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2 $%()'0/'%/% /$''%'$$$%+, /'%'$$$''#- MODULO 5: obligatorio, 12 ECTS. Objetivo del módulo Capacitar al alumno para: (1) explotar como usuario experto modelos computacionales y estadísticos avanzados para describir de forma cuantitativa la contaminación, el estado y la evolución de la calidad de las masas de agua en respuesta a acciones antrópicas y naturales; y (2) explotar modelos computacionales comerciales avanzados en el ámbito de la predicción del estado ecológico de los sistemas acuáticos naturales y uso aplicado para el análisis de escenarios de gestión y restauración de su calidad. (3) explotar modelos computacionales comerciales avanzados para el diseño, optimización de técnicas de tratamiento, y predicción de su impacto en la calidad de las masas de agua. Asignaturas obligatorias del módulo (12 ECTS): M5.1. ANÁLISIS NUMÉRICO PARA LA PREDICCIÓN Y TRATAMIENTO DE LA CALIDAD DEL AGUA (3 ECTS) M Análisis numérico para la predicción y tratamiento de la calidad del agua (3ECTS). M5.2. PREDICCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN (9 ECTS) M Contaminación en masas de agua (5 ECTS) M5.2.2 Contaminación en interfases (4 ECTS)!

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4 $$'+$%$% "# &) * M5.1. ANÁLISIS NUMÉRICO PARA LA PREDICCIÓN Y TRATAMIENTO DE LA CALIDAD DEL AGUA (3 ECTS) M Análisis numérico para la predicción y tratamiento de la calidad del agua (3ECTS). M5.2. PREDICCIÓN DE LA CONTAMINACIÓN (9 ECTS) M Contaminación en masas de agua (5 ECTS) M5.2.2 Contaminación en interfases (4 ECTS) Denominación: M Análisis numérico para la predicción y tratamiento de la calidad del agua Número de créditos europeos (ECTS): 3 Carácter (obligatorio/optativo): Optativa MODULO 5 Competencias: Competencias transversales CT.1. Motivación por la excelencia y responsabilidad en el trabajo sobre la base del compromiso ético con el mismo y el perfeccionamiento de sus competencias a lo largo de la vida profesional. CT.2.- Capacidad de organización y planificación CT.3.- Motivación por la calidad en el aprendizaje para obtener la capacitación de alto nivel que haga posible la resolución de problemas complejos a partir de metodologías científico técnicas avanzadas. CT.5.- Capacidad creativa. CT.6. Capacidad de trabajo en equipo Competencias específicas

5 CE.1 - Conocimiento de los procesos físicos, químicos y biológicos significativos para la caracterización del estado ecológico de masas de agua. CE.2 Capacidad para comprender y describir de forma cuantitativa, utilizando herramientas matemáticas, informáticas y de tipo experimental, el movimiento del agua, entendido como factor determinante de la variabilidad espacial y temporal de la calidad del agua en la hidrosfera. CE.5. Entender las ecuaciones como herramientas que permiten describir y caracterizar la variabilidad espacial y temporal de variables físicas, químicas y biológicas relacionadas con el estado ecológico, la calidad y el tratamiento de las masas de agua ser capaz de encontrar sus soluciones. CE.13. Capacidad para diseñar, implementar y explotar como usuario experto y de forma eficiente, técnias y herramientas avanzadas para la caracterización, evaluación, tratamiento y predicción del estado ecológico y grado de contaminación de las masas de agua, así como diseño y optimización de tecnologías de tratamiento. Requisitos previos (en su caso): haber cursado los módulos 1 y 2 del máster. Resultados del aprendizaje: 1. Entender los principios del análisis numérico en los que se basan los modelos comerciales existentes en el ámbito de la calidad del agua. 2. Capacidad para entender las bases de la formulación e implementación numérica de ecuaciones de conservación y transporte reactivo que simulan el comportamiento de los contaminantes en masas de agua y el estado y evolución de su calidad en 1, 2 y 3 dimensiones. 3. Comprender, formular y aplicar con criterio distintas metodologías numéricas para la resolución de ecuaciones en el ámbito de la predicción de la calidad del agua y su tratamiento. 4. Evaluar y cuantificar la precisión y propiedades de los esquemas numéricos para la resolución de ecuaciones en el ámbito de la predicción y tratamiento de la calidad del agua y el transporte de contaminantes. 5. Entender y analizar críticamente resultados de modelos numéricos aplicados a la calidad y tratamiento del agua y la validez de los mismos. 6. Resolver numéricamente e implementar ecuaciones de transporte reactivo multidimensionales

6 en masas de agua subterránea y superficiales. 7. Comprender, implementar y aplicar con criterio técnicas de calibración y asimilación de datos en modelos para la predicción de la calidad del agua y su tratamiento. Acciones de coordinación (en su caso): se coordinará con el resto de las asignaturas del Módulo 5. Sistemas de evaluación y calificación: Asistencia y participación en actividades presenciales del máster 20% Exámenes individuales 40% Entrega de ejercicios prácticos, cuadernos de prácticas y trabajos individuales, 10% Entrega de ejercicios prácticos, cuadernos de prácticas y trabajos en grupo, 20% Breve descripción de los contenidos (máximo 15 líneas) y programa de la asignatura, incluir un máximo de 10 referencias bibliográficas: Descripción Se proporcionarán a los estudiantes los conceptos fundamentales para el uso con criterio y experto de modelos comerciales existentes en relación a la predicción de la calidad del agua en sistemas acuáticos naturales y artificiales recogidos en la Directiva Marco del Agua así como su tratamiento. Programa Tema 1. Métodos numéricos en ecuaciones de conservación. Métodos centrados y contracorriente. Estabilidad, convergencia, consistencia. Errores de difusión y dispersión. Normas. Método de diferencias finitas. Método de volúmenes finitos. Método de elementos finitos. Tema 2. Métodos numéricos para problemas de transporte reactivo y leyes de conservación multidimensionales en medios porosos. Problemas estacionarios y transitorios. Medios saturados y no saturados. Elementos de programación en volúmenes finitos (VOF). Términos no lineales. Términos fuente y sumidero. Fuentes localizadas y difusas. Tema 3. Esquemas numéricos para problemas de transporte reactivo y leyes de conservación multidimensionales en flujos de superficie libre. Esquemas VOF en problemas hidrostáticos y no hidrostáticos. Turbulencia. Términos fuente. Problemas de escala y conservación de la masa. Tema 4. Técnicas de asimilación y calibración en problemas multiparamétricos. Visualización

7 avanzada de modelos multidimensionales basadas en sistemas de información geográfica. Referencias Burden, R. y Faires, D. (1985). Numerical analysis. 3 rd Ed. PWS-KENT Publishing company, Boston. Cheney, W. y Kincaid, D. (1999). Numerical mathematics and computing, 4 th Ed. Brooks/Cole Publishing Co. Durran, M. (1985). Numerical methods for wave equations in geophysical fluid dynamics. Cambridge University Press. Hirsch, C. (1988). Numerical computation of internal and external flows, vol. 1, Ed. Wiley. Zienkiewicz O.C. y Morgan, K. (1982). FInite element and approximation. Ed. Dover. Kelley, C.T. (1999). Iterative methods for optimization. Applied Mathematics, SIAM. Leveque, R. Finite Volume methods for hyperbolic problems, Cambridge University Press, Lermusiaux, P.F.J, (2007). Adaptive Modeling, Adaptive Data Assimilation and Adaptive Sampling (.pdf). Special issue on Mathematical Issues and Challenges in Data Assimilation for Geophysical Systems: Interdisciplinary Perspectives. C.K.R.T. Jones and K. Ide, Eds. Physica D, Vol 230, Hall, B. & Leaky, M. (2008): Open source approaches in spatial data handling: advances in geographic information science. Ed. Springer, pp Profesorado Elena Sánchez Badorrey (1.5 ECTS), Pablo Ortiz Rossini (1.5 ECTS)

8 Denominación: M Contaminación en masas de agua Número de créditos europeos (ECTS): 5 ECTS Carácter (obligatorio/optativo): Optativo, MODULO 5 Competencias: Competencias transversales CT.1. Motivación por la excelencia y responsabilidad en el trabajo sobre la base del compromiso ético con el mismo y el perfeccionamiento de sus competencias a lo largo de la vida profesional. CT.2.- Capacidad de organización y planificación CT.3.- Motivación por la calidad en el aprendizaje para obtener la capacitación de alto nivel que haga posible la resolución de problemas complejos a partir de metodologías científico técnicas avanzadas. CT.5.- Capacidad creativa. CT.6. Capacidad de trabajo en equipo Competencias específicas: CE.1 - Conocimiento de los procesos físicos, químicos y biológicos significativos para la caracterización del estado ecológico de masas de agua. CE.2 Capacidad para comprender y describir de forma cuantitativa, utilizando herramientas matemáticas, informáticas y de tipo experimental, el movimiento del agua, entendido como factor determinante de la variabilidad espacial y temporal de la calidad del agua en la hidrosfera. CE.4.- Capacidad para aplicar conceptos y herramientas estadísticas en el análisis de la información relacionada con la calidad del agua y el estado ecológico de las masas de agua. CE.5. Entender las ecuaciones como herramientas que permiten describir y caracterizar la variabilidad espacial y temporal de variables físicas, químicas y biológicas relacionadas con el estado ecológico, la calidad y el tratamiento de las masas de agua ser capaz de encontrar sus soluciones. CE.13. Capacidad para diseñar, implementar y explotar como usuario experto y de forma eficiente, técnias y herramientas avanzadas para la caracterización, evaluación, tratamiento y

9 predicción del estado ecológico y grado de contaminación de las masas de agua, así como diseño y optimización de tecnologías de tratamiento. Requisitos previos (en su caso): Los propios del Máster Resultados del aprendizaje: 1. Conocimiento de las herramientas de modelación existentes. Reconocer las ventajas y limitaciones de cada una de ellas y decidir cuál es la mejor según el problema a resolver. 2. Capacidad para identificar los procesos fisico-químicos y biológicos implicados en formas particulares de contaminación y las variables que determinan esos procesos y escalas de tiempo. 3. Desarrollar modelos basados en balances de masa y en sub-modelos de procesos específicos para el estudio de formas particulares de contaminación en masas de agua. 4. Identificar variables explicativas que determinan el potencial ecológico de un sistema natural. 5. Construir modelos empíricos de predicción del potencial ecológico, utilizando herramientas estadísticas de análisis multivariante aplicadas a bases de datos. 6. Estimar niveles de contaminación física, química y biológica mediante el uso de herramientas de análisis dimensional. 7. Utilizar los modelos como herramientas para analizar el funcionamiento de los ecosistemas acuáticos y entender los resultados de las acciones antrópicas y naturales sobre el estado y calidad de las masas de agua. Acciones de coordinación (en su caso): La asignatura se coordinará con las otras asignaturas del Módulo 5. Sistemas de evaluación y calificación Asistencia y participación en actividades presenciales del máster 20% Exámenes individuales 40%

10 Entrega de ejercicios prácticos, cuadernos de prácticas y trabajos individuales, 10% Entrega de ejercicios prácticos, cuadernos de prácticas y trabajos en grupo, 20% Pruebas orales, 10% Breve descripción de los contenidos (máximo 15 líneas) y programa de la asignatura, incluir un máximo de 10 referencias bibliográficas: Descripción Se analizan y estudian procedimientos (balances de masa en elementos de control, análisis dimensional y análisis estadístico) para la construcción de modelos de predicción de calidad del agua, entendida esta en un sentido amplio. Se aplican los procedimientos al desarrollo de modelos de simulación y predicción de formas particulares de contaminación. Programa Bloque 1. Técnicas de modelación. Objetivo de la modelación de la calidad del agua. Tipos de modelos. Técnicas aplicadas a la modelación de calidad del agua. Bloque 2. Balances de masa. Modos de transferencia y transformación de contaminantes. Contaminación convencional. Streeter-Phelps (fuentes puntuales y difusas). Procesos de consumo de oxígeno. Contaminación no convencional: metales pesados. Procesos y modelos. Desarrollo de modelos NPZ: Cinética microbiana, limitación por factores ambientales (nutrientes luz y temperatura) e interacciones tróficas. Bloque 3. Modelos basados en herramientas de análisis dimensional. Estructura de plumas y chorros. Análisis dimensional aplicado al análisis de procesos de dispersión y mezcla en el entorno de plumas. Aplicación a la contaminación en el entorno de emisarios submarinos. Bloque 4. Modelos empíricos de predicción de la calidad ecológica.

11 Bases de datos. Variables explicativas. Análisis multi-variante aplicado a la clasificación de observaciones. Desarrollo del modelo MEDPACS. Referencias - Fischer, et al Mixing in Inland and Coastal Waters, Academic Press. - Clark M. M. Transport Modelling for Environmental Engineers and Scienctis Second Edition. Wiley. - Holzbecher, E. Environmental Modelling using Matlab Springer - MWH. Water Treatment: Principles and Design. Second Edition Chapra Surface water quality modelling. - Wright, J. F., D. W. Sutcliffe & M. T. Furse (eds), Assessing the Biological Quality of Fresh Waters: RIVPACS and Other Techniques. Freshwater Biological Association, Ambleside. - Poquet, y otros The MEDiterranean Prediction and Classification System (MEDPACS): an implementation of the RIVPACS/AUSRIVAS predictive approach for assessing Mediterranean aquatic macroinvertebrate communities. Hydrobiologia 623: Profesorado Francisco Rueda Valdivia (2 ECTS), Jose Manuel Poquet (1 ECTS), Javier Paredes (1 ECTS), Geoffrey Schladow (1 ECTS)

12 Denominación: M Contaminación en interfases acuáticas Número de créditos europeos (ECTS): 4 ECTS Carácter (obligatorio/optativo): Optativo, MODULO 5 Competencias: Competencias transversales CT.1. Motivación por la excelencia y responsabilidad en el trabajo sobre la base del compromiso ético con el mismo y el perfeccionamiento de sus competencias a lo largo de la vida profesional. CT.2.- Capacidad de organización y planificación CT.3.- Motivación por la calidad en el aprendizaje para obtener la capacitación de alto nivel que haga posible la resolución de problemas complejos a partir de metodologías científico técnicas avanzadas. CT.5.- Capacidad creativa. CT.6. Capacidad de trabajo en equipo Competencias específicas: CE.1 - Conocimiento de los procesos físicos, químicos y biológicos significativos para la caracterización del estado ecológico de masas de agua. CE.2 Capacidad para comprender y describir de forma cuantitativa, utilizando herramientas matemáticas, informáticas y de tipo experimental, el movimiento del agua, entendido como factor determinante de la variabilidad espacial y temporal de la calidad del agua en la hidrosfera. CE.4.- Capacidad para aplicar conceptos y herramientas estadísticas en el análisis de la información relacionada con la calidad del agua y el estado ecológico de las masas de agua. CE.5. Entender las ecuaciones como herramientas que permiten describir y caracterizar la variabilidad espacial y temporal de variables físicas, químicas y biológicas relacionadas con el estado ecológico, la calidad y el tratamiento de las masas de agua ser capaz de encontrar sus soluciones. CE.13. Capacidad para diseñar, implementar y explotar como usuario experto y de forma eficiente, técnias y herramientas avanzadas para la caracterización, evaluación, tratamiento y

13 predicción del estado ecológico y grado de contaminación de las masas de agua, así como diseño y optimización de tecnologías de tratamiento. Requisitos previos (en su caso): Los propios del Máster Resultados del aprendizaje: 1. Desarrollar modelos basados en balances de masa y en sub-modelos de procesos específicos para el estudio de formas particulares de contaminación en interfases acuáticas. 2. Estimar niveles de contaminación física, química y biológica a través de interfases acuáticas mediante el uso de herramientas de análisis dimensional. 3. Comprender y describir matemáticamente los principales procesos de transferencia de masa y energía en las interfases agua-aire y agua-sedimento. 4. Conocimiento de las herramientas de modelación existentes. Reconocer las ventajas y limitaciones de cada una de ellas y dedicir cuál es la mejor según el problema a resolver. 5. Capacidad para identificar los procesos físico-químicos y biológicos implicados en formas particulares de contaminación en las interfases agua-sedimento, agua-aire y las variables que determinan los procesos y sus escalas de tiempo. Acciones de coordinación (en su caso): La asignatura se coordinará con las otras asignaturas del Módulo 5. Sistemas de evaluación y calificación Asistencia y participación en actividades presenciales del máster 20% Exámenes individuales 40% Entrega de ejercicios prácticos, cuadernos de prácticas y trabajos individuales, 10% Entrega de ejercicios prácticos, cuadernos de prácticas y trabajos en grupo, 20% Pruebas orales, 10% Breve descripción de los contenidos (máximo 15 líneas) y programa de la asignatura, incluir

14 un máximo de 10 referencias bibliográficas: Se analizan y estudian procedimientos a través de balances de masa en elementos de control y métodos numéricos para la construcción de modelos de predicción de la dinámica de contaminantes en las interfases agua-aire y agua-sedimento entendidas en sentido amplio. Se aplican los procedimientos al desarrollo de modelos de simulación y predicción de formas particulares de contaminación y el análisis de su efecto sobre la calidad, estado químico y ecológico de las masas de agua. Contenidos - Bloque 1. Interfases en masas de agua. Fuentes de contaminación natural. Fuentes de contaminación no habituales: caracterización físico-quimica. Interacciones tróficas. - Bloque 2. Procesos, agentes y escalas en interfase agua-aire: capa límite superficial. Modelos de contaminación Eulerianos y Lagrangianos: técnicas de modelado. Turbulencia y capa límite superficial. Contaminación no convencional: hidrocarburos. Casos de estudio. - Bloque 3. Procesos, agentes y escalas en interfase agua-sedimento: Tipología y estructura de capa límite bentónica (BBL): agentes bióticos y abióticos. Biogeoquímica de la capa límite bentónica en medios no cohesivos y cohesivos. Modelado de flujos y perfiles de solutos en la BBL. Contaminación no convencional: metales pesados, sustancias químicas hidrofóbicas. Casos de estudio. - Bloque 4. Modelos de contaminación en aguas subterráneas. Zona saturada y no saturada. Contaminantes no convencionales. Trazadores y tiempos de residencia. Casos de estudio. Referencias Boudreau & Jorgensen Ed. (2001): The benthic boundary layer. Ed. Oxford Press. Lick, W. (2008): Sediment contaminant transport in surface waters. CRC Press, PP Jousma, G. et al. (1989): Groundwater contamination: use of models in decision making. Ed. Springer, pp Barenblatt, G.I. (1993): Scaling laws for fully developed turbulent shear flows. Part 1. Basic hypothesis and analysis. J. Fluid Mech., 248, Chapra (1990): Surface water quality modeling. Ed. Waveland Pr. Inc., pp Carniel S., Umgiesser G., Sclavo M., Kantha L.H., Monti S., 2002: Tracking the drift of a human body in the coastal ocean using numerical prediction models of the oceanic, atmospheric and wave conditions, Science & Justice, Vol. 42(3), pp Griffa, A. (2007): Lagrangian analysis and prediction. Cambridge Univ. Press, pp Kohfahl, C., (2007): Groundwater Flow Modeling. In: G.L. K. Knödel, H.-J. Voigt (Editor), Environmental Geology: Handbook of Field Methods and Case Studies. Springer, Heidelberg, pp Profesorado

15 Elena Sánchez Badorrey (1.5 ECTS) Claus Kohfahl (1 ECTS) G. Umgiesser (CNR, 1.5 ECTS).

Bohemian Rhapsody | Eastwick 1. Sezon | Media Censorship - 729 Words