Lineas de investigación

El Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente desarrolla sus líneas de investigación alrededor de temas relacionados con el agua y el medio ambiente, abarcando casi en su totalidad los relacionados con el ciclo hidrológico del agua. En muchas de estas líneas, y a través de las numerosas colaboraciones y proyectos de investigación, se están obteniendo importantes resultados que se están transfiriendo a empresas y organismos públicos.


En ellas, se desarrollan más de 50 líneas de investigación, las cuales versan sobre temas relacionados con los que se citan a continuación:




Calidad de Aguas

Tratamiento de aguas residuales

Estudio experimental, a escala de laboratorio mediante la utilización de reactores discontinuos secuenciales, y a escala piloto empleando diferentes plantas piloto situadas en Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDARs) industriales. Estudio de sistemas de tratamiento de aguas residuales mediante membranas anaerobias. Estudio de la recuperación de nutrientes del agua residual mediante cultivo de microalgas. Estudio de la recuperación de nutrientes (nitrógeno y fósforo) de corrientes con concentraciones medias y altas. Estudios microbiológicos de la biomasa implicada en los diferentes procesos biológicos de tratamiento de aguas residuales.

Modelación de procesos en EDARs

Modelación de los procesos físicos, químicos y biológicos implicados, a través del desarrollo de un modelo global capaz de representar conjuntamente los principales procesos que tienen lugar en una EDAR y de técnicas de calibración de los parámetros del modelo. Desarrollo de sistemas de control para optimizar el funcionamiento de las EDARs que incluyen el control de la aireación, del pH, el control de la altura del manto de fangos en decantadores primarios y el control de la eliminación de nitrógeno y fósforo. Aplicación de métodos de modelación estadística para la monitorización, diagnóstico y control de EDARs. Desarrollo de programas informáticos para la simulación de los diferentes procesos modelados de manera conjunta

Calidad de aguas en ecosistemas acuáticos continentales

Estudio de la calidad físico-química de las aguas continentales, fundamentalmente en ambientes lénticos, haciendo especial hincapié en los nutrientes principales en la columna de agua y sedimentos, y metales pesados y sulfuro ácido volátil en sedimentos. Evaluación experimental de flujo de nutrientes entre el sedimento y la columna de agua.

Modelación de la calidad de aguas superficiales

Desarrollo de modelos de eutrofización en lagos y embalses, de vertidos al mar mediante emisarios submarinos, de transporte de metales en sedimentos y de flujos de nutrientes entre el sedimento y la columna de agua. Una parte de ellos realizada en colaboración con el grupo de Recursos Hídricos. En la actualidad desarrollando e implementando modelos de calidad de aguas para humedales naturales y artificiales.

Tratamiento de aguas mediante humedales artificiales

Diseño y explotación de humedales artificiales para la recuperación de masas de agua eutrofizadas; evaluación conjunta de la mejora de la calidad de aguas e indicadores de biodiversidad y hábitats. Estudio de empleo de diversos agentes adsorbentes para la ayuda en la eliminación de fósforo mediante humedales artificiales de flujo vertical. Estudio e implementación de mejoras en humedales artificiales de pequeñas poblaciones para la reducción de nitrógeno amoniacal. Evaluación del papel de las plantas helófitas en la reducción de nutrientes de las aguas y su adaptación a las condiciones de trabajo en humedales artificiales de flujo superficial

Ciencia y Tecnología Forestal

Biogeoquímica de suelos

Ciclo de carbono en el suelo. Respiración del suelo. Carbono de la biomasa microbiana. Ciclo del nitrógeno en el suelo. Mineralización y nitrificación. Lixiviación de nitrato. Actividades enzimáticas.

Hidrología forestal, Gestión y Ordenación hidrológica de cuencas de cabecera

El agua en la gestión adaptativa al cambio climático de los ecosistemas forestales. Cuantificación de la gestión forestal en términos hídricos. Criterios actuales con fuerte base en la conservación del suelo junto con objetivos hidrológicos de ahorro y/o producción de agua. Obtención de criterios hidrológicos, cuantificación de las relaciones bosque-agua, efecto de la selvicultura sobre éstas.

Relaciones agua-suelo-planta. Modelos de transporte de agua y solutos en suelo

Características del suelo que determinan la distribución y productividad de la vegetación. Temperatura del suelo. Humedad del suelo. Patrones de respuesta de las plantas a diferentes condiciones de estrés abiótico en clima mediterráneo. Evaluación de modelos de simulación del nitrógeno en el suelo, y su posterior uso como herramientas de asesoramiento a los agricultores. Análisis de sensibilidad. Análisis de incertidumbres.

Gestion Forestal Sostenible

Gestión forestal sostenible: selvicultura; sistemas silvopascícolas; aprovechamiento de productos forestales y otros servicios ambientales; ordenación de montes.

Truficultura

Mejora de las técnicas de cultivo y seguimiento de la producción de trufa en planta micorrizada que se maneja como una explotación agro-forestal. Trabajo con las siguientes variables: técnicas de desinfección de suelos, reinoculaciones, riegos, podas etc. Manejo de la masas forestal para mantener las truferas actuales y favorecer la formación de nuevas truferas, tanto con puestas en luz y reinoculaciones como con plantaciones. Implementación de técnicas para establecer truferas (muy pirorresistentes) en aéreas cortafuegos de forma que contribuyan al mejor mantenimiento del cortafuegos dado sus efectos alelopáticos que fomentan un modelo de combustible muy resistente y la vinculación de la población local interesada en la trufa para el mantenimiento del area cortafuegos

Selvicultura y gestión forestal adaptativa al cambio global; Respuestas morfológicas, fisiológicas y bioquímicas de las especies forestales al estrés hídrico; Monitorización y seguimiento de ecosistemas forestales

Influencia de la gestión forestal como medida de mitigación y/o adaptación de los bosques al cambio global (cambios en la estructura forestal, etc.). Cuantificación de los bienes y servicios de los ecosistemas forestales y de su articulación dentro de la gestión forestal, orientándolo hacia sistemas de pagos por servicios ambientales. Transpiración y flujo de savia, dendrocronología, isótopos estables y caracterización del WUE, Proteómica de especies frente al estrés abiótico (hídrico y térmico). Caracterización y seguimiento de variables ambientales y ecohidrológicas en sitios experimentales. Data loggers. Redes de sensores.

Silvicultura, gobernanza forestal, recursos forestales internacionales

Gestión forestal sostenible, criterios e indicadores, certificación forestal, silvicultura adaptativa, silvicultura multifuncional, silvogénesis, plantaciones intensivas, tratamientos silvícolas, restauración de bosques degradados. Tenencia y propiedad forestal, institucionalidad forestal, normativa forestal, el régimen internacional forestal, financiación forestal, pago por servicios ambientales, planificacación forestal, comunicación forestal, educación e investigación forestal, historia forestal. Recursos forestales a escala global y regional, deforestación y sus causas, programas de restauración forestal, REDD+, FLEGT, el sistema ONU y los bosques.

Análisis de sequías

Índices de sequías. Relación entre sequías e incendios forestales. Sequías y gestión forestal.

Manejo eficiente del agua de riego. Eficiencia del uso del agua y la energía en el regadío

Binomio agua energía como factor fundamental para que los regadíos afronten los nuevos retos de sostenibilidad exigidos. Programación del riego, modelización agronómica de cultivos de regadío (Aquacrop, EPIC, etc.), optimización energética del funcionamiento de redes de riego a presión. Modelación de la contaminación por nitratos procedente del regadío. Adaptación al cambio climático.

Ordenación integral de cuencas; Restauración Hidrológico-Ambiental-Forestal y cambio climático; Incendios forestales y el cambio climático; Procesos de desertificación; Ordenación de montes con criterios de sostenibilidad; Biomasa

Ordenación de usos de la cuenca para la toma de decisiones y ordenación con criterios de sostenibilidad. Respuestas y estrategias de restauración en zonas degradadas. Consecuencias ecológicas y sobre elementos del medio, respecto a la erosión del suelo y cambio de composición florística y estructuras de vegetación. Análisis de incidencia global de los incendios como elemento deforestador, cambio de usos del territorio y emisión de gases de efecto invernadero (GEI) e incidencia en el cambio climático. Identificación de los procesos de desertificación a distintas escalas y estrategias de respuesta. Criterios de ordenación con el objetivo de formar bosques maduros ecológicamente estables y más resistentes a plagas, enfermedades e incendios. Biomasa como energía natural renovable a nivel de cultivos y como herramienta de gestión forestal y selvicultura preventiva en la lucha contra los incendios forestales.

Restauración forestal, viveros y calidad de planta

Restauración forestal. Proceso restaurador integral, incidiendo en los distintos controles de calidad; Mejora de la calidad de planta genética, morfológica, fisiológica y biológica. Calidad Cabal y Comercial. Desarrollo de estándares de calidad de planta para repoblación forestal. Mejora y protocolozación del cultivo en vivero de especies forestales. Mejora de resultados en programas de restauración forestal de cuencas y repoblaciones forestales.

Evaluación de Impacto Ambiental

Desarrollo de nuevos equipos para medidas in situ en sistemas acuáticos

Desarrollo de sondas de medición de diferentes parámetros con el objetivo de facilitar considerablemente determinados procesos de medición y muestreo.

Herramientas para la aplicación y desarrollo de la Directiva Marco del Agua Europea en Aguas Costeras y de Transición

Análisis y optimización de las redes de muestreo para nutrientes y fitoplancton. Análisis y desarrollo de indicadores para contaminación por metales pesados y de indicadores para plancton. Determinación y análisis de presiones. Establecimiento de la relación entre presión e indicador. Desarrollo de la metodología y establecimiento del buen potencial ecológico para la aplicación en masas de agua muy modificadas de ámbito portuario y de transición (estuarios, salinas, lagunas costeras)

Gestión integral de las zonas costeras

Análisis de los usos en la zona costera. Planificación y gestión del litoral. Ordenación territorial. Cambios y evolución de usos. Impactos ambientales y transformación de la zona costera. Vertidos de materia orgánica, nutrientes. Efectos sobre el plancton, bentos y otras las comunidades.

Desarrollo de herramientas para evaluación de impactos ambientales

Búsqueda de criterios y umbrales para evaluar la importancia en la evaluación ambiental. Metodologías para la determinación de los impactos indirectos. Metodologías para la determinación de impactos acumulativos. Herramientas para la previsión cuantitativa de los procesos de acumulación de contaminantes en el ecosistema.

Hidráulica e Hidrología

Hidráulica de grandes presas

Análisis y diseño hidráulico de aliviaderos y desagües. Estudio de flujos aireados y rápidas escalonadas. Estudio teórico-experimental de los criterios metodológicos de adaptación de diseños existentes de presas con cuenco amortiguador de resalto o trampolín semisumergido, a caudales superiores a los de proyecto. Análisis experimental y diseños hidráulicos de nuevos elementos-estructuras de disipación de energía.

Redes hidrológicas automáticas: aplicaciones en tiempo real

Medición y estimación de variables climáticas, hidráulicas e hidrológicas en tiempo real con alta resolución. Hidrometría. Sensores y organización de la información. Redes automáticas. Bases de datos hidrológicas. Verificación, completado y proceso en tiempo real de la información. Utilización de modelos robustos en tiempo real para ayuda a la toma de decisiones y gestión óptima de sistemas de recursos hidráulicos. Cuantificación de la incertidumbre y predicción de escenarios a corto plazo.

Hidráulica medioambiental

Transporte de masa en flujo turbulento. Flujos estratificados. Procesos de calidad en lagos y embalses. Hidrodinámica de Embalses. Relaciones hidráulicas y geomorfológicas con la vegetación de riberas. Flujos térmicos en ríos y masas de agua. Extracción selectiva. Corrientes de densidad. Estratificación salina en estuarios.

Hidráulica Fluvial

Estudio de la hidráulica del transporte de sedimentos y morfología fluvial. Análisis teórico-experimental de erosiones locales en estructuras insertas en cauces y desarrollo de metodologías de protección. Cuantificación de la vulnerabilidad de puentes sobre cauces al paso de avenidas. Estudio de los efectos de resistencia al avance del flujo de la vegetación, rígida y flexible, total y parcialmente sumergida, en cauces y llanuras de inundación.

Modelación física en Ingeniería Hidráulica

Modelos físicos de Obras Hidráulicas. Aliviaderos de grandes presas. Modelación de encauzamientos y transporte de sedimentos. Disipadores de energía. Efectos de escala. Flujo emulsionado. Instrumentación de laboratorio.

Análisis hidrológico de grandes presas

Análisis de frecuencia de crecidas. Laminación en embalses. Diseño hidrológico e hidráulico de órganos de desagüe. Modificación del riesgo de inundación aguas debajo de embalses. Riesgo en confluencias. Cópulas estadísticas. Cascadas de embalses. Gestión de compuertas en tiempo real.

Sistemas de drenaje sostenible

Depósitos de retención. Diseño hidrológico e hidráulico. Control y gestión de Descargas de Sistemas Unitarios. Reducción de la escorrentía urbana. Pavimentos filtrantes. Estanques de laminación y filtración. Control en origen de la escorrentía urbana.

Análisis, diseño y modelación de redes de saneamiento de pluviales

Diseño de grandes redes de colectores. Cálculo hidrológico de caudales. Diseño hidráulico. Disipadores de energía. Simulación hidrológica. Modelación matemática hidráulica. Modelación de calidad de aguas. Tanques de tormenta. Depósitos de retención y laminación.

Hidrología de humedales

Balances hídricos, Evaporación. Análisis hidrológico. Análisis hidráulico. Relaciones geohidrológicas. Relaciones agua- biocenosis. Hidroperíodos. Régimen hídrico del suelo y la vegetación. Modelación hidrológica e hidráulica. Calidad de las aguas y su modelación.

Modelación estocástica. Predicción y simulación hidrológica

Generación de series sintéticas de precipitaciones y aportaciones de caudales con modelos tipo ARMA, ARMAX y no lineales. Series intermitentes. Completado de datos. Análisis y predicción de sequías. Aplicaciones de redes neuronales artificiales: Predicción hidrológica, Predicción y simulación de demandas, generación de series sintéticas. Incorporar variables cualitativas y conocimiento experto en modelos hidrológicos. Predicción en tiempo real para control de crecidas, y como soporte para criterios y normas de explotación de presas. Clasificación de problemáticas hidrológicas con funciones de influencia radial (RBF) - soporte a la toma de decisiones. Conexión de modelos estocásticos de lluvia con modelos de balance hídrico.

Modelación de la precipitación

Predicción cuantitativa de lluvia. Desagregación. Modelación estocástica. Reducción de escala a partir de modelos de circulación atmosférica. Modelación multidimensional. Completado de series. Modelos de simulación continua. Distribuciones de extremos. Estimación de curvas IDF. Análisis de curvas IDF en intervalos menores. Regionalización. Chaparrones de diseño. Generación sintética de lluvia de alta resolución temporal. Aplicaciones en hidrología urbana. Factores de reducción areal. Estimación areal de la precipitación. Calibración de modelos con información de radar.

Hidrogeología

Hidrología subterránea

Planificación de recursos hidráulicos. Explotación y gestión de acuíferos. Modelos matemáticos de flujo y transporte de contaminantes. Utilización conjunta de aguas superficiales y subterráneas. Modelos de gestión de aguas subterráneas. Modelos analíticos y semianalíticos de flujo. Autovalores. Relaciones de aguas superficiales y aguas subterráneas. Modelación de medios cársticos.

Geostadística y análisis de riesgo

Aplicaciones de la Geoestadística a la gestión de recursos naturales. Análisis de la incertidumbre en la modelación del flujo subterráneo y transporte de contaminantes. Modelación del flujo en medios poco permeables. Almacenamiento de residuos tóxicos y nucleares. Modelos estocásticos de flujo. Método autocalibrante. Modelación inversa. Análisis de la heterogeneidad y variabilidad espacial de los medios permeables.

Evaluación de impacto ambiental

Análisis de la incidencia sobre el medio ambiente de las obras públicas. Estudios de Impacto Ambiental. Estudios de vulnerabilidad de acuíferos. Análisis del riesgo. Aplicación de modelos matemáticos para la valoración de impactos.

Métodos geoestadísticos para la incorporación de información geofísica en la estimación de variables hidrológicas

Utilización de técnicas geoestadísticas para incorporar la información derivada de sondeos geofísicos (sísmica, radar meteorológico y teledetección), en la mejora del conocimiento de variables de relevancia hidrológica como la precipitación, la conductividad hidráulica, la concentración de metales pesados, la tasa de infiltración o el índice foliar.

Modelos inversos

Construcción de modelos de flujo y de transporte de masa en acuíferos utilizando medidas de variables de estado como la piezometría y la concentración. Determinación de fuentes de contaminación a partir de la observación de las concentraciones del penacho contaminante aguas abajo del punto de vertido. Caracterización de la heterogeneidad de los parámetros que definen el comportamiento hidrodinámico de un acuífero a partir de series temporales de las variables de estado.

Suelos contaminados y gestión de residuos sólidos

Técnicas de tratamiento y eliminación de residuos sólidos (residuos tóxicos y peligrosos, residuos industriales y residuos urbanos). Plantas de transferencia. Ecoparques. Vertederos de residuos sólidos. Depósitos de seguridad de residuos peligrosos. Técnicas de remediación de suelos contaminados.

Métodos numéricos discretos de partículas e interacción con fluidos

Estudios numéricos de simulación de procesos de movimiento de áridos (arenas, lodos etc.) usando métodos discretos. Estudio del contacto entre partículas mediante algoritmos de contacto mecánico. Conservación de energía en procesos dinámicos. Interacción fluido-estructuras mediante el cálculo de fuerzas hidrodinámicas con códigos de ordenador especializados basados en el método de los elementos finitos y aplicación a otros códigos de elementos discretos. Estudio de fenómenos de sedimentación, saltación y movimiento de dunas.

Multifísica y análisis numérico de materiales activos

Análisis basados en Física Termodinámica de interacciones de campos mecánico, eléctrico, térmico y magnético. Implementación en un código de investigación de elementos finitos. Estudio de un amplio rango de materiales activos como piezoeléctricos, termoeléctricos, piroeléctricos etc. Simulación de otros materiales como semiconductores y fotovoltaicos y con movimiento de masa como plasmas. Aplicación para sensores de detección (humedad, gas, etc.) y como actuadores (pulsos para búsqueda y caracterización en geología etc.)

Diseño y análisis de piezas hechas de materiales compuestos

Análisis numérico mediante elementos finitos de piezas aeronáuticas hechas de material compuesto. Detección de posibles daños en la estructura durante el funcionamiento de la misma. Aplicación de algoritmos de optimización y problemas inversos para detectar anomalías en respuestas globales, por ejemplo, en la vibración de un puente de tren de alta velocidad cuando se inaugura (estado no dañado) y durante el paso de un convoy (posible estado dañado).

Ingeniería de Recursos Hídricos

Metodologías y Sistemas Soportes de Decisión para la Planificación y Gestión Integrales de Cuencas y Sistemas de Recursos Hídricos

Desarrollo y aplicación de modelos de simulación y optimización contemplando aspectos cuantitativos, cualitativos, económicos, ambientales y sociales del agua, y su integración en sistemas soportes de decisión y de información. Desarrollo y análisis de escenarios futuros, incluyendo cambio climático y adaptación al mismo.

Toma de decisiones y resolución de conflictos del agua

Decisiones con objetivos múltiples y con múltiples actores. Análisis Multiobjetivo y Aplicaciones de Teoría de Juegos.

Planificación y Gestión de las Sequías

Análisis de riesgos relacionados con la sequía a largo plazo y reducción de la vulnerabilidad. Adaptación a las sequías. Indicadores sequía. Análisis de riesgos a corto plazo. Gestión en tiempo real y aumento de la resiliencia.

Aplicación del análisis de riesgos a la gestión de seguridad de presas y otras infraestructuras hidráulicas

Análisis de riesgos. Seguridad de presas. Modelos de riesgo. Priorización de inversiones.

Evaluaciones de sostenibilidad y eficiencia energética en infraestructuras del ciclo del agua

Eficiencia energética. Sostenibilidad. Ciclo urbano del agua. Funciones de utilidad y toma de decisiones

Diseño, instrumentación y estudio del comportamiento de obras y aprovechamientos hidráulicos

Diseño de obras y aprovechamientos hidráulicos. Proyectos de instrumentación, auscultación y desarrollo de sistemas de análisis de datos. Modelación del comportamiento mecánico (tenso-deformacional) e hidráulico de presas así como de otras obras y aprovechamientos hidráulicos.

Modelación y restauración de la calidad del agua en tramos de río, lagos y embalses

Modelación de contaminantes físico químicos en tramos de río. Técnicas de remediación de la calidad del agua en ríos. Métodos numéricos en calidad de aguas. Modelos de eutrofización de embalses. Modelos hidrodinámicos. Técnicas de restauración de lagos y embalses. Modelos ligeros de modelación de la calidad del agua a escala de cuenca.

Análisis y optimización de sistemas de recursos hídricos

Análisis de sistemas de recursos hídricos mediante simulación y optimización de cuencas. Asignación de recursos hídricos y estimación de garantía de las demandas. Optimización de reglas de operación. Algoritmos evolutivos aplicados a la optimización de recursos hídricos.

Gestión integral de sistemas de recursos hídricos

Modelación integral del agua mediante acople de modelos de gestión, calidad y ambientales. La gestión de sistemas y su influencia en la calidad del agua y el medio ambiente. Definición de caudales ecológicos. Medidas para la mejora ambiental de los recursos hídricos

Modelos hidrológicos con calidad del agua superficial y subterránea a escala de cuenca

Desarrollo de modelos hidrológicos de simulación continua que incluye las aguas superficiales y subterráneas y la relación río-acuífero. Desarrollo de modelos que evalúen: la contaminación por nitrato en aguas superficiales y subterráneas y las medidas de recuperación; la erosión y el transporte de sedimentos; y las condiciones de calidad en el agua como: la conductividad eléctrica del agua, los sólidos suspendidos y el fósforo.

Evaluación del Cambio Climático en los Recursos Hídricos y la Gestión del agua

Desarrollo de modelos para evaluar el impacto del cambio climático en los recursos superficiales y subterráneos. Análisis del impacto del Cambio Climático en: los Recursos Hídricos, los ecosistemas acuáticos y la gestión del agua. Análisis y evaluación de las medidas de adaptación.

Detección, análisis, predicción y gestión de sequías

Implementación de sistemas de indicadores de sequía en tiempo quasi-real. Análisis de las características de los diferentes tipos de sequía. Desarrollo de herramientas para la predicción de sequías. Evaluación de impactos y medidas de mitigación de sequías.

Modelos hidroeconómicos y economía del agua

Modelos hidroeconómicos de simulación y optimización de la gestión de cuencas. Modelos estocásticos de gestión de embalses. Mercados del agua. Impactos de las sequías. Coste del recurso y costes ambientales. Modelos de agente. Análisis Coste-Eficacia y Coste-Beneficio. Aplicación a la implementación de la Directiva Marco del Agua.

Evaluación de impactos y adaptación al cambio climático

Generación de escenarios de cambio climático. Simulación de impactos en la hidrología y gestión de cuencas. Simulación de impactos en la hidrología y gestión de acuíferos. Impactos económicos. Métodos participativos para adaptación (bottom-up). Modelos de gestión y adaptación al cambio climático. Incertidumbre y robustez.

Planificación y gestión de la demanda

Proyección de demandas. Binomio agua-energía. Modelos de impactos y gestión del agua en sequías para la agricultura. Modernización de regadíos, eficiencia y efecto rebote. Modelos de participación pública. Gestión de la demanda urbana. Instrumentos económicos (políticas tarifarias, seguros, tasas, etc.). Instrumentos para control de la contaminación difusa.

Técnicas y software para la modelación de la gestión de sistemas de recursos hídricos

Diseño y desarrollo de métodos y herramientas informáticas para el análisis de sistemas de recursos hídricos complejos (cuencas hidrográficas) con propósitos de evaluación de reglas de operación y toma de decisiones para la gestión de cuencas hidrográficas. Desarrollo de herramientas gráficas en entorno de Sistemas de Información Geográfica para la ayuda al tomador de decisiones en el manejo del software y de la información de interés sobre la gestión de la cuenca.

Uso conjunto de aguas superficiales y subterráneas

Técnicas y estudios de gestión de cuencas incluyendo recursos superficiales, subterráneos reutilización y recursos de otras procedencias. Teniendo por objetivo anticiparse a las sequias, así como diseñar de estrategias de mitigación de las mismas.

Generación de escenarios hidrológicos

Análisis multivariado de datos hidrológicos para la formulación de modelos estadísticos de generación de series: Técnicas clásicas y otras.

Utilización de energías renovables integrada con la gestión del agua

Diseño integrado de instalaciones hidráulicas y de generación de energía renovable. Aprovechamiento de energías renovables en la gestión del agua. Optimización de sistemas hidráulicos en funcionamiento integrado con la generación de energías renovables.

Modelación Hidrológica y Ambiental

Hidrología estadística

Modelos estadísticos de extremos (crecidas y sequías). Técnicas de incorporación de información histórica y de paleoavenidas. Análisis regional. Modelos estadísticos multivariados. Modelación no estacionaria. Teleconexiones entre extremos e indicadores climáticos. Estimación de curvas IDF. Escalabilidad. Crecidas en pequeñas cuencas. Análisis de sensibilidad de modelos. Modelos de error y estimación de la incertidumbre en simulación y predicción.

Inundaciones y modelación hidráulica

Estudios de inundabilidad. Impacto de las inundaciones. Generación de mapas de peligrosidad y riesgo de inundación mediante técnicas SIG. Diseño de actuaciones de defensa y Ecoingeniería. Modelación numérica del flujo desbordado 2D. Control automático de canales. Gestión de información de redes de colectores. Modelación hidráulica de redes de colectores. Estrategias óptimas de laminación y resguardos en embalses. Sistemas de predicción en tiempo real.

Evaluación de recursos hídricos

Modelación hidrológica distribuida. Modelos hidrológicos de simulación continua. Variabilidad espacial de la precipitación y temperatura. Balances hídricos multiescala. Recarga de acuíferos distribuida. Efectos del cambio climático en el ciclo hidrológico. Efectos de cambios en usos del suelo y/o cubierta vegetal en el ciclo hidrológico. Modelización de la evapotranspiración. Hidrología de climas áridos. Caudales ambientales.

Ecohidrología y medioambiente

Modelación de la vegetación de ladera y ecosistemas vegetales. Relaciones geohidrológicas. Relaciones agua- biocenosis. Interacciones entre el régimen hídrico del suelo y la vegetación dinámica. Modelización de la vegetación riparia. Caudales ambientales. Efectos antrópicos y cambio climático en ecosistema ripario. Modelación distribuida de los ciclos de N y C a escala de cuenca. Procesos de erosión y sedimentación. Aterramiento de embalses. Asimilación de datos de radar y satélite.

Modelación Matemática de Flujo y Transporte

Modelación integrada de sistemas de recursos hídricos

Integración de modelos de aguas superficiales y subterráneas para la modelación destinada a la resolución de problemas de planificación y gestión. Realización de análisis de incertidumbre. Modelación de la contaminación de acuíferos. Gestión con Uso Conjunto.

Aplicaciones de la geoestadística al análisis de variables hidrológicas y medioambientales

Aplicaciones de la estadística espacial para la estimación de variables hidrológicas y medioambientales. Estimación, kriging y simulaciones estocásticas. Modelación inversa estocástica. Aplicación de análisis de incertidumbre a la estimación de reservas de acuíferos y de presencia de contaminantes en suelos y aguas. Modelación inversa estocástica.

Modelación matemática del flujo y transporte de contaminantes en el subsuelo

Desarrollo de modelos matemáticos de flujo en acuíferos y, en general, en medios porosos. Estudio de las relaciones entre aguas superficiales y subterráneas. Modelación de medios saturados y no-saturados. Desarrollo de modelos estocásticos de flujo. Modelación inversa. Análisis de la heterogeneidad y variabilidad espacial de los medios permeables. Calibración de parámetros de acuíferos. Estudio del almacenamiento geológico de residuos. Modelación de los procesos de generación y movimiento de lixiviados a partir de almacenamientos de residuos.

Análisis de riesgo

Aplicación de modelos matemáticos y técnicas estocásticas para el análisis de riesgo asociado a problemas de contaminación medioambiental y almacenamiento de residuos. Evaluación del comportamiento del almacenamiento subterráneo de residuos nucleares.

Modelación física en laboratorio de Flujo y Transporte

Diseño y construcción de modelos físicos de medio poroso a escala de laboratorio para el estudio de la modelación matemática del flujo y transporte de masa.

Química y Microbiología del Agua

Metagenómica de protozoos y bacterias en aguas de riego y potables

Caracterización microbiológica de las aguas residuales reutilizadas para riego. Determinación de protozoos y bacterias patógenas emergentes

Supervivencia de bacterias patógenas en sistemas acuáticos

Estudio de fluoróforos como marcadores de viabilidad. Estudio de cambios morfológicos con microscopía electrónica de barrido. Cambios en el ADN y ARN con las técnicas de PCR y FISH. Estudios de supervivencia en diferentes sistemas acuáticos. Técnicas directas e indirectas de recuento.

Técnicas moleculares aplicadas al estudio de la ecología de los fangos activos y el bioensuciamiento de MBR

Técnica FISH para la determinación de grupos filogenéticos y grupos funcionales

Bioindicación y control de procesos biológicos en depuración de aguas residuales

Estudios de ecología de protistas, micrometazoos, bacterias filamentosas, variables fisicoquímicas y operacionales para la optimización y monitorización del proceso de fangos activos en EDAR

Detección de microorganismos patógenos e indicadores de contaminación fecal

Puesta a punto de técnicas para la detección de bacterias patógenas por métodos convencionales y moleculares. Detección de protozoos patógenos por inmunocaptura, inmunofluorescencia y métodos moleculares.

Redes Hidráulicas y Sistemas a Presión

Desarrollo de software para el análisis de redes de agua a presión

Mejora de los algoritmos de análisis del estado hidráulico permanente y no permanente de las redes hidráulicas. Conversiones de datos. Simplificación de redes. Algoritmos de topología y sectorización. Algoritmos de optimización energética. Evaluación de fugas y demandas dependientes de la presión. Traducción de software comercial o libre a otros idiomas. Desarrollos basados en el software EPANET.

Evaluación y planificación de mejoras en abastecimientos de agua

Diseño de redes de nueva implantación, confección y calibración de modelos de redes en servicio, asesoramiento para la toma de medidas en campo, mejora y rehabilitación de redes en explotación, evaluación y localización de fugas, propuesta de planes de mantenimiento, optimización del régimen de funcionamiento a corto y medio plazo, confección de modelos de calidad del agua en las redes, y en general asistencia técnica en la confección de Planes Directores.

Aplicación de los SIG a la gestión de las redes de distribución de agua

Integración de modelos de simulación en un Sistema de Información Geográfica y desarrollo de herramientas de ayuda en la toma de decisiones. Calibración y simplificación de modelos y herramientas para el mantenimiento actualizado del modelo. Aplicaciones de gestión basadas en el modelo de la red: balances de producción, sectorización, gestión de la demanda, gestión de averías, situaciones de emergencias, evaluación de la calidad del servicio, mapas de localización, inventarios, seguimiento proyectos, etc.

Control y optimización en tiempo real de las redes de distribución de agua

Integración y uso de modelos en la operación diaria de las redes. Análisis y filtrado de datos de campo, predicción de la demanda, confección de sinópticos para sistemas SCADA, conexión SCADA-modelos, entrenamiento de operadores, anticipación de actuaciones, previsión de la evolución del sistema y optimización del régimen de explotación en tiempo real.

Diseño y explotación óptima de redes de riego a presión

Soluciones óptimas para el trazado y dimensionado de las redes de riego a presión, incorporando datos agro-climáticos para la evaluación de necesidades de los cultivos, con la ayuda de un SIG. Gestión de la explotación de una Comunidad de Regantes desde SIG. Estimación de las necesidades de agua de los cultivos a partir de datos agroclimáticos en tiempo real. Optimización de la programación de los riegos, y optimización energética en tiempo real.

Gestión del agua de riego mediante teledetección, sensores de suelo y planta

Esta línea de investigación se centra en el cálculo de las necesidades hídricas y la determinación del estrés hídricos de los cultivos mediante técnicas de teledetección a distintas escalas, la medida del contenido de humedad en el suelo y la determinación del estrés hídrico mediante la medida de parámetros fisiológicos en la planta.