3.01 Tesis magíster
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Browsing 3.01 Tesis magíster by browse.metadata.categoria "Ciencias de la tierra"
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- ItemA twitter-based citizen channel for natural disaster situations.(2015) Cobo Oberpaur, Alfredo; Navón Cohen, Jaime; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaDurante las primeras 24 horas en que un terremoto ocurre, se genera una gran necesidad de informarse por parte de la ciudadanía. La mayor parte de esta información proviene de los medios más comunes, desde fuentes oficiales o mediada a través de periodistas de radio y televisión. Durante los últimos años las redes sociales (en particular Twitter) se han posicionado como un importante canal alternativo de información. Chile es un país con alta actividad sísmica, por lo que este tipo de desastre natural ocurre bastante frecuentemente. Por otra parte existe en este país una alta penetración de smartphones y es también uno de los líderes en el uso de redes sociales. Esto explica el gran aumento de ciudadanos que se conectan a Twitter y no a la radio o la televisión cuando algo sucede. Pero aún cuando este medio es rápido y bidireccional, es bastante ruidoso. En este trabajo describimos el desarrollo de un clasificador automático que utiliza algoritmos de aprendizaje de máquinas para filtrar el flujo de mensajes, seleccionando aquellos que son considerados ”relevantes” o ”relacionados” con el evento de desastre natural. En este trabajo se muestran detalles acerca del rendimiento de este clasificador. El modelo fue entrenado con un set de datos extruidos desde Twitter que fueron enviados durante y después del terremoto de magnitud 8.8 ocurrido en el 2010. Los mensajes seleccionados se usan para alimentar a una aplicación web móvil que los ciudadanos pueden acceder desde sus teléfonos.
- ItemActual evapotranspiration estimates in arid regions using machine learning algorithms with in-situ and remote sensing data.(2020) Mosre Poller, Josefina Amanda; Suárez Poch, Francisco Ignacio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa evapotranspiración (ET) es un proceso hidrológico relevante en regiones áridas, donde el agua es vital para el desarrollo de comunidades locales y ecosistemas. Históricamente, realizar estimaciones de ET ha sido un gran desafío en estas áreas, debido a que sus paisajes se componen principalmente de vegetación dispersa adaptada a las condiciones de sequía, lo que se contradice con muchas de las suposiciones usadas en los métodos tradicionales de estimación de ET. Sin embargo, existen varios estudios realizados en zonas áridas que han mostrado buenos resultados cuando se implementan fórmulas empíricas de regresión que, a pesar de su simplicidad, son comparables en exactitud con modelos más complejos. Aunque existen muchos tipos de fórmulas de regresión para estimar ET, no existe un consenso respecto a qué variables se deben considerar en el análisis. En esta investigación se usaron algoritmos de aprendizaje automático para encontrar las principales variables que predicen la ET diaria y mensual en regiones áridas mediante el uso de ecuaciones de regresión lineal. Se utilizó como datos de entrada en las estimaciones mensuales solo información meteorológica y luego combinada con índices vegetacionales de percepción remota (VI's). Se recolectaron datos meteorológicos y flujos de ET de 10 sitios en Chile, Australia y Estados Unidos. Las estimaciones diarias y mensuales fueron evaluadas en tres sitios de validación, uno por país, en donde se obtuvo desempeños diferentes. Los resultados obtenidos indican que la energía disponible es la principal variable que predice la ET en los sitios de estudio, incluso cuando las regiones áridas son típicamente descritas como ambientes con agua limitada. El VI que representa mejor la ET es el Índice de Agua de Diferencia Normalizada (NDWI) que, a diferencia de otros VI, representa la la disponibilidad de agua en plantas y el suelo en vez de la actividad de la vegetación. El mejor desempeño obtenido en las ecuaciones de regresión se obtuvo en la estimación mensual con la incorporación de un VI el sitio de validación de E.E.U.U. (R2 = 0.82), mientras que el peor se obtuvo en la estimación mensual del sitio de validación de Australia cuando solo se consideró el uso de información meteorológica. Incorporar información de percepción remota resulta en mejores estimaciones de ET, en contraste a cuando solo se incluye información meteorológica en el análisis.
- ItemAdaptation to climate change in basins within the context of water-energy-food nexus(2021) Jander Palma, Vicente Gabriel; Vicuña Díaz, Sebastián; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLos efectos del cambio climático implican incertidumbre sobre diferentes áreas, una de ellas los recursos hídricos y sus actividades productivas asociadas. Además, muchas regulaciones, acuerdos y obras de infraestructura se desarrollaron sin considerar los impactos sobre las temperaturas, los niveles de precipitación y la disponibilidad de caudales ; por lo que es necesario replantear estas herramientas para un uso eficiente del agua bajo un sistema regulatorio dado y diversos intereses productivos. La decisión de qué estrategia de adaptación debe ser implementada para mantener el desempeño de un sistema productivo en una cuenca del nexo Agua-Energía-Alimento debe ser abordada considerando el equilibrio entre el uso productivo del agua y la mantención ambiental del ecosistema. Recientemente, la cuenca del Maule en Chile se ha visto afectada por eventos de escasez hídrica, generando repercusiones negativas sobre la producción de cultivos y la permisividad de los derechos de agua, lo que genera preocupación por los eventos futuros. Este estudio presenta una modelación de la cuenca del Maule y los impactos de catorce escenarios de cambio climático sobre la misma, junto con un análisis comparativo de la implementación de estrategias adaptativas ; tanto desde el punto de vista de la Oferta (Operacion de Embalses) como de la Demanda (Eficiencia de Riego y Derechos de Agua). La modelación de la cuenca, incluyendo las características físicas, productivas y de regulación, se realiza con la herramienta computacional PYWR. Adicionalmente, se utiliza un Algoritmo Evolutivo Multiobjetivo (MOEA) para generar portafolios óptimos de estrategias. Los resultados muestran que existe un trade-off entre los objetivos ambientales y productivos, sin embargo, bajo un enfoque integral, los agentes productivos pueden incurrir en un escenario win-win si el análisis multiobjetivo considera tanto la producción hidroeléctrica como la de cultivos en un contexto agua-energía-alimento
- ItemAdvances in the western Andean front aquifers characterization by gravimetric and electrical surveys (Central Chile - 32°50’S).(2020) Figueroa González, Ronny Javier; Yáñez Carrizo, Gonzalo Alejandro; Arancibia Hernández, Gloria Cecilia; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEn regiones áridas, las aguas subterráneas desempeñan un papel fundamental para el desarrollo de las actividades socioeconómicas y humanas. Las zonas montañosas proporcionan una gran parte del agua subterránea a través de diferentes mecanismos a las cuencas, donde las poblaciones se concentran mayoritariamente. Las zonas de falla condicionan la circulación del agua subterránea, debido a la modificación de la permeabilidad intrínseca de la roca fresca, en particular cuando se encuentra en la transición entre los frentes de montaña y las cuencas. Esta investigación se centra en la influencia de los límites y la geometría de las zonas de falla, en el flujo de agua subterránea de las áreas montañosas aledañas a la cuenca sedimentaria. Como caso de estudio, se estudió la Zona de Falla de Pocuro (PFZ), ubicada en la zona central de Chile (32.5S). Para llevar a cabo este objetivo, se usó una aproximación geofísica utilizando mediciones de gravedad y resistividad constreñida por datos geológicos e hidrogeológicos. Los resultados muestran variaciones significativas de la anomalía de la gravedad a lo largo de los perfiles: con (i) una anomalía nula en la parte alta de los cerros, debido a la fractura de las rocas, (ii) una anomalía negativa asimétrica al oeste del trazo de la falla, debido a un depocentro (alrededor de 150 - 200 m) de depósitos aluviales no consolidados en la cuenca, y (iii) variabilidad en los depósitos aluviales en la cuenca que sugiere una segmentación a lo largo de la zona PFZ. Las mediciones de resistividad eléctrica y las características de las aguas subterráneas (profundidad de la napa freática, conductividad eléctrica y ubicación de los manantiales) permiten definir tres posibles dominios hidrogeológicos: roca fracturada (de diferente intensidad), sedimentos y bandas subverticales de baja resistividad. Además, estas bandas subverticales, corroboradas con estudios geológicos, permiten un mapeo de fallas en profundidad. Finalmente, se propone un modelo conceptual para la Cuenca del Aconcagua en el borde de la PFZ, donde esta zona de falla es heterogénea y segmentada, por lo que la permeabilidad es variable a lo largo de la falla. El núcleo de falla es impermeable, debido a la presencia de salbanda rica en arcilla, mientras que las zonas de daño permiten el almacenamiento y el flujo del agua subterránea. Aunque este estudio se enfocó en la PFZ, la relación entre fallas y manantiales en otras partes de Chile sugiere que estas conclusiones pueden ser extrapoladas a otras zonas de fallas.
- ItemAmenaza sísmica en Mejillones mediante una aproximación geofísica : análisis dinámico y amplificación sísmica asociada.(2017) Maringue Canales, José Ignacio; Yáñez Carrizo, Gonzalo Alejandro; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa Península de Mejillones, ubicada en el norte de Chile, representa un sitio de interés en términos de peligro sísmico debido a una ‘laguna’ sísmica de aproximadamente 100 años en la zona, los grandes efectos de sitio potenciales, y la presencia del puerto más importante en la región de Antofagasta. Además, el borde oeste de la Pampa de Mejillones está limitado por la Falla de Mejillones, la cual controla el desarrollo de la Cuenca del mismo nombre hacia el este. En este trabajo, se realizó una caracterización dinámica de la porción norte de la cuenca usando una modelación integrada de observaciones geofísicas. Estas observaciones fueron: método gravimétrico, método magnetotelúrico (MT), y análisis de dispersión de ondas superficiales. Los resultados de la campaña geofísica muestran espesores de suelo de hasta 750 metros en la zona más profunda, con pendientes más fuertes hacia el Oeste, y variaciones más suaves hacia el Este, en concordancia con una geometría de cuenca del tipo hemi-graben asociada a una falla normal. El estrato sedimentario está caracterizado por velocidades de onda de corte entre 300 y 700 m/s, resistividades eléctricas extremadamente bajas (inferiores a 1 ohm-m) y densidades de entre 1.4 a 1.8 gr/cm3. La interpretación integrada permitió generar un modelo espacial y petrofísico de la cuenca de Mejillones, a partir del cual se estudia el comportamiento sísmico del lugar. Resultados preliminares del análisis dinámico inelástico (mediante el método de Elementos Espectrales) muestran aceleraciones en superficie de hasta un 100% superior a la solicitación, evidenciando posibles amplificaciones significativas en superficie ante movimientos sísmicos. Estos efectos se hacen más importantes en la porción centro-oeste (zona más profunda). Hacia los extremos, las amplitudes disminuyen junto con la disminución de la columna de suelo.
- ItemAnálisis de flujos metabólicos para elaborar estrategias de ingeniería metabólica en una cepa de Saccharomyces cerevisiae productora de monoterpenos(2012) Pérez Ascencio, Felipe Igor; Agosin T., Eduardo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLos terpenos son una vasta y diversa clase de compuestos orgánicos con más de 50.000 ejemplos. Estos compuestos pueden ser clasificados según el número de átomos de carbono que presenten, siendo los más importantes los monoterpenos (C5), sesquiterpenos (C15), diterpenos (C20), y los triterpenos (C30). Los terpenos pueden ejercer una amplia variedad de funciones tal que han sido utilizados como anticancerígenos, antivirales, antibióticos, suplementos alimenticios, nutracéuticos, colorantes, cosméticos, o fragancias. Sin embargo, debido a sus bajas concentraciones en el reino vegetal y su compleja purificación se ha justificado el desarrollo de procesos alternativos de producción a gran escala. Entre las alternativas, el enfoque de la ingeniería metabólica para la producción de terpenos en Saccharomyces cerevisiae ha sido considerada como una metodología adecuada para la biosíntesis, extracción y purificación de estos compuestos.
- ItemAnálisis de la falla ocurrida en el molo del puerto de Iquique durante el terremoto MW8.2 de 2014(2018) Morales Bravo, Camilo Ignacio,; Ledezma Araya, Christian Alfonso; Sáez Robert, Esteban; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEn este trabajo se estudia la falla sísmica de un antiguo muelle del Puerto de Iquique ocurrida durante el terremoto Mw 8.2 del 1 de abril de 2014 en Pisagua. Para caracterizar los materiales que componen el muelle se realizó una campaña de exploraciones basada en sondajes, geofísica mediante caracterización de dispersión de ondas de superficie y ensayos de penetración de cono. La información y datos obtenidos son analizados para generar un modelo geotécnico bidimensional de dos secciones transversales del muelle en el software Plaxis2D®, para determinar cuál fue el mecanismo de falla más probable. Los resultados obtenidos son comparados con las deformaciones medidas en diferentes secciones transversales del muelle, indicando que la falla puede ser explicada por un efecto combinado de las grandes fuerzas inerciales que actúan sobre los muros de contención, la inestabilidad bajo condiciones dinámicas de los prismas de enrocado bajo los muros de contención, y también por el efecto del incremento de las presiones laterales del suelo.
- ItemAnalysis of spectral wave energy transfer methodologies from deep to shallow water.(2011) Domínguez, Juan C.; Cienfuegos Carrasco, Rodrigo Alberto; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaAntes de diseñar cualquier obra marítima es necesario conocer primero las condiciones de oleaje reinante a la cual estará sometida a fin de lograr un diseño adecuado. Como las boyas de medición son escasas considerando el tamaño del océano, los ingenieros generalmente recurren a modelos numéricos de generación de oleaje para determinar estas condiciones. El problema: el número de simulaciones que se requiere hacer en el modelo para generar una estadística completa es elevado, y el tiempo computacional que requiere cada simulación también lo es. En este trabajo se aborda el problema de la propagación espectral de oleaje desde aguas profundas a aguas someras, formalizando un método robusto de transferencia de climas de oleaje que permite ahorrar tiempos significativos de cálculo. Otros métodos de propagación son también descritos y comparados. El método propuesto consiste en propagar un número limitado de espectros sintéticos en el modelo y con esa información transformar un número cualquiera de espectros reales, mediante superposición lineal. El resultando de esa transformación es equivalente a haber propagado todos los espectros reales en el modelo numérico. El método logra reducir significativamente el número de simulaciones requeridas y al mismo tiempo representar adecuadamente la forma y los parámetros resumen del espectro de salida, con diferencias en estos menores al 1% en comparación con la propagación espectral completa. La desventaja del método es que sólo es válido en casos donde los efectos no-lineales son poco importantes. La información espectral de un estado de mar además presenta varias ventajas contra la información resumida en parámetros estadísticos de resumen. Entre ellas: (1) entrega mejores resultados al propagar estados de mar en un modelo numérico y (2) entrega una mejor estimación de la potencia media de oleaje. Los parámetros de resumen tienden a sobreestimar esta última; y la forma en que estos se extraen del espectro puede tener un gran impacto en los resultados.
- ItemAplicación de métodos geofísicos basados en ondas superficiales para la caracterización sísmica de suelos : aplicación a la microzonificación sísmica del norte y poniente de Santiago(2013) Humire Guarachi, Francisco Alejandro.; Sáez Robert, Esteban; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaExisten métodos geofísicos no invasivos que permiten inferir las propiedades dinámicas de un sitio. Los métodos sísmicos basados en ondas superficiales son comúnmente usados para determinar las propiedades elásticas de los suelos, pero al ser métodos indirectos, existe un grado de incertidumbre importante que requiere ser estudiado. El principal objetivo de esta investigación es estudiar la aplicación del análisis multi-canal de ondas superficiales en sus variantes activa y pasiva, para obtener el perfil de velocidades de ondas de corte en diferentes tipos de suelos. El análisis espectral frecuencia-número de onda (f-k) y el método de autocorrelación espacial (SPAC) son utilizados para evaluar las propiedades dispersivas de cada sitio, mientras que el algoritmo del vecindario es usado para resolver el problema inverso asociado y así obtener el perfil de velocidades de ondas de corte.
- ItemAplicación de un modelo numérico para estimar curvas de evaporación a partir de información de granulometría básica(2008) Torrealba Almarza, Andrés Alfredo; Muñoz Pardo, José Francisco; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa evaporación a través del suelo puede constituir uno de los principales procesos de descarga de un acuífero. Esto resulta especialmente cierto cuando se trata de cuencas desérticas en donde el recurso subterráneo cobra vital importancia. El objetivo del presente trabajo consistió en aplicar un modelo numérico que permita predecir curvas de evaporación en función de la profundidad del nivel freático a partir de las características hidrodinámicas de un suelo. Interesa además estudiar la predicción en los casos en que se obtienen estas características a partir de información de granulometría básica.
- ItemAportes de fuentes al material particulado fino y grueso en Santiago usando factorización de matrices positivas (PMF)(2008) Aluanlli Villalobos, Patricia Karin; Cifuentes Lira, Luis Abdón; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaMuestras de MP10 y MP2.5 fueron recolectados en Santiago, durante el año 2004 en dos estaciones de monitoreo: Las Condes (sector oriente) y La Paz (sector céntrico). Las muestras se obtuvieron de filtros dicotómicos, para su posterior caracterización elemental usando la técnica Fluorescencia de Rayos X (XRF) complementado con el monitoreo ambiental de carbono orgánico y carbono elemental. La información fue particionada en dos temporadas: cálida (1 de Septiembre hasta 15 de Abril) y fría (16 de Abril hasta 30 de Agosto), y posteriormente fue analizada usando Factorización de Matrices Positivas (PMF) para identificar las posibles fuentes de material particulado. Las principales fuentes que explican el MP2.5 y sus contribuciones (% sector oriente, % sector céntrico) para la temporada fría son: Fuentes de transporte (una mezcla de emisiones y desechos de vehículos más polvo resuspendido) (38%, 48%), combustión de biomasa (29%, 27%), sulfatos (24%, 22%) y una fuente rica en arsénico (8% en el sector oriente). Para la temporada cálida: Fuentes de transporte (35%, 41%), sulfatos (21%, 13%), combustión de biomasa (14%, 14%) y una fuente rica en arsénico (8%, 11%). Para la fracción gruesa, las principales fuentes y sus contribuciones son: Fuentes de transporte (35%, 53%), sulfatos (11%, 10%), una fuente rica en arsénico (9%, 6%), una fuente regional (13%, 7%) que incluye aerosol marino y polvo construcción (6%, 24%). Este estudio muestra la estacionalidad de las emisiones relacionadas con la quema de leña (combustión de biomasa) en la ciudad, no capturado cuando la información analizada por PMF no se particiona en temporadas. En la estación fría esta contribución alcanza el 30% del MP2.5.
- ItemAssessing the impact of travel time formulations on the performance of spatially distributed travel time methods(2013) Zuazo, Vicente; Gironás León, Jorge Alfredo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLos modelos lluvia-escorrentía son herramientas valiosas para simular la respuesta hidrológica de una cuenca. En años recientes, modelos distribuidos de aguas lluvias han sido desarrollados tales como los modelos de Tiempos de Viaje Distribuidos Espacialmente (o SDTT, por sus siglas en inglés). En estos modelos, los tiempos de viaje del flujo en cada celda son integrados a lo largo de los caminos de flujo para generar el hidrograma a la salida de una cuenca. Algunos aspectos de estos modelos siguen sin clarificarse, incluyendo las implicancias de diferentes formulaciones del tiempo de viaje, el grado en que los modelos SDTT consideran las interacciones entre celdas, el efecto de la resolución espacial y la validez general de los supuestos de la teoría de Onda Cinemática, comúnmente considerada en el desarrollo de estos modelos. En el presente estudio, utilizamos un enfoque analítico así como un modelo SDTT para investigar la importancia de considerar contribuciones desde aguas arriba en el cálculo de los tiempos de viaje del flujo en una celda y su influencia en el cálculo del tiempo de concentración y en la forma del hidrograma.
- ItemCaracterización geotécnica de suelos diatomáceos(2018) Arenaldi Perisic, Ghio Franco; Ovalle Ortega, Carlos Enrique; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEn esta investigación se presenta un exhaustivo estudio de laboratorio sobre ensayos de compresión edométrica, isotrópica y resistencia al corte en muestras diatomáceas de la Bahía de Mejillones, Chile. Se reportan también ensayos de columna resonante, torsión cíclica, triaxial cíclico y observaciones microscópicas SEM de estos fósiles y de su composición mineralógica. A pesar de su baja densidad (~103) y alta plasticidad (U.S.C.S: MH), el material alcanza valores elevados de resistencia al corte y un comportamiento relativamente rígido hasta una presión de preconsolidación del orden de 0.5 MPa, debido probablemente a procesos de diagénesis y a la trabazón entre resistentes microfósiles de sílice de superficie rugosa y forma irregular. Sobre dicha presión, el suelo presenta un comportamiento altamente compresible y contractivo, probablemente debido a la ruptura de frústulas de diatomea. También se obtienen significativas deformaciones por fluencia lenta (creep) medidas incluso hasta 50 días. Finalmente, los resultados se contrastan con datos reportados en la literatura para poder comparar el comportamiento de estos suelos singulares con respecto a resultados clásicos en finos y arenas.
- ItemChallenges in determining soil evaporation fluxes using distributed temperature sensing methods in the presence of shallow groundwater tables(2017) Lagos del Río, Magdalena Sofía; Muñoz Pardo, José Francisco; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa evaporación desde napas someras es un componente importante del balance hídrico de varias regiones. Sin embargo, es un flujo de agua complejo de medir y por lo tanto es importante evaluar nuevos métodos que cuantifiquen este proceso hidrológico. En esta investigación se propone un nuevo método para la determinación de flujos de evaporación desde napas subterráneas someras en base a la combinación del método AHFO (Actively Heated Fiber Optic por sus siglas en inglés) y modelación numérica. En este estudio, el método AHFO arrojó estimaciones del perfil de humedad Θ(z) del suelo con una resolución espacial de ~6.5 mm y un error de 0.026 m3 m-3. El perfil de humedad dado por el modelo numérico resultó ligeramente diferente al perfil medido experimentalmente, donde las mayores diferencias ocurrieron en la superficie del suelo. Los análisis de sensibilidad e incertidumbre resaltaron que, debido a que las mayores diferencias entre el perfil de contenido de humedad simulado y el determinado experimentalmente ocurren en la superficie, se requiere de una mejor precisión al determinar los parámetros hidrodinámicos del suelo – especialmente para el parámetro l de la función de conductividad hidráulica del modelo de van Genuchten-Mualem-. Se concluye además que para mejorar el método propuesto, es necesario incluir las dinámicas de calor-vapor-agua en el suelo. Adicionalmente, se observó que si la calibración de la curva del método AHFO es mejorada, los errores del perfil de humedad estimado se reducirían y de esta manera, estimaciones exitosas de tasas de evaporación para un amplio rango de texturas de suelo pueden ser logradas. De hecho, las escalas espaciales logradas con el método AHFO son una importante ventaja del método propuesto, las que deben ser exploradas para mejorar el análisis del presente trabajo.
- ItemCo-seismic landslides : an approach using synthetic seismograms and newmark analysis : case study : coastal range of Valparaíso, Chile(2020) Valdivia Larenas, Dominique D.; Marquardt R., Carlos; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLas remociones en masa co-sísmicas son parte de una cadena de geo-peligros asociadas al evento desencadenante, las cuales son parte del inicio de varios procesos superficiales. En áreas urbanas costeras densamente pobladas con potenciales fallas sismogénicas, como el caso del área costera entre Valparaíso y Maitencillo, Chile, es necesario pronosticar potenciales terremotos y remociones en masa causadas por ellos. El objetivo de este trabajo fue estudiar las posibles remociones en masa causadas por terremotos corticales de cinemática Normal o Sinistral, bajo condiciones de suelo saturado y seco. Los potenciales escenarios sísmicos están asociados a las fallas Marga-Marga y Aconcagua, miembros del Sistema de Falla Valparaíso-Melipilla (VMFS). Primero, analicé las pendientes y la geología superficial para categorizar cualitativamente el peligro de remociones en masa. Segundo, elegí áreas de acercamiento en ambos bloques de cada falla, en cada una seleccioné puntos representativos de laderas críticas, donde desarrollé un modelo predictivo basado en sismogramas sintéticos y análisis de Newmark. Los desplazamientos son del orden de 10-7 a 101 m, están principalmente controlados por la litología, secundariamente por la ruptura sísmica y la directividad. El escenario de un sismo en falla Marga-Marga con cinemática normal, generaría los deslizamientos más grandes. En el escenario de un sismo en falla de Aconcagua con cinemática normal, los deslizamientos son ligeramente menores. Para ambas fallas, en los casos con cinemática normal poseen deslizamientos más grandes que los casos con cinemática Sinistral debido a la directividad sísmica. Aun cuando los deslizamientos calculados no pueden ser interpolados, pueden ser interpretados en terreno como una ladera más grande con las mismas características geológicas, geotécnicas y geomorfológicas, donde es posible extender el potencial comportamiento para la ladera completa bajo cada escenario.
- ItemDatos climatológicos de Chile para la elaboración del modelo Chile-SR(2011) Zanolli de Solminihac, Juan Francisco; Escobar Moragas, Rodrigo; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaDada la situación de escases de energía y de falta de diversificación de la matriz energética que posee Chile, es que se busca la forma de explotar el abundante recurso solar presente en el territorio. Para ello es necesario contar con datos primarios de radiación, los que actualmente sólo se encuentran excepcionalmente para algunas localidades de Chile. El objetivo del siguiente trabajo es obtener los mapas de parámetros climatológicos para ser entregados al modelo de estimación de radiación solar en la superficie terrestre del territorio chileno Chile-SR. El citado modelo requiere los datos de temperatura, humedad relativa, visibilidad y albedo de superficie, de ser posible en una resolución de pixeles de 1 km. por 1 km. Estos datos serán complementados con información satelital y mapas de alturas en la misma resolución para finalmente obtener la estimación satelital del presupuesto de radiación para cada pixel.
- ItemDetermining advective fog variability and stratocumulus cloud vertical structure combining a thermodynamic characterization of the marine boundary layer with a ground optical fog observation system(2022) Huamán Sevilla, Zeidy Lisseth; Suárez Poch, Francisco Ignacio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa nube estratocúmulo (Sc), responsable de la formación de niebla advectiva en la costa del Desierto de Atacama, es una valiosa fuente de agua dulce sin explotar con potencial para enfrentar la escasez de agua en esta región. Sin embargo, se sabe poco acerca de características como la variabilidad estacional de la niebla y la estructura vertical de la nube que son esenciales para evaluar el potencial hídrico de recolección de niebla. Para investigar estas características, se combinó una caracterización termodinámica de la temperatura potencial (θ) y la humedad específica (q) en la capa límite marina (MBL) con un sistema de observación óptico de niebla (GOFOS) que mide directamente la variabilidad espaciotemporal de la niebla. Los gradientes verticales θ y q se emplean para encontrar umbrales estacionales que definen los regímenes de MBL relacionados con la formación (MBL bien mezclada) y disipación de niebla (MBL estratificada); la elevación del nivel de condensación (LCL) y redes neuronales artificiales (ANN) se utilizaron para estimar la elevación de la base de la nube Sc (CB). Además, se utilizaron modelos de regresión lineal múltiple (MLRM) y ANNs para encontrar la elevación del techo de la nube Sc (CT). A pesar de que se observó una variabilidad estacional de los gradientes verticales de θ y q, los umbrales que definen los regímenes de MBL relacionados con la formación de niebla son casi constantes a lo largo del año. La detección de niebla usando los gradientes verticales de θ coincidió el 95% del tiempo durante el invierno y la primavera, mientras que la detección de niebla usando los gradientes q coincidió en ~69% en las mismas estaciones. Un análisis de regresión logística demostró que los eventos de niebla se pueden clasificar con una buena precisión (0,82), utilizando solamente θ como variable predictiva. Los CB’s estimados con ANNs muestran una mejor concordancia (r2 = 0.67) con las observaciones de GOFOS a lo largo del año, en comparación con el método LCL; con errores menores al 4%. Finalmente, tanto MLRM como ANN muestran una buena concordancia con las observaciones de GOFOS para estimar CT (r2 = 0.84 y r2 = 0.92, respectivamente; con errores menores al 4%). Los resultados de este estudio revelan que las características esenciales de la formación de niebla y su variabilidad estacional se pueden aproximar a través de observaciones meteorológicas estándar.
- ItemDinámica hidro-sedimentaria en estuarios y costas : sensibilidad a la variabilidad estacional en las condiciones de flujo y transporte(2021) Torres Marchena, César Alexander; Brevis Vergara, Wernher; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaLa dinámica del sedimento fino (SF) es primordial para el cuidado ambiental y potencial económico de sistemas costeros-estuarinos. Como consecuencia del desarrollo económico portuario se ha incrementado la presión ambiental sobre estas regiones. El desarrollo de estructura hidráulicas ha promovido constantes cambios de los patrones de circulación estuarinos-deltaicos y del transporte de sedimento asociado. Como consecuencia, esto ha generado sistemas ambientales más complejos y vulnerables. Por lo anterior, surge la necesidad de mejorar la comprensión de los efectos que intervenciones antropogénicas puedan producir sobre sistemas estuarinos en un amplio rango de escalas espaciales y temporales. Estos no solo incluyen efectos en los patrones de circulación costeros-estuarinos, sino también en las tasas de depositación-erosión en esas zonas. Los modelos numéricos pueden ayudar a entender la dinámica de los SF, si son bien calibrados usando datos de campo. En este trabajo se implementa un sistema de modelación (MOHID) el cual resuelve mediante una aproximación tridimensional las ecuaciones hidrodinámicas gobernantes junto a la ecuación de advección-difusión para el SF. Se investiga como las Estructuras de Defensa Costera o tajamar (e.g. groynes o breakwaters), las variaciones en las descargas fluviales, el viento y los cambios del nivel del mar pueden influir en la dinámica del SF. El modelo es aplicado al estudio de la región de descarga del río Magdalena (Colombia) en el mar Caribe. Los resultados muestran que los patrones de corrientes y la distribución del SF son sensibles a la ubicación de Estructuras de Defensa Costera, a la magnitud de la descarga fluvial y a la magnitud y dirección del viento sobre la pluma del río. La tasa de depositación-erosión dentro del estuario está condicionada por la variabilidad en las velocidades de las corrientes, las cuales cambian la dinámica del sedimento en suspensión y de fondo. En la zona delta, el viento ejerce un control primario en la migración de las zonas deposicionales, al controlar la estructura y evolución de la pluma del río dentro del océano. Los resultados sugieren que la adaptación de una apertura en el tajamar del río Magdalena podría traer beneficios para el sistema estuarino-deltaico. Estos beneficios incluyen aspectos económicos, al reducir la operación de dragados en la región delta, y ecológicos, al aumentar el suministro de sedimentos al litoral costero, permitiendo la estabilización de la línea de costa por medio del control de erosión.
- ItemEfectos del cambio climático en el acuífero del Salar del Huasco(2018) Blin Lizasoain, Nicole; Suárez Poch, Francisco Ignacio; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaEn zonas áridas, donde el agua superficial y las precipitaciones son escasas, el agua subterránea es el principal sustento de ecosistemas humanos y naturales. Por lo tanto, es de gran importancia evaluar los posibles impactos del cambio climático sobre este recurso. En este estudio se investigan dichos impactos en el acuífero de la cuenca del Salar del Huasco, donde los bofedales que sustentan el ecosistema dependen de los niveles subterráneos. Para esto se construyó un modelo hidrogeológico, implementado en MODFLOW. Proyecciones de precipitación y temperatura de modelos de climáticos fueron procesadas mediante el método delta híbrido para obtener escenarios de cambio climático. Las recargas al acuífero fueron calculadas para cada escenario con un modelo de precipitación-escorrentía e ingresadas al modelo hidrogeológico para analizar el comportamiento del sistema. Como resultado se obtuvo que el balance hídrico es mantenido principalmente por la evaporación, que responde a las distintas recargas ingresadas. Esto mantiene el equilibrio del sistema tal que los niveles en la cuenca se mantienen relativamente constante entre escenarios. Por lo tanto, acuíferos en condiciones naturales en zonas áridas, como el del Huasco, podrían tener la capacidad de amortiguar los efectos del cambio climático. Por esto resulta fundamental la protección de la zona, para evitar que actividades como el bombeo modifiquen la resistencia de la cuenca.
- ItemEstimación cuantitativa de la amenaza sísmica en base a métodos geofísicos(2021) Mendoza Sión, Laura María; Sáez Robert, Esteban; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de IngenieríaChile es un país con alta amenaza sísmica, por esta razón es necesario contar con estudios de microzonificación sísmica que permitan determinar las áreas donde se espera una mayor amplificación del movimiento sísmico. El presente trabajo muestra el desarrollo de una estimación cualitativa y cuantitativa de la amenaza sísmica en el bloque costero entre Los Vilos y San Antonio. Para la caracterización sísmica de los suelos, se realizó una campaña de exploración geofísica que consistió en la ejecución de más de 200 mediciones de perfiles de velocidades de ondas de corte (Vs) empleando métodos basados en dispersión de ondas de superficie. Mediante un proceso de inversión se generaron perfiles de suelo, obteniendo los parámetros como: Vs30 (promedio ponderado de las velocidades de corte hasta la profundidad de 30 m) y Vs<900 (promedio ponderado hasta la profundidad donde la Vs es menor de 900 m/s), además se obtuvieron las razones espectrales H/V, determinando las frecuencias predominantes (f0) y amplitudes máximas (A0). Con los resultados de los métodos basados en ondas superficiales, la geología, la topografía, datos de gravimetría se generaron polígonos que indican zonas de similares características sísmicas detectando áreas que son propensas a sufrir mayor amplificación. Empleando una variación sobre una ley de atenuación previa (Montalva, 2017) que se incorporó en la plataforma denominada SeismicHazard, desarrollada por Candia et al. (2019) se obtuvo el valor del indicador de movimiento fuerte PGA (Aceleración Máxima de Terreno), con lo cual se generaron mapas para conocer la variación de este parámetro en el área de estudio. Finalmente, se compara el PGA con la aplicación de otras técnicas basadas únicamente en Vs30, mediante la plataforma SeismicHazard.
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