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Scientific and technological production
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1 to 50 of 352 results
  • Envisat/ASAR images for the calibration of wind drag action in the Doñana wetlands 2D hydrodynamic model

     Ramos Fuertes, Anaïs; Marti Cardona, Belen; Blade i Castellet, Ernest; Dolz Ripolles, Jose
    Remote Sensing
    Date of publication: 2014
    Journal article

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  • Iber: herramienta de simulación numérica del flujo en ríos

     Blade i Castellet, Ernest; Cea, Luis; Corestein Poupeau, Georgina Teresa; Escolano, E.; Puertas Agudo, Jerónimo; Vázquez-Cendón, Elena; Dolz Ripolles, Jose; Coll, Abel
    Revista internacional de métodos numéricos para cálculo y diseño en ingeniería
    Date of publication: 2014-01
    Journal article

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    The recent requirements of Spanish regulations and directives, on their turn based on European directives, have led to the development of a new two dimensional open channel flow modelling tool. The tool, named Iber, combines a hydrodynamic module, a turbulence module and a sediment transport module, and is based in the finite volume method to solve the involved equations. The simulation code has been integrated in a pre-process and post-process interface based on GiD software, developed by CIMNE. The result is a flow and sediment modelling system for rivers and estuaries that uses advanced numerical schemes, robust and stable, which are especially suitable for discontinuous flows taking place in torrential and hydrologically irregular rivers.

  • Wetland inundation monitoring by the synergistic use of ENVISAT/ASAR imagery and ancilliary spatial data

     Marti Cardona, Belen; Dolz Ripolles, Jose; López Martínez, Carlos
    Remote sensing of environment
    Date of publication: 2013
    Journal article

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    Wetlands are among the most ecologically important ecosystems on Earth and their sustainability depends critically on the water resources. In a scenario of climate change and increased anthropogenic pressure, detailed monitoring of the water resources provides a fundamental tool to assess the ecosystem health and identify potential threats. Doñana wetlands, in Southwest Spain, dry out every summer and progressively flood in fall and winter to a maximum extent of 30,000 ha. The wetland filling up process was monitored in detail during the 2006¿2007 hydrologic cycle by means of twenty-one Envisat/ASAR scenes, acquired at different incidence angles in order to maximize the observation frequency. Flood mapping from the two uncorrelated ASAR channel data alone was proved unfeasible due to the complex casuistic of Doñana cover backscattering. This study addresses the synergistic utilization of the ASAR data together with Doñana's digital elevation model and vegetation map in order to achieve flood mapping. Filtering and clustering algorithms were developed for the automated generation of Doñana flood maps from the ASAR images. The use of irregular filtering neighborhoods adapted to the elevation contours drastically improved the ASAR image filtering. Edge preservation was excellent, since natural edges closely follow terrain contours. Isotropic neighborhoods were assumed of a single class and their intensities were averaged. As a result, intensity fluctuations due to speckle and texture over areas of the same cover type were smoothed remarkably. ..

    on the water resources. In a scenario of climate change and increased anthropogenic pressure, detailedmonitoring of the water resources provides a fundamental tool to assess the ecosystem health and identify potential threats. Doñana wetlands, in Southwest Spain, dry out every summer and progressively flood in fall and winter to a maximum extent of 30,000 ha. Thewetland filling up processwasmonitored in detail during the 2006–2007 hydrologic cycle bymeans of twenty-one Envisat/ASAR scenes, acquired at different incidence angles in order to maximize the observation frequency. Flood mapping from the two uncorrelated ASAR channel data alone was proved unfeasible due to the complex casuistic of Doñana cover backscattering. This study addresses the synergistic utilization of the ASAR data together with Doñana's digital elevation model and vegetation map in order to achieve flood mapping. Filtering and clustering algorithms were developed for the automated generation of Doñana floodmaps from the ASAR images. The use of irregular filtering neighborhoods adapted to the elevation contours drastically improved the ASAR image filtering. Edge preservation was excellent, since natural edges closely follow terrain contours. Isotropic neighborhoodswere assumed of a single class and their intensitieswere averaged. As a result, intensity fluctuations due to speckle and texture over areas of the same cover type were smoothed remarkably. The clustering and classification algorithm operate on individual sub-basins, as the pixel elevation is more accurately related to the cover classes within them. Vegetation and elevation maps plus knowledge of Doñana backscattering characteristics from preceding studies were initially used to select seed pixelswith high confidence on their class membership. Next, a region growing algorithm extends the seed regions with new pixels based on their planimmetric adjacency and backscattering Mahalanobis distance to the seeds. During the seed region growth, new pixels' possible classes are not constrained to their cover type according to the vegetation map, so the algorithm is able to capture temporal changes in the vegetation spatial distribution. Comparison of the resultant classification and concurrent ground truth yielded 92% of flood mapping accuracy. The flood mapping method is applicable to the available ASAR images of Doñana fromsix other hydrologic cycles.

  • Mixing and circulation at the confluence of two rivers entering a meandering reservoir

     Ramon Casañas, Cintia Luz; Hoyer, Andre Birgit; Armengol Bachero, Joan; Dolz Ripolles, Jose; Rueda Valdivia, Francisco Jose
    Water resources research
    Date of publication: 2013-03
    Journal article

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    A field data set collected under different conditions is analyzed to characterize the spatial arrangement of two large inflows (Ebro and Segre) with distinct physical-chemical characteristics as they join at the upstream end of Ribarroja reservoir in northern Spain. Given the short average residence time of water in the reservoir, the spatial arrangement of the rivers at their confluence and their mixing rates are likely the drivers of the stratification patterns observed near the dam. In winter, inflows have similar densities - /0 O(10-5) - and their spatial distribution is largely determined by inertial forces, and in particular, by the discharge ratio. Downstream of the confluence, both rivers flow side by side and largely unmixed over long distances. In summer, with / 0 of O(10-3), the flow fields at the confluence are largely controlled by buoyancy forces. Atmospheric forcing during strong wind events and centrifugal forces caused by the meandering shape of the reservoir induce significant tilting of the isotherms, leading to localized high mixing rates. Mixing, in general, though is weak at this time of the year. In fall and early winter, density differences are largely controlled by conductivity differences between the incoming flows. The warmer Ebro water, with larger thermal inertia, flows beneath the colder Segre water. The spatial arrangement of the inflows is largely controlled by the discharge ratio and mixing between sources is strong, likely as a result of mixed water being denser than either of the incoming flows.

  • Aliviaderos escalonados sin cajeros laterales

     Sanchez Juny, Marti; Estrella Toral, Soledad; Dolz Ripolles, Jose; Ibáñez Aldecoa, Rafael
    Jornada Técnica Avances en Investigación Aplicada en Seguridad Hidráulica de Presas
    Presentation's date: 2013-06-20
    Presentation of work at congresses

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    Hasta la fecha la investigación acerca del comportamiento hidráulico de los aliviaderos escalonados se ha centrado en la caracterización de los diferentes aspectos que definen el comportamiento de tales estructuras. En general estos trabajos se han desarrollado en aliviaderos escalonados con muretes guía, que imponen una anchura constante a lo largo del aliviadero. Esta comunicación tiene como objetivo presentar el proyecto de investigación ALIVESCA, que ha permitido estudiar el comportamiento hidráulico de aliviaderos escalonados sin paredes laterales. Desde el punto de vista constructivo, evitando las paredes laterales se reducirán costes y riesgos en la ejecución del proyecto. El proyecto ALIVESCA ha consistido en un estudio en modelo físico que ha permitido determinar la distribución de caudales longitudinal y transversalmente en el vertedero para las diferentes variables de estudio. De los resultados obtenidos se concluye que a mayor caudal vertido mayor es la expansión lateral del flujo hacia aguas abajo. La consecuencia es que, a mayor caudal y ancho de vertido la no existencia de cajeros indica la necesidad de un cuenco disipador más ancho. Sin embargo, para condiciones menos exigentes, la inexistencia de las paredes laterales es hidráulicamente factible sin grandes actuaciones. Asimismo, durante la campaña experimental, se han llevado a cabo medidas complementarias de variables como la presión, la velocidad, la concentración de aire y la profundidad de flujo. Estas variables permiten describir en detalle el comportamiento hidráulico de la expansión del flujo a lo largo del aliviadero.

  • Imágenes SAR para la cartografía de doñana: beneficios del filtrado asisistido por información espacial auxiliar

     Marti Cardona, Belen; Dolz Ripolles, Jose; López Martínez, Carlos
    Congreso Nacional de la Asociación Española de Teledetección
    Presentation's date: 2013-10
    Presentation of work at congresses

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  • Análisis del flujo en la expansión lateral de la lámina de agua en aliviaderos escalonados sincajeros laterales: resultado del proyecto ALIVESCA

     Estrella Toral, Soledad; Sanchez Juny, Marti; Dolz Ripolles, Jose; Domínguez, M.; Ibáñez De Aldecoa, Rafael; Balairón, Luís
    Jornadas de Ingeniería del Agua
    Presentation's date: 2013-10-23
    Presentation of work at congresses

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  • On the synergistic use of Envisat/ASAR imagery and ancillary spatial data for monitoring Doñana wetlands

     Marti Cardona, Belen; Dolz Ripolles, Jose
    European Space Agency Living Planet Symposium
    Presentation's date: 2013-09-12
    Presentation of work at congresses

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  • Imágenes SAR para la cartografía de Doñana: beneficios del filtrado asistido por información espacial auxiliar

     Marti Cardona, Belen; Dolz Ripolles, Jose; López Martínez, Carlos
    Congreso de la Asociación Española de Teledetección
    Presentation's date: 2013-10-23
    Presentation of work at congresses

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  • Estudio de la hidrodinámica del embalse de Ribarroja de Ebro: datos experimentales versus modelización 2D

     Arbat Bofill, Marina; Sanchez Juny, Marti; Blade i Castellet, Ernest; Niñerola Chifoni, Daniel; Dolz Ripolles, Jose
    Jornadas de Ingeniería del Agua
    Presentation's date: 2013-10-23
    Presentation of work at congresses

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  • Utilidad de los sensores térmicos aerotransportados en estudios de hidrodinámica de embalses y ríos

     Prats Rodríguez, Jordi; Arbat Bofill, Marina; Marti Cardona, Belen; Dolz Ripolles, Jose; Armengol Bachero, Joan
    Jornadas de Ingeniería del Agua
    Presentation's date: 2013-10-23
    Presentation of work at congresses

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  • Distribución lateral del caudal específico en aliviaderos escalonados sin cajeros laterales: resultado del proyecto ALIVESCA

     Estrella Toral, Soledad; Sanchez Juny, Marti; Dolz Ripolles, Jose; Marti Cardona, Belen
    Jornadas de Ingeniería del Agua
    Presentation's date: 2013-10-23
    Presentation of work at congresses

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  • Comportamiento hidráulico de aliviaderos escalonados sin cajeros laterales en presas de HCR  Open access

     Estrella Toral, Soledad
    Defense's date: 2013-10-17
    Department of Hydraulic, Maritime and Environmental Engineering, Universitat Politècnica de Catalunya
    Theses

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    Tradicionalmente la construcción de aliviaderos escalonados en presas de hormigón compactado con rodillo (HCR) se caracteriza por la presencia de muretes guías que imponen un ancho constante a lo largo del aliviadero y que conducen el flujo desde la coronación hasta el pie. Dichos cajeros son construidos con encofrados trepantes específicos, utilizando hormigón vibrado y suponen una unidad de obra de costes y tiempos de ejecución significativos. En la literatura especializada se puede encontrar una amplia descripción del comportamiento hidráulico de rápidas escalonadas con cajeros laterales. Más recientemente se han encontrado algunos ejemplos de diseño de aliviaderos escalonados sin cajeros laterales. En este contexto, surge el proyecto ALIVESCA que ha sido el marco de la presente tesis doctoral. El proyecto ALIVESCA, y por tanto esta tesis, se iniciaron con el principal objetivo de caracterizar el comportamiento hidráulico de aliviaderos escalonados sin cajeros laterales en presas de HCR. El proyecto se plantea en base al estudio en modelo físico. El modelo ubicado en los laboratorios del Instituto Flumen, opera bajo la semejanza de Froude. Se construyó representando un aliviadero prototipo de altura de presa de 75 m, altura de escalón de 1.20 m, pendiente 0.8 y un paramento de ancho de 45 m, (escala 1:15). Los resultados del estudio se presentan en tres fases: la puesta a punto de la instalación experimental, el análisis del comportamiento hidráulico en ausencia de cajeros, y la definición de criterios de diseño de aliviaderos escalonados sin cajeros laterales. En la primera parte, se determina que el comportamiento del modelo es bidimensional, y que no existe un efecto de la rugosidad del modelo en la distribución lateral del caudal. Asimismo, se estudia la necesidad de un muro de acompañamiento del flujo en cabecera, cuya longitud se establece igual a la de una pila sobre la coronación de la presa (del orden de unos 10 m). Adicionalmente, como mayor aportación de esta fase de investigación, se define la existencia de dos zonas: una zona (cercana al eje de vertido) a lo largo del aliviadero donde el caudal específico se mantiene constante e igual al de vertido, es decir, su comportamiento es análogo al caso de la existencia de cajeros laterales, y una segunda zona afectada por la ausencia de los mismos. La coexistencia de estas dos regiones depende del caudal específico de vertido y del ancho del aliviadero. En la segunda parte, referente al comportamiento hidráulico del aliviadero sin cajeros, se analiza el efecto de su ausencia en la expansión lateral de la lámina de agua que se produce y, por tanto, en la disminución del caudal específico a lo largo y ancho de la rápida escalonada. Se determina que las variables que condicionan la expansión del flujo son: el caudal específico de vertido y la posición (altura) considerada. En base a ello, se propone un ajuste para predecir la distribución lateral del caudal en función de estas variables. En cuanto a la caracterización del flujo en la expansión lateral de la lámina de agua, se compara el comportamiento de diferentes variables hidráulicas en esta zona respecto del comportamiento que tiene lugar en la zona que no se ve afectada por la ausencia de cajeros. Las variables analizadas son: concentración media de aire, calado equivalente, campos de velocidad, concentración de aire y presión. Finalmente, se definen los criterios para el diseño de aliviaderos escalonados sin cajeros laterales en presas de hormigón compactado con rodillo y se plantean soluciones a la recogida al pie del aliviadero. Mención adicional merece la comparación de los resultados experimentales con los datos obtenidos del modelo numérico en 3D. El modelo numérico se basa en el método SPH y fue elaborado dentro del proyecto ALIVESCA por parte del Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX.

    Traditionally the construction of stepped spillways in roller compacted concrete dams (RCC) is characterized by the presence of sidewalls that imposes a constant width along the spillway and guides the flow from the crest to the toe. These sidewalls are built using vibrated concrete with a special climbing formwork, and therefore, imply significant time and cost of execution. In the specialized literature there is a comprehensive description of the hydraulic behavior of stepped chutes with sidewalls. More recently few examples of stepped spillways designed without sidewalls have been found. In this context arises the ALIVESCA project that has been the framework of the present thesis. The ALIVESCA project, and consequently this thesis, started with the main objective of characterizing the hydraulic behavior of stepped spillways without sidewalls in RCC dams. The main experimental project is based on the physical model study. The model located in Flumen Institute's laboratories, operates under the Froude similarity. It was constructed representing a 75 m dam height, 1.20 m step height, 0.8 slope and 45 m dam width (scale 1:15). The results of the study are presented in three phases: the initial phase of the experimental setup, the analysis phase with the aim of characterizing the hydraulic behavior the absence of sidewalls, and finally, a design criteria phase of stepped spillways without sidewalls. In the first part, the two-dimensional behavior of the model is determined, as well as, that there is no effect of the model roughness on the lateral distribution of flow. Also, the need of a guiding wall at the dam crest is studied; the length of this element corresponds to that of a pile on the crest of the dam (approximately 10 m). Moreover, an important contribution of this research phase was the definition of two areas: an area along the spillways (near the discharge axis) where the specific discharge remains constant and equal to the specific discharge at the entrance, i.e. the behavior of this area is analogous to the case with sidewalls, and a second area affected by the absence sidewalls. The coexistence of these two regions depends on the specific discharge and the spillway width. In the second part, the hydraulic behavior of the spillway without sidewalls is analyzed, as well as, the decrease of the specific discharge along and across the chute due to the flow lateral expansion. The variables that determine such decrease are: the specific discharge at the entrance and the position (height) considered. Thus, an adjustment is proposed to predict the flow distribution in terms of these variables. Regarding the flow characterization in absence of sidewalls, a comparison between behavior of this area and the not affected area is presented. The analyzed variables are: mean air concentration, equivalent water depth, velocity, air concentration and pressure fields. Finally, the design criteria of stepped spillways without sidewalls in RCC dams are defined, and collection solutions at the spillway toe are proposed. Additionally, the experimental results are compared with the data simulations of a 3D numerical model. The numerical model is based on SPH method and was developed within the ALIVESCA project by the Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX.

    Tradicionalment la construcció de sobreeixidors esglaonats en preses de formigó compactat amb corró es caracteritza per la presència de murets guia que imposen un ample constant al llarg del sobreeixidor i que condueixen el flux des de la coronació fins al peu de presa. Aquests caixers es construeixen amb encofrats trepants específics, utilitzant formigó vibrat i per tant suposen una unitat d'obra de costos i temps d'execució significatius. A la literatura especialitzada es pot trobar una àmplia descripció del comportament hidràulic de ràpides esglaonades amb murets laterals. Més recentment s'han localitzat alguns exemples de disseny de sobreeixidors esglaonats sense aquests. En aquest context sorgeix el projecte ALIVESCA que ha estat el marc de la present tesi doctoral. El projecte ALIVESCA, i per tant aquesta tesi, es van iniciar amb el principal objectiu de caracteritzar el comportament hidràulic de sobreeixidors esglaonats sense murets laterals en preses de formigó compactat amb corró. El projecte es plantejà sobre la base de l'estudi en model físic. El model situat als laboratoris de l'Institut Flumen, opera sota la semblança de Froude. Es va construir representant un sobreeixidor prototip d'altura de presa de 75 m, altura de graó d'1.20 m, pendent 0.8 i un parament de ample de 45 m, (escala 1:15). Els resultats de l'estudi es presenten en tres fases: la posta a punt de la instal·lació experimental, el anàlisi del comportament hidràulic en absència de murets, i la definició de criteris de disseny de sobreeixidors esglaonats sense caixers laterals. En la primera part, es determina que el comportament del model és bidimensional, i que no existeix un efecte de la rugositat del model en la distribució lateral del cabal. Igualment, s'estudia la necessitat d'un mur d'acompanyament del flux en capçalera, la longitud de la qual s'estableix igual a la d'una pila sobre la coronació de la presa (de l'ordre d'uns 10 m). Addicionalment, com a major aportació d'aquesta fase de recerca, es defineix l'existència de dues zones: una (propera a l'eix de vessament) al llarg del sobreeixidor en què el cabal específic es manté constant i igual al de vessament, és a dir, el seu comportament és anàleg al cas de l'existència de caixers laterals, i una segona zona afectada per la seva absència. La coexistència d'aquestes dues regions depèn del cabal específic de vessament i de l'ample del sobreeixidor. En la segona part, referent al comportament hidràulic del sobreeixidor sense caixers laterals, s'analitza l'efecte de la seva absència en l'expansió lateral de la làmina d'aigua que es produeix i, per tant, en la disminució del cabal específic al llarg de la ràpida esglaonada. Es determina que les variables que condicionen l'expansió del flux són: el cabal específic de vessament i la posició (altura) considerada. Així, es proposa un ajust per predir la distribució lateral del cabal en funció d'aquestes variables. Quant a la caracterització del flux en l'expansió lateral de la làmina d'aigua, es compara el comportament de diferents variables hidràuliques en aquesta zona respecte del comportament que té lloc a la zona que no es veu afectada per l'absència de caixers. Les variables analitzades són: concentració mitjana d'aire, calat equivalent, camps de velocitat, concentració d'aire i pressió. Finalment, es defineixen els criteris per al disseny de sobreeixidors esglaonats sense caixers laterals en preses de formigó compactat amb corró i es plantegen solucions per la recollida al peu del sobreeixidor. La comparació dels resultats experimentals amb les dades obtingudes del model numèric en 3D mereix una menció addicional. El model numèric es basa en el mètode SPH i va ser elaborat dins del projecte ALIVESCA per part del Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX.

  • Premis de l'Aigua 2013

     Dolz Ripolles, Jose; JOAN, ARMENGOL BACHERO
    Award or recognition

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  • ASAR/ENVISAT images for the calibration of the wind hydrodynamic effect on Doñana wetlands

     Marti Cardona, Belen; Duc, Thanh; Blade i Castellet, Ernest; Dolz Ripolles, Jose
    Date of publication: 2012
    Book chapter

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  • Simulación 2D de la evolución de la temperatura en embalses mediante el modelo CE-QUAL-W2. Casos de Sau (Río Ter) y Ribarroja (Río Ebro)

     Arbat Bofill, Marina; Sanchez Juny, Marti; Blade i Castellet, Ernest; Dolz Ripolles, Jose
    Congreso Latinoamericano de Hidráulica
    Presentation's date: 2012-09-11
    Presentation of work at congresses

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  • Access to the full text
    Local texture stationarity indicator for filtering Doñana wetlands SAR images  Open access

     Marti Cardona, Belen; López Martínez, Carlos; Dolz Ripolles, Jose
    IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium
    Presentation's date: 2012-07
    Presentation of work at congresses

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    This paper defines a new operator, named Ds, for local texture stationarity assessment on SAR images. . The aim is to discriminate heterogeneous targets from land cover types of high normalized variance values, as those observed in flooded vegetation areas of Doñana wetlands. Suitable Ds thresholds for such discrimination were estimated for different window sizes through Monte Carlo simulations of synthetic textures. Maximum stationary texture windows were then determined on Doñana ASAR scenes by Ds multi-resolution thresholding and averaging was applied within. Results reveal the substantial degree of smoothing achieved over high variance cover types, while edges among different targets were properly preserved.

  • Recent trends in stepped spillway design: behaviour without sidewalls

     Estrella Toral, Soledad; Sanchez Juny, Marti; Dolz Ripolles, Jose; Ibáñez de Aldecoa, R.; Rodríguez Pérez, Jesús; Balairón, Luis
    Congress on Large Dams
    Presentation's date: 2012-06
    Presentation of work at congresses

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    Until now, hydraulic research of stepped spillways has focused on characterizing aspects as: the different types of flow that occur on the dam, the air inception processes, the potential negative effects associated to the risk of cavitation, the energy dissipation produced by the steps, or the discharge capacity of the spillway. These investigations, however, have focused on stepped spillways with sidewalls, which impose a continuous width along the dam. This paper shows the first results of the research project ALIVESCA, the project aims to analyze the behavior of stepped spillways without sidewalls and establish criteria for new trends of design in this kind of spillways. The absence of the sidewalls will reduce costs and risks in the project execution since it does not require the construction of concrete lateral walls that usually require major works. ALIVESCA has raised from the initiative between the company Dragados S.A. and the FLUMEN Institute of the Polytechnical University of Catalonia, as a Collaborative Applied Research project, with the aim of increasing the capacity to develop new trends in the stepped spillway design. The project also counts with the collaboration of the Centre for Hydrographic Studies of CEDEX.

  • Velocity and air concentration in air-water flow: application on a stepped spillway without sidewalls

     Estrella Toral, Soledad; Sanchez Juny, Marti; Dolz Ripolles, Jose; Ibáñez, R.; Domínguez, M.; Balairón, Luis; López, D.
    International Symposium on Hydraulic Structures
    Presentation's date: 2012-02-10
    Presentation of work at congresses

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    Until now, hydraulic research of stepped spillways has focused on characterizing aspects as: the different types of flow that occur on the chute, the air inception processes, the potential negative effects associated to the risk of cavitation, the energy dissipation produced by the steps, or the discharge capacity of the spillway. These investigations, however, have focused on stepped spillways with sidewalls, which impose a constant width along the dam. This paper shows the first results of the Collaborative Applied Research project ALIVESCA, conducted between Dragados S.A., the FLUMEN Institute and the Centre for Hydrographic Studies of CEDEX. The project aims to analyze the hydraulic behavior of stepped spillways without sidewalls and establish new criteria for the design of these structures. On the construction viewpoint, avoiding the sidewalls will reduce costs and risks in the project execution. Specifically, the paper aims to analyze the velocity and the air concentration measurements over a spillway model. In particular, aeration is one of the most effective mechanisms to reduce the risk of cavitation damage because the air-water compressibility absorbs the impact of collapsing vaporized bubbles.

    Until now, hydraulic research of stepped spillways has focused on characterizing aspects as: the different types of flow that occur on the chute, the air inception processes, the potential negative effects associated to the risk of cavitation, the energy dissipation produced by the steps, or the discharge capacity of the spillway. These investigations, however, have focused on stepped spillways with sidewalls, which impose a constant width along the dam. This paper shows the first results of the Collaborative Applied Research project ALIVESCA, conducted between Dragados S.A., the FLUMEN Institute and the Centre for Hydrographic Studies of CEDEX. The project aims to analyze the hydraulic behavior of stepped spillways without sidewalls and establish new criteria for the design of these structures. On the construction viewpoint, avoiding the sidewalls will reduce costs and risks in the project execution. Specifically, the paper aims to analyze the velocity and the air concentration measurements over a spillway model. In particular, aeration is one of the most effective mechanisms to reduce the risk of cavitation damage because the air-water compressibility absorbs the impact of collapsing vaporized bubbles.

  • Aliviaderos escalonados sin cajeros laterales

     Estrella Toral, Soledad; Sanchez Juny, Marti; Pomares Abad, Juan; Dolz Ripolles, Jose; Ibáñez de Aldecoa, R.; Dominguez, Maria; Rodríguez, J.; Balairón, Luis; López, David
    Congreso Latinoamericano de Hidráulica
    Presentation's date: 2012-09-11
    Presentation of work at congresses

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  • Stepped spillways without sidewalls: scale model study

     Estrella Toral, Soledad; Sanchez Juny, Marti; Pomares Abad, Juan; Dolz Ripolles, Jose; Ibáñez de Aldecoa, R.; Dominguez, Maria; Rodríguez Pérez, Jesús; Balairón, Luis
    International Symposium on Roller Compacted Concrete (RCC) Dams
    Presentation's date: 2012-10-24
    Presentation of work at congresses

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  • Integration of 1D and 2D finite volume schemes for computations of water flow in natural channels

     Blade i Castellet, Ernest; Gomez Valentin, Manuel; Dolz Ripolles, Jose; Aragón Hernández, José Luis; Corestein Poupeau, Georgina Teresa; Sanchez Juny, Marti
    Advances in water resources
    Date of publication: 2012-06
    Journal article

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  • Water temperature modeling in the lower Ebro river (Spain) : heat fluxes, equilibrium temperature, and magnitude of alteration caused by reservoirs and thermal effluent

     Prats Rodriguez, Jordi; Dolz Ripolles, Jose; Armengol Bachero, Joan; Val Segura, Rafael
    Water resources research
    Date of publication: 2012
    Journal article

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  • Physical and chemical characterisation of superficial sediment of the Ribarroja Reservoir (River Ebro, NE Spain)

     López, Pilar; Dolz Ripolles, Jose; Arbat Bofill, Marina; Armengol Bachero, Joan
    Limnética
    Date of publication: 2012-09
    Journal article

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  • Source term treatment of SWEs using the surface gradient upwind method

     Blade i Castellet, Ernest; Gomez Valentin, Manuel; Sanchez Juny, Marti; Dolz Ripolles, Jose
    Journal of hydraulic research
    Date of publication: 2012-08
    Journal article

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  • Hidrometeorología y balance térmico de la marisma de Doñana  Open access

     Ramos Fuertes, Anaïs
    Defense's date: 2012-10-23
    Universitat Politècnica de Catalunya
    Theses

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    Doñana marshes are a wetland of ecological relevance at an international level. They are located on the right bank of the final Guadalquivir River, in the regions of Huelva and Seville in SW Spain. They occupy an area of 27000 ha and present an extremely flat topography, a Mediterranean climate with influence from the Atlantic Ocean and annual flooding and drying out processes, which normally develop from mid autumn to mid summer and present maximum water depths of about one meter. As a consequence of past anthropic modifications in their natural behaviour, intensive research and monitoring efforts have been conducted since the 1990¿s in order to better understand the natural processes related to the surface hydrology associated to the Doñana marshes. Such activities have been oriented to define the measures and establish the management criteria that allow, as far as possible, the recovering of the natural functionality of the marshes. This thesis studies the hydrometeorology and heat balance of Doñana marshes from field data collected through a network of automated gauging stations, which have been gathering hydrometeorological information for a number of consecutive years. Most part of the work refers to the three hydrological years from September 2006 to August 2009. Special attention has been drawn to the flooding period of 2006/2007, being the product of the development of a most characteristic flooding event. The work essentially focused on the characterization, at different time scales (annual, monthly, daily), of the measured hydrometeorological context and the heat fluxes that define the water heat balance of the flooded marshes. Sensible and latent heat fluxes between water and atmosphere have been estimated by means of the Bowen Ratio ¿ Energy Balance (BREB) method. Moreover, water and sediment temperature regimes have been analyzed, and vertical mean water temperature has been modelled for un entire flooding period through the implementation of a single-layer heat balance model. General results show a fast response of the water temperature to the atmospheric forcing. Net solar radiation constitutes the main source of heat and predominantly determines the net balance of all-wave radiation over the water surface. At an hourly timescale, most of this heat is invested in water heating but, at a daily timescale, heat gains and looses compensate. It results in a reduced heat storage per unit area of marshland. Since water availability is not a limiting factor, available heat is mainly lost by evaporation, which constitutes the main water loss from the marshes and explains to a large extent the rate of water level decrease. Daily thermal stratification and mixing processes have been identified, mostly from March onwards, which modify the marshlands¿ thermal behaviour at a short timescale. As thermal stratification and water depth reduce the importance of flooded sediment in the global water heat balance, water-sediment heat flux appeared negligible during most of the time of the study. Finally, the modelling of Doñana marshes¿ water temperature pointed out the necessity to include the vertical dimension despite the limited water depths registered.

    La marisma natural de Doñana es un humedal de relevancia ecológica a nivel internacional situado sobre la margen derecha del tramo final del río Guadalquivir, en las provincias de Huelva y Sevilla (SO de España). Se extiende sobre unas 27000 ha y se caracteriza por una topografía extremadamente llana sujeta a un clima de tipo mediterráneo subhúmedo con influencia atlántica y a procesos anuales de inundación y secado, típicamente prolongados entre mediados de otoño y mediados de verano, con calados máximos del orden de un metro. Como consecuencia de las alteraciones antrópicas sufridas en su comportamiento natural, desde los años 90 del siglo XX se ha realizado un esfuerzo extraordinario de seguimiento e investigación sobre los procesos naturales relacionados con la hidrología superficial de este ecosistema. Este esfuerzo está orientado a definir las actuaciones y establecer los criterios de gestión que permitan recuperar en la medida de lo posible la funcionalidad natural de la marisma. En esta tesis se estudia la hidrometeorología y el balance térmico de la marisma de Doñana a partir de información de campo registrada por una red de estaciones automáticas, que han tomado medidas de alta resolución temporal durante varios años consecutivos. La mayor parte del trabajo se refiere a los tres años hidrológicos comprendidos entre los meses de septiembre de 2006 y agosto de 2009, con especial atención al periodo de inundación 2006/2007 por sus características cercanas al proceso idóneo de inundación y secado. El trabajo se ha orientado principalmente a la caracterización, a diferente escala temporal (anual, mensual y diaria), del marco hidrometeorológico medido y de los flujos de calor que definen el balance térmico del agua en la marisma inundada. La estimación del intercambio de calor sensible y latente con la atmósfera se ha realizado mediante la metodología de la Razón de Bowen – Balance de Energía. Asimismo, se ha estudiado el régimen de temperatura de la columna de agua y del suelo inundado, y se ha realizado una modelización de la temperatura media del agua mediante la implementación de un modelo de balance térmico de una capa durante un periodo completo de inundación. Los resultados muestran una rápida respuesta de la temperatura del agua de la marisma a las condiciones atmosféricas. El principal aporte de calor al sistema es la radiación solar neta, la cual determina en gran medida la radiación neta de onda corta y onda larga sobre la superficie del agua. A escala temporal horaria, este aporte se invierte principalmente en el calentamiento de la columna de agua, pero la compensación de las ganancias y pérdidas de calor producen valores netos diarios reducidos de calor acumulado por unidad de superficie. Al no ser la disponibilidad de agua un factor limitante, el calor restante se invierte en su mayor parte en evaporación, la cual constituye la principal salida de agua en la marisma y explica en gran medida su ritmo de vaciado. A partir del mes de marzo, se identifican procesos diarios de estratificación térmica y mezcla, que modifican el comportamiento térmico de la marisma a corto plazo. El papel del suelo inundado en el balance térmico del agua se reduce con la estratificación y la profundidad del agua, siendo despreciable la mayor parte del tiempo analizado. Finalmente, la modelización térmica de la marisma ha puesto de manifiesto la necesidad de contemplar la dimensión vertical, a pesar de la escasa profundidad de agua

  • Estudi en model numèric de la hidrodinàmica de l'embassament de Sau

     Arbat Bofill, Marina; Sanchez Juny, Marti; Dolz Ripolles, Jose
    Date: 2012-11
    Report

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  • Discussion on ¿Experimental determination of soil heat storage for the simulation of heat transport in a coastal wetland¿

     Prats Rodriguez, Jordi; Dolz Ripolles, Jose; Armengol Bachero, Joan; Ramos Fuertes, Anaïs
    Journal of hydrology
    Date of publication: 2012
    Journal article

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  • Discussion of ¿Effect of rounding edges of stepped spillways on the flow characteristics¿

     Estrella Toral, Soledad; Sanchez Juny, Marti; Blade i Castellet, Ernest; Dolz Ripolles, Jose
    Canadian Journal of Civil Engineering
    Date of publication: 2012-10
    Journal article

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  • Access to the full text
    Aplicabilidad de CE-QUAL-W2 para la simulación 2D (longitudinal y vertical) de la evolución de la temperatura en embalses. Casos de Sau (río Ter) y Ribarroja (río Ebro)  Open access

     Arbat Bofill, Marina; Sanchez Juny, Marti; Blade i Castellet, Ernest; Dolz Ripolles, Jose
    Jornadas de Ingeniería del Agua
    Presentation's date: 2011-10-05
    Presentation of work at congresses

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    En esta comunicación se presenta el modelo bidimensional CE-QUAL-W2 (Cole & Wells, 2008) desarrollado por los profesores Tom Cole y Scott Wells del Water Research Group de la Portland State University (http://www.cee.pdx.edu/w2/), sus capacidades y aplicaciones así como una breve descripción de sus aplicaciones. Los modelos de hidrodinámica de embalses son una buena herramienta para conocer el funcionamiento y la respuesta de un determinado embalse en función de las características morfológicas, el régimen de entradas y salidas de caudal o frente a las condiciones meteorológicas (radiación solar, lluvia, viento,...). Cuando se conoce bien la hidrodinámica y la evolución térmica de cierto embalse se pueden estudiar (y también modelar) los procesos químicos y biológicos que tienen lugar en el mismo. Con tal de poner de manifiesto las capacidades en modelación de temperatura (a lo largo de la longitud y la profundidad) que ofrece el modelo CE-QUAL-W2, pero también mostrar algunas de sus debilidades se presentan dos casos de estudio: el embalse de Sau (río Ter) y el embalse de Ribarroja (río Ebro). Los dos ejemplos se centran en la evolución del perfil vertical de la temperatura a lo largo del tiempo y a lo largo de la longitud del embalse. Flumen lleva estudiando los dos embalses citados desde hace más de 20 años; por lo que se dispone de una serie de datos extensa y de gran calidad.Se presentan dos casos de estudio, los embalses de Sau (río Ter) y Ribarroja (río Ebro) para los que se han realizado simulaciones numéricas mediante el modelo CE-QUAL-W2 con tal de estudiar la evolución térmica a lo largo del tiempo, centradas principalmente en el proceso de estratificación gradual (desde principios de primavera), llegando a la estratificación más estable (verano) hasta la rotura de la termoclina (en otoño).

    Postprint (author’s final draft)

  • La teledetección como fuente de información para los modelos bidimensionales: aplicación al modelo Íber de las marismas de Doñana

     Marti Cardona, Belen; Ramos, Anaïs; Blade i Castellet, Ernest; Duc Tran, Thunh; Dolz Ripolles, Jose
    Jornadas de Ingeniería del Agua
    Presentation's date: 2011-10-05
    Presentation of work at congresses

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    La modelación hidrodinámica en dos dimensiones plantea exigencias de hardware relativas a la capacidad computacional, pero también en lo referente a la dimensión espacial de los datos con los que se alimenten los modelos. Las condiciones iniciales, de contorno o los coeficientes de rugosidad pasan a definirse en dos dimensiones, y la calidad de los resultados dependerá de la precisión con que se determine la dependencia espacial de los datos de entrada. La teledetección ofrece datos y herramientas con las que cartografiar de forma eficaz y competitiva muchos de los parámetros necesarios para la modelación. Este artículo expone, a modo divulgativo, los usos de la teledetección de mayor interés para la modelación hidrológica e hidráulica. A continuación presenta un ejemplo concreto de la aplicación de imágenes satelitales para la modelación hidrodinámica de las marismas de Doñana.

  • Modelització numérica 2D en embassaments; temperatura i transport de sediments a l'embassament de Riba-Roja (riu Ebre)  Open access

     Arbat Bofill, Marina; Blade i Castellet, Ernest; Sanchez Juny, Marti; Dolz Ripolles, Jose
    Jornada de Recerca i innovació a l'Escola de Camins
    Presentation's date: 2011-11-15
    Presentation of work at congresses

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    En aquesta comunicació es presenta un breu resum dels treballs realitzats a l’embassament de Riba-Roja d’Ebre, per tal de conèixer i estudiar el comportament hidrodinàmic, l’evolució tèrmica i la dinàmica sedimentària del mateix. Es resumeixen breument els treballs de camp realitzats i la instrumentació utilitzada per tal d’obtenir les dades necessàries per dur a terme l’estudi. També es presenten simulacions realitzades mitjançant dos models numèrics bidimensionals molt diferents: el model CE-QUAL-W2 (hidrodinàmica i temperatura 2D en la longitud i la profunditat) i el model Iber (hidrodinàmica i transport de sediments en suspensió, 2D en el pla). Finalment es comparen i discuteixen els resultats obtinguts, tot comparant-los amb les dades reals obtingudes in situ.

  • Aliviaderos escalonados sin cajeros laterales: proyecto ALIVESCA  Open access

     Estrella Toral, Soledad; Sanchez Juny, Marti; Pomares Abad, Juan; Dolz Ripolles, Jose; Ibáñez de Aldecoa, R.; Dominguez, Maria; Rodríguez Pérez, Jesús; Balairón, Luis; López, David
    Jornada de Recerca i innovació a l'Escola de Camins
    Presentation's date: 2011-11-15
    Presentation of work at congresses

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    En el presente trabajo se muestran los primeros resultados del proyecto de investigación aplicada colaborativa entre el Instituto de Investigación FLUMEN de la Universidad Politécnica de Catalunya (UPC), el Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX y DRAGADOS, con el objetivo de establecer los criterios hidráulicos para el diseño de rápidas escalonadas sin los tradicionales cajeros laterales que confinan el flujo (proyecto ALIVESCA).

  • Aliviaderos escalonados sin cajeros laterales

     Estrella Toral, Soledad; Sanchez Juny, Marti; Pomares Abad, Juan; Dolz Ripolles, Jose; Ibáñez de Aldecoa, R.; Dominguez, Maria; Rodríguez Pérez, Jesús; Balairón, Luis; López, David
    Jornadas de Ingenieria del Agua
    Presentation's date: 2011-10-05
    Presentation of work at congresses

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  • Experimental study of subcritical dividing flow in an equal-width four-branch junction

     Nania Escobar, Leonardo Santos; Gomez Valentin, Manuel; Dolz Ripolles, Jose; Pomares Abad, Juan; Comas, Pau
    Journal of hydraulic engineering (New York, N. Y.)
    Date of publication: 2011-10
    Journal article

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  • Comparison of Models for Calculation of Diel Sediment-Water Heat Flux from Water Temperatures

     Prats Rodriguez, Jordi; Ramos Fuertes, Anaïs; Armengol Bachero, Joan; Dolz Ripolles, Jose
    Journal of hydraulic engineering (New York, N. Y.)
    Date of publication: 2011-11-01
    Journal article

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  • Incidencia de los embalses de Mequinenza y Ribarroja en el transporte sólido en suspensión del río Ebro

     de Pourcq, Katrien; Roura Carol, Montserrat; Arbat Bofill, Marina; Armengol Bachero, Joan; Dolz Ripolles, Jose
    Date of publication: 2011
    Book chapter

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  • Desarrollo de un modelo de simulación de flujo en ríos

     Blade i Castellet, Ernest; Cea, Luis; Corestein Poupeau, Georgina Teresa; Aramburu, Enrique; Lara, Ángel; Puertas Agudo, Jerónimo; Gomez Valentin, Manuel; Dolz Ripolles, Jose; Balairón, Luis
    Date of publication: 2011
    Book chapter

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  • Modelo Iber: algunas aplicaciones

     Blade i Castellet, Ernest; Dolz Ripolles, Jose; Corestein Poupeau, Georgina Teresa
    Date of publication: 2011
    Book chapter

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  • Teledetección y medidas hidrometeorológicas de campo para la modelación hidrodinámica de las marismas de Doñana

     Marti Cardona, Belen; Ramos Fuertes, Anaïs; Dolz Ripolles, Jose; Blade i Castellet, Ernest; Duc, Thanh
    Date of publication: 2011
    Book chapter

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  • Obtención y manejo de información hidrometeorológica de campo en la marisma de Doñana

     Ramos Fuertes, Anaïs; Dolz Ripolles, Jose; Niñerola Chifoni, Daniel; Pomares Abad, Juan; Rabada Manuel, Joaquim
    Date of publication: 2011
    Book chapter

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  • La teledetección como herramienta de monitorización de cuerpos de agua: Aplicación a las marismas del espacio natural de Doñana

     Marti Cardona, Belen; Dolz Ripolles, Jose; Blade i Castellet, Ernest
    Date of publication: 2011
    Book chapter

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  • Dams and reservoirs in the lower Ebro river and its effects on the river thermal cycle

     Prats Rodriguez, Jordi; Armengol Bachero, Joan; Marcé Romero, Rafael; Sanchez Juny, Marti; Dolz Ripolles, Jose
    Date of publication: 2011
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  • Drenaje de aguas pluviales de la ampliación del campo de vuelo en el aeropuerto de Barcelona

     Blade i Castellet, Ernest; Dolz Ripolles, Jose
    Date of publication: 2011
    Book chapter

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  • La solera escalonada como elemento ordenador del flujo en un aliviadero

     Pomares Abad, Juan; Sanchez Juny, Marti; Dolz Ripolles, Jose
    Date of publication: 2011
    Book chapter

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  • Hidrodinámica del embalse de Flix: comparación entre modelación numérica y experimental

     Sanchez Juny, Marti; Blade i Castellet, Ernest; Dolz Ripolles, Jose; Niñerola Chifoni, Daniel; Pomares Abad, Juan
    Date of publication: 2011
    Book chapter

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  • Estudio en modelo matemático del río Tietar

     Corestein Poupeau, Georgina Teresa; Blade i Castellet, Ernest; Olivares Cerpa, Gonzalo; Dolz Ripolles, Jose; Pasqual, Paula; Aramburu, Enrique; Lara, Ángel
    Date of publication: 2011
    Book chapter

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