El presente libro ofrece una visión introductoria a la construcción de representaciones matemáticas (modelos) de sistemas acuáticos variables en el tiempo. La obra, estructurada en seis capítulos, aborda aspectos como: elementos de los modelos, etapas en su construcción, formulaciones matemáticas de diferentes procesos físicos, químicos y biológicos de importancia en sistemas acuáticos y métodos numéricos usuales en la operación con modelos de simulación. El autor, doctor en Ciencias Químicas por la Universidad de Alicante así como docente en las siete ediciones del Master en Gestión y Tratamiento del Agua que imparte el Instituto Universitario del Agua y de las Ciencias Ambientales de la Universidad de Alicante, recoge en la obra parte de su experiencia investigadora y profesional en la materia.
- Cover
- ÍNDICE GENERAL
- PROLÓGO
- INTRODUCCIÓN
- 1. CONSTRUCCIÓN DE MODELOS DE SISTEMAS VARIABLES EN EL TIEMPO
- 1.1. MODELOS ESTÁTICOS Y MODELOS DINÁMICOS
- 1.2. CONSTRUCCIÓN DE MODELOS DINÁMICOS
- 1.2.1. Estructura de un modelo
- 1.2.2. Análisis de sensibilidad
- 1.2.3. Evaluación de parámetros y cálculo de incertidumbres
- 1.2.4. Predicción de la evolución temporal del sistema
- 2. PROCESOS FÍSICO-QUÍMICOS EN SISTEMAS ACUÁTICOS
- 2.1. BIODEGRADACIÓN
- 2.2. EQUILIBRIOS DE IONIZACIÓN
- 2.3. HIDRÓLISIS QUÍMICA
- 2.4. OXIDACIÓN QUÍMICA
- 2.5. FOTOTRANSFORMACIONES
- 2.6. VOLATILIZACIÓN
- 2.7. ADSORCIÓN
- 2.8. BIOCONCENTRACIÓN
- 3. MODELOS DE CALIDAD DEL AGUA
- 3.1. DIMENSIONES ESPACIALES DE LOS MODELOS DE SISTEMAS ACUÁTICOS
- 3.2. MODELOS ADIMENSIONALES. MODELO DE VERTIDO EN LAGOS
- 3.2.1. Modelo de un compartimento
- 3.2.2. Ciclos de estratificación de la columna de agua
- 3.2.3. Modelo de dos compartimentos
- 3.2.4. Modelo de dos compartimentos con reacciones acopladas
- 3.3. MODELOS UNIDIMENSIONALES. EVALUACIÓN DEL IMPACTO DE VERTIDOS EN CURSOS DE AGUA
- 3.3.1. Vertido en estuarios
- 3.3.2. Modelo de agotamiento de oxígeno en ríos
- 3.4. MODELOS MULTIDIMENSIONALES
- 4. MODELOS DE SISTEMAS EUTRÓFICOS
- 4.1. PROCESOS DE EUTROFIZACIÓN
- 4.2. VARIABLES DE ESTADO EN SISTEMAS EUTRÓFICOS
- 4.3. PROCESOS EN LA COLUMNA DE AGUA
- 4.3.1. Ciclo del carbono
- 4.3.2. Ciclo del oxígeno
- 4.3.3. Fitoplancton
- 4.3.4. Ciclo del fósforo
- 4.3.5. Ciclo del nitrógeno
- 4.4. PROCESOS EN LA CAPA DE SEDIMENTOS
- 4.4.1. Materia orgánica
- 4.4.2. Ciclo del fósforo
- 4.4.3. Ciclo del nitrógeno
- 4.5. INTERACCIONES ENTRE LA CAPA DE SEDIMENTOS Y LA COLUMNA DE AGUA
- 4.5.1. Demanda de oxígeno del sedimento
- 4.5.2. Regeneración béntica de nutrientes
- 4.6. COMBINACIÓN DE PROCESOS
- 5. MODELOS DE SISTEMAS DE FANGOS ACTIVOS
- 5.1. PROCESOS DE OXIDACIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA EN AGUAS RESIDUALES
- 5.2. VARIABLES DE ESTADO EN SISTEMAS DE FANGOS ACTIVOS
- 5.3. PROCESOS EN EL REACTOR BIOLÓGICO
- 5.3.1. Hidrólisis
- 5.3.2. Organismos heterotrofos
- 5.3.3. Organismos acumuladores de fosfatos
- 5.3.4. Organismos autotrofos
- 5.3.5. Procesos fisico-químicos del fósforo
- 5.4. COMBINACIÓN DE PROCESOS Y MATRIZ DE COEFICIENTES ESTEQUIOMÉTRICOS
- 6. MÉTODOS MATEMÁTICOS
- 6.1. RESOLUCIÓN DE SISTEMAS DE ECUACIONES DIFERENCIALES. MÉTODO DE RUNGE-KUTTA DE CUARTO ORDEN
- 6.2. RESOLUCIÓN DE SISTEMAS DE ECUACIONES EN DERIVADAS PARCIALES. MÉTODO DE DIFERENCIAS FINITAS
- 6.3. MÉTODO DEL SIMPLEX SUPERMODIFICADO
- 6.4. CÁLCULO DE VALORES PROPIOS. MÉTODO LR DE TRIANGULARIZACIÓN
- 6.5. INVERSIÓN DE MATRICES. MÉTODO DE JORDAN
- 6.6. MUESTREO ALEATORIO DE PARÁMETROS. MÉTODO DEL HIPERCUBO LATINO
- 6.7. RESOLUCIÓN DE SISTEMAS DE ECUACIONES NO LINEALES. MÉTODO DE NEWTON
- BIBLIOGRAFÍA
- NOTACIÓN
- ÍNDICE ALFABÉTICO
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