P4012201 - Modelización Ambiental (Fundamentos) - Curso 2013/2014
Información
- Créditos ECTS
- Créditos ECTS: 3.50
- Total: 3.5
- Horas ECTS
- Clase Expositiva: 12.00
- Clase Interactiva Seminario: 14.00
- Horas de Titorías: 2.00
- Total: 28.0
Outros Datos
- Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007
- Departamentos: Enxeñaría Química
- Áreas: Enxeñaría Química
- Centro: Escola Técnica Superior de Enxeñaría
- Convocatoria: 1º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
- Docencia e Matrícula: null
Profesores
Horarios
Programa
Existen programas da materia para os seguintes idiomas:
CastelánGalegoObxectivos da materiaD. ........................., Días .........., de HH:MM a HH:MM no despacho ....... do departamento de ....................
O mundo no que vivimos está composto por innumerables sistemas complexos, desde o noso organismo aos ecosistemas ou os sistemas económicos. A pesares da grande diversidade, os sistemas complexos teñen moitas características estruturais e funcionais comúns que poden simularse de forma relativamente sinxela.
O obxectivo deste curso é estudiar a natureza dos sistemas complexos e o seu comportamento dinámico baixo unha serie de condicións, centrándose en modelos matemáticos de sistemas ambientais. E a filosofía a emplear é desenvolver modelos que permitan entender e interpretar os sistemas reais que representan máis que utilizar os modelos para obter a resposta a un problema concreto.
A continuación sinálanse os obxectivos específicos de cada bloque da materia, para o que en primero lugar detállanse os contidos de cada un e, en relación cos mesmos, resúmese nunha taboa os obxectivos a acadar na aprendizaxe dos mesmos.
I.Métodos de modelización de sistemas
As primeiras tres semanas emplearanse en desenvolver os métodos de modelización de sistemas, desde a introducción da terminoloxía, a construción de modelos, os lazos de retroalimentación positivos e negativos e os diagramas causais. Tamén durante este período se dará unha introducción ao software de simulación a empregar (Vensim PLE).
II.Estudio de casos
No resto do curso levaranse a cabo estudios de casos. Estudiarase o caso da xestión do auga da conca do lago Mono para a continuación estudiar os seguintes:
a.O ciclo de materia en ecosistemas.
b. A modelización dos inventarios de contaminantes atmosféricos procedentes de fontes móbiles.
c. Os gases de efecto invernadoiro e o quecemento global.
d. Química atmosférica e transporte de contaminantes.
BLOQUE OBXECTIVOS
I. Métodos de modelización de sistemas Aprender o que é un modelo
Coñecer a terminoloxía da modelización
Aprender a construir modelos
Familiarizarse cos lazos de retroalimentación e os diagramas causais
Aprender o que é un simulador Familiarizarse co uso dun simulador
II. Estudio de casos Aplicación dos coñecementos adquiridos
no bloque I a problemas concretos
Estudio de casos de problemáticas ambientais de sistemas
Aplicación de modelos
Resolución de modelos
Utilización dun simulador para a resolución dos modelos
Interpretación de resultados
ContidosOs contidos que se desenvolven no curso relacionados son os contemplados de forma sucinta no descritor da materia no plano de estudios de Máster Oficial en Enxeñaría Ambiental que indican os seguintes contidos no descritor:
“Modelos. Resolución de problemas tipo aplicados á modelización e simulación da evolución de contaminantes físicos, químicos e biológicos”.
Tendo en conta o descritor arriba sinalado, e a necesaria coordinación coas materias do Módulo e da titulación, o programa consta de dous bloques e un total de 6 temas:
BLOQUE I: Métodos de modelización de sistemas
Tema 1. Introducción á modelización. Dinámica de sistemas.
Existencia, fluxos e conversores. Interrelacións. Diagramas de equilibro. Diagramas causais. Retroalimentación. Introducción ao uso do Vensim PLE.
Tema 2. Conceptos básicos dos modelos de sistemas ambientais.
Patróns de comportamento dos sistemas: crecemento e reduccións lineais e exponenciais. Crecemento sinoidal. Sobreexceso e colapso. Sistemas oscilantes.
BLOQUE II: Estudio de casos
Tema 3. Os ciclos de materia nos ecosistemas.
Ciclos bioxeoquímicos. Relacións matemáticas e diagramas de fluxo. Modelización do sistema do fósforo.
Tema 4. Gases de efecto invernadoiro e quecemento global.
O balance de enerxía da Terra. A mecánica do efecto invernadoiro. Relacións matemáticas e diagrama de fluxo. Modelización do sistema.
Bibliografía básica e complementariaBibliografía básica
- J. Martín, Teoría y ejercicios prácticos de Dinámica de sistemas, 2003
- A. Ford, Modeling the environment, Island Press, 1999.
- N.Nirmalakhandan, Modeling tools for environmental engineers, CRCPress, 2002
Bibliografía complementaria
- D.H. Meadows y otros, Más allá de los límites del crecimiento, El Pais-Aguilar 1994.
- J. Aracil, F. Gordillo, Dinámica de sistemas, Alianza 2002.
- R.G. Coyle, System Dynamics Modelling, Chapman&Hall 1996.
- B. Hannon, M. Ruth, Dynamic Modeling, Springer 2001.
- M.L. Deaton, J.I.Winebrake, Dynamic Modeling of Environmental Systems,
Springer 1999.
- D.H. Meadows y otros, Los límites del crecimiento, Fondo de Cultura Económica, 1973.
CompetenciasNesta materia o alumno adquirirá ou practicará unha serie de competencias xenéricas, desexables en calquera titulación universitaria, e específicas, propias da enxeñería en xeral ou específicos da Enxeñería Ambiental en particular. Dentro do cadro de competencias que se deseñou para a titulación, se instruirá ós alumnos nas seguintes competencias:
Elaboración de modelos de sistemas complexos.
Construcción de diagramas causais.
Simulación de problemas ambientais.
Resolución de sistemas ambientais, dinámicos y en estado estacionario.
Metodoloxía da ensinanza Esta materia desenvolveranse mediante diferentes mecanismos de ensino e aprendizaxe, como se indica nos seguintes apartados. É importante subliñar que os contidos da materia poderán abordarse alternativa ou reiterativamente na docencia presencial ou non presencial, según conveña en cada caso.
5.1. Docencia presencial
- Clases teóricas, que introduzan os conceptos e problemas básicos relacionados coa dinámica de sistemas, dacordo cos
contidos e obxectivos da materia.
- Seminarios de problemas, que introduzan ao alumno na resolución de problemas concretos relacionados coa modelización
de sistemas, de acordo cos obxectivos da materia.
- Seminarios prácticos a desenvolver con simulador, de acordo cos casos propostos no segundo bloque.
- Titorías presenciais, para o seguimento da docencia non presencial.
5.2. Docencia non presencial
Propóñense dous traballos obrigatorios, a desenvolver polos alumnos:
- Lectura obligatoria da obra “Los límites do crecemento” (5 h) entre a 5ª semana da materia e o final da materia.
- Resolución dos boletíns de problemas propostos. Cada alumno presentará un informe escrito da súa tarefa.
Sistema de evaluaciónA avaliación da materia comporase dunha combinación de:
Actividade avaliable global Modo de avaliación Peso na nota
Resumo da lectura obligatoria Individual 0,75
Resolución dos boletíns de problemas propostos Individual 1,50
Participación activa nas clases teóricas, prácticas e tutorias Individual 1
Exame teórico escrito Individual 3,25
Exame problemas escrito Individual 3,50
Tempo de estudo e traballo persoalA materia ten unha carga de traballo de 3,5 ECTS, correspondendo 1 crédito ECTS a 25-30 horas de traballo total, sendo o número total de 94,5 horas, que se reparten como segue:
Actividade Horas presenciais Factor Traballo persoal TOTAL
Teoría 20 1,25 25 45
Problemas 10 1,25 12,5 22,5
Traballos e lectura 1 7 7 8
Titorías obrigatorias 2 1 - 2
Exame 2 4 8 10
TOTAL 35 - 52,5 87,5
Onde as horas presenciais indica o número de horas de docencia presencial da materia, incluíndo as diversas actividades presenciais que se realizarán na mesma, o factor indica a estimación de horas que ten que dedicar o estudiante por hora de actividade, sendo as horas de traballo autónomo un computo do producto do factor polas actividades e total a carga de traballo que supón cada actividade, e que o alumno deberá adicar de xeito individual ou en equipo, sen a presencia do profesor.
Recomendacións para o estudo da materiaOs alumnos que se matriculen da materia han de ter unha serie de coñecementos básicos que resultan de importancia para lograr superar a mesma: Alxebra, cálculo, física de fluidos, termodinámica, equilibrio e cinética química, balances de materia i enerxía, aplicacións informáticas a nivel de usuario (Word, Excel, web).