GIS platform for management of shallow geothermal resources

Premi extraordinari doctorat UPC curs 2015-2016, àmbit d’Enginyeria CivilThis thesis promotes an efficient use of shallow geothermal energy by means of an integrated management system to organize its exploitation. Shallow geothermal energy is a renewable resource based on thermal energy exchange with the ground. Due to the growth in demand for this energy, the development of management techniques to organize the exploitation of this resource is mandatory to protect both groundwater and the users' rights. Shallow geothermal performance of underground is closely related to groundwater behavior, so it is necessary to understand and improve the knowledge about it. Thus, an integrated methodology is proposed for the 3D visualization of underground resources related to groundwater. A set of tools named HEROS3D was developed in a GIS environment to support the generation of 3D entities representing geological, hydrogeological, hydrochemical and geothermal features. The GIS technology also gives a wide-ranging support to environmental modeling, either conceptual or numerical, especially to groundwater modeling. However, there is a scarcity of tools to implement the conceptual model in numerical modeling platforms. This transition needs of specific methodologies to adapt the geometries and alpha-numerical data from the conceptual model to the numerical model to get optimal numerical results. Although most necessities can be satisfied with inherent GIS tools, there are particular steps in the implementation of hydrogeological conceptual model into the numerical modeling software that have not been solved yet. To overcome this gap, a set of tools is presented, named ArcArAz. It focuses on the configuration of geometry and parameterization for groundwater numerical models. Once both the hydrogeological conceptual model and the numerical model are defined, a solid basis for management of Shallow Geothermal energy is available. This thesis proposes two methodologies for the management of this energy resource at two different scales: for a regional scale and for a metropolitan scale. The first GIS methodology provides a response to the need for a regional quantification of the geothermal potential that can be extracted by Boreholes Heat Exchangers and its associated environmental impacts. For the first time, advection and dispersion heat transport mechanisms and the temporal evolution from the start of operation of the BHE are considered in the regional estimation of the variables of interest. A sensitivity analysis leads to the conclusion that the consideration of dispersion effects and temporal evolution of the exploitation prevent significant differences up to a factor 2.5 in the heat exchange rate accuracy and up to several orders of magnitude in the impacts generated. To deepen the management of Shallow Geothermal Energy, this thesis proposes to establish a market of shallow geothermal energy use rights which would allow managing this resource at a metropolitan scale. This methodology is based on a GIS framework and is composed of a geospatial database to store the main information required to manage the installations and a set of GIS tools used to define, implant and control this use rights market. Thermal impacts derived from the exploitation of this resource can also be registered geographically, by taking into account the groundwater flow direction and adjusting the thermal impact to the available plot.Esta tesis promueve el uso eficiente de la geotermia somera a través de un sistema integrado de gestión de este recurso. La geotermia somera es un recurso renovable que se basa en el intercambio de energía con el suelo. Los Intercambiadores de calor, o Borehole Heat Exchangers (BHEs) se están popularizando como sistema para explotarla. Debido al crecimiento en la demanda de geotermia somera, es imprescindible establecer una gestión integrada de este recurso para organizar su explotación y proteger tanto a las aguas subterráneas como a los beneficiarios de esta energía renovable. Debido a que la geotermia somera está íntimamente relacionada con el comportamiento de las aguas subterráneas, es imprescindible ahondar y mejorar su conocimiento. Para ello, se propone una metodología para la visualización tridimensional de los recursos subterráneos relacionados con la hidrogeología. Se ha desarrollado un conjunto de herramientas, llamado HEROS3D, en un entorno SIG. Estas herramientas facilitan la creación de entidades tridimensionales que representan datos geológicos, hidrogeológicos, hidrogeoquímicos y geotermales. Están relacionadas con una base de datos donde tanto la información bruta como la interpretada se encuentran almacenadas. La tecnología SIG también da soporte, no sólo a la modelación conceptual, sino también a la numérica, especialmente en el caso de la hidrogeología. Para facilitar la implementación de los modelos conceptuales en las plataformas de modelación numérica, esta tesis presenta un segundo conjunto de herramientas llamado ArcArAz. Estas herramientas ofrecen soluciones a los problemas más comunes relacionados con la configuración de la geometría de entrada al modelo numérico, así como su parametrización. Las bases para una gestión eficiente de la geotermia somera se establecen llamado ArcArAz. Estas herramientas ofrecen soluciones a los problemas más comunes relacionados con la configuración de la geometría de entrada al modelo numérico, así como su parametrización. Las bases para una gestión eficiente de la geotermia somera se establecen una vez que hemos definido y están disponibles tanto el modelo hidrogeológico conceptual como el modelo numérico. En relación a este aspecto, en esta tesis se proponen dos metodologías de gestión enfocadas a escalas diferentes: escala regional y escala metropolitana o local. La primera metodología SIG ofrece una respuesta a la necesidad de una cuantificación regional del potencial geotérmico somero que puede extraerse con intercambiadores de calor o Borehole Heat Exchangers, así como sus impactos térmicos asociados. Por primera vez pueden tenerse en cuenta en la estimación regional de las variables de interés la advección y dispersión de calor, como mecanismos de transporte de calor, así como la evolución temporal desde el inicio de la explotación. Un análisis de sensibilidad demuestra que la consideración de los efectos de dispersión así como el régimen temporal de la explotación supone diferencias de hasta 2.5 veces el potencial extraído y hasta de varios ordenes de magnitud en los impactos térmicos generados. Para profundizar en la gestión de la geotermia somera a escala local, esta tesis propone establecer un mercado de derechos de uso de este recurso. Esta metodología se ha implementado en un ambiente SIG y está compuesta de una base de datos donde se almacena la información principal necesaria para gestionar las instalaciones y de un conjunto de herramientas para definir, implantar y controlar este mercado de derechos de uso de geotermia somera. Los impactos térmicos derivados de la explotación de este recurso pueden quedar registrados geográficamente, teniendo en cuenta la dirección de flujo de las aguas subterráneas y ajustando estos impactos a la superficie de la parcela disponible una vez que hemos definido y están disponibles tanto el modelo hidrogeológico conceptual como el modelo numérico. En relación a este aspecto, en esta tesis se proponen dos metodologías de gestión enfocadas a escalas diferentes: escala regional y escala metropolitana o local. La primera metodología SIG ofrece una respuesta a la necesidad de una cuantificación regional del potencial geotérmico somero que puede extraerse con intercambiadores de calor o Borehole Heat Exchangers, así como sus impactos térmicos asociados. Por primera vez pueden tenerse en cuenta en la estimación regional de las variables de interés la advección y dispersión de calor, como mecanismos de transporte de calor, así como la evolución temporal desde el inicio de la explotación. Un análisis de sensibilidad demuestra que la consideración de los efectos de dispersión así como el régimen temporal de la explotación supone diferencias de hasta 2.5 veces el potencial extraído y hasta de varios ordenes de magnitud en los impactos térmicos generados. Para profundizar en la gestión de la geotermia somera a escala local, esta tesis propone establecer un mercado de derechos de uso de este recurso. Esta metodología se ha implementado en un ambiente SIG y está compuesta de una base de datos donde se almacena la información principal necesaria para gestionar las instalaciones y de un conjunto de herramientas para definir, implantar y controlar este mercado de derechos de uso de geotermia somera. Los impactos térmicos derivados de la explotación de este recurso pueden quedar registrados geográficamente, teniendo en cuenta la dirección de flujo de las aguas subterráneas y ajustando estos impactos a la superficie de la parcela disponibleAward-winningPostprint (published version

Modelación geológica tridimensional del Delta del río Besòs mediante nuevas herramientas aplicables a la plataforma ArcGIS

Históricamente, los alrededores del delta del río Besòs sufrían problemas a causa del alto nivel piezométrico, pues durante la industrialización de la zona se van a extraer grandes caudales de agua de sus acuíferos y una vez estos caudales se han dejado de extraer, los niveles piezométricos han aumentado para alcanzar valores próximos a su cota antigua natural. Gracias a que ya existe una base de datos que contiene la información existente hasta la fecha del delta del río Besòs, y que permite añadir los datos que se generan con las perforaciones de los nuevos proyectos que se están llevando a cabo en la zona, es posible construir un modelo geológico tridimensional, para facilitar el conocimiento de las zonas del delta menos estudiadas. Para integrar la interpretación geológica en el modelo tridimensional se han desarrollado un conjunto de herramientas sobre la plataforma ArcGIS. Estas herramientas permiten plasmar en un plano bidimensional la interpretación del geólogo y llevarla al espacio tridimensional para la construcción del modelo 3D

Plataforma para la gestión de datos hidrogeológicos en entornos urbanos

Hace unos años se decidió descontaminar el embalse de Flix, afectado por vertidos de residuos por un empresa química durante todo el siglo pasado. Los residuos formaron 4 lóbulos de sedimentos en el río, con elevadas concentraciones de Mercurio, compuestos orgánicos volátiles (COV´s), residuos de producción de acetileno (Ca(OH)2) y pesticidas organoclorados. Se ha realizado un modelo 0D de transporte reactivo de la concentración en el agua conforme se excavan los sedimentos transitorio y explícito en excel, calibrado hasta Septiembre 2014 con datos semanales de la empresa extractora FCC. El modelo concluía dos graves problemas al terminar la excavación: Elevada concentración de Hg y pH (12.4), equilibrado con portlandita Desde Marzo de 2015 se observó un acusado descenso de pH y Hg. Nuestro objetivo ha sido encontrar la causa de estos descensos, para ello se han realizado simulaciones, muestreos y experimentos de laboratorio.Peer ReviewedPostprint (published version

La investigación al aula: una práctica sobre la Igualdad y relaciones íntimas en el contexto universitario

El objetivo de este trabajo es llevar la investigación sobre igualdad en las relaciones de pareja al aula. Para ello elaboramos una práctica, de carácter voluntario, consistente en la realización de un cuestionario tipo escala Likert de 25 preguntas en las que se describen conductas asociadas empírica y teóricamente a la desigualdad y al maltrato. Se pide a los y las participantes que se posicionen y a continuación, que reflexionen sobre sus puntuaciones, sus sentimientos y que señalen qué ítems eliminarían por irrelevantes y cuáles añadirían. Se les oferta a un total de 94 alumnos y alumnas del grado de criminología, de los que finalmente la entregan 68. De las respuestas obtenidas podemos concluir que la práctica ayudó a tomar conciencia y descubrir cómo algunas conductas que se consideran” dentro de la vida cotidiana” están posicionándoles en un umbral de desigualdad y maltrato

Gb-SAR interferometry displacement measurements during dewatering in construction works : case of La Sagrera railway station in Barcelona, Spain

The final publication is available at Springer via http://dx.doi.org/10.1016/j.enggeo.2016.02.014Construction processes require monitoring to ensure safety and to control the new and existing structures. Traditional monitoring is based on land surveys and geotechnical instruments and only allows for point-like measurements. Ground-based synthetic aperture radar (GB-SAR) is a remote sensing radar installed in the ground that offers the possibility of acquiring measurements in 2D covering areas of up to a few square kilometers in a single acquisition. Because the GB-SAR technology measures phase shifts along the Line-of-Sight, it only allows for measurements in the longitudinal direction. Moreover, this technology requires coherence between subsequent acquisitions. These restrictions can be a limitation to the usage of GB-SAR for monitoring a construction process because in this context, the movements of soil and existing structures occur in any direction and at a very fast pace. This paper aims to test the GB-SAR suitability to measure movements during construction. To do so, an experiment was performed in the future railway station of La Sagrera, Barcelona (Spain), in which GB-SAR was used to accurately quantify wall displacements induced by dewatering and proved to be helpful to understand structural deformations and to identify vulnerable areas. The results were compared to traditional monitoring data and numerical models to confirm the reliability of the GB-SAR measurements.Postprint (published version

Coeducación y cambio conceptual

La coeducación pretende fomentar el cambio de mentalidad en los individuos aprovechando sus procesos de desarrollo en los diversos contextos específicos en los que estos se producen: la familia, la escuela, el barrio, las redes sociales… con el objetivo de influir, en lo que se suele denominar socialización terciaria, aquella que se produce cuando los individuos de una sociedad, con una determinada cultura entran a formar parte de la comunidad laboral y extienden su rol identitario al profesional. La trascendencia de una educación en igualdad de oportunidades justifica el empeño en su estudio y nuestra investigación. Partiendo de una revisión contextualizada (Leinhart, 2001) de los modos en los que el profesorado de diferentes asignaturas, comprende y representa la coeducación, trataremos de describir lo que podríamos denominar componentes del razonamiento didáctico (Wilson, Shgulman y Rickert, 1985) que incluirán el conocimiento de los materiales curriculares y medios de enseñanza en relación a la coeducación utilizados. Nos interesaremos también por las estrategias didácticas y los procesos instructivos utilizados, las representaciones seleccionadas para la enseñanza de tópicos específicos asociados a la coeducación y el conocimiento del profesorado de los propósitos o fines de la misma. Metodológicamente utilizaremos la entrevista semiestructurada y en profundidad y esperamos visibilizar la importancia de la coeducación y encontrar nuevas relaciones y nuevas posibilidades entre el contenido utilizado para desarrollar la enseñanza de la coeducación y sus representaciones

Red Coeduca

Partiendo de una revisión contextualizada (Leinhart, 2001) de los modos en los que el profesorado de la asignatura de “Psicología del desarrollo” comprende y representa la coeducación, trataremos de describir lo que podríamos denominar componentes del razonamiento didáctico (Wilson, Shgulman y Rickert, 1985) que incluirán el conocimiento de los materiales curriculares y medios de enseñanza en relación a la coeducación utilizados con el alumnado, el modo en el que éste comprende la coeducación y sus posibles malentendidos así como los grados de dificultad. Nos interesaremos también por las estrategias didácticas y los procesos instructivos utilizados, las representaciones seleccionadas para la enseñanza de tópicos específicos asociados a la coeducación y el conocimiento del profesorado de los propósitos o fines de la misma. Metodológicamente utilizaremos la entrevista semi -estructurada y en profundidad y esperamos visibilizar la importancia de la coeducación y encontrar nuevas relaciones y nuevas posibilidades entre el contenido utilizado para desarrollar la enseñanza de la coeducación y sus representaciones

Igualdad y relaciones íntimas: un estudio realizado en el contexto universitario

La cada vez mejor posición de las mujeres en la sociedad occidental, pone de manifiesto la mayor flexibilidad en la asunción de roles de género. Sin embargo, la mayoría de los estudios señalan la dependencia emocional como una de las variables más resistente al cambio. La interiorización de la desigualdad sustenta las relaciones asimétricas que justifican conductas violentas y dependientes. Profundizar en ello, sin duda contribuirá en una mejor y más eficaz prevención. Nos proponemos explorar el grado de igualdad percibido por hombres y mujeres jóvenes en sus relaciones de pareja. Nos centraremos en el estudio de su relación social, verbal- emocional, y física. Para ello hemos construido un cuestionario de naturaleza doble, basándonos fundamentalmente en el CADRI (Conflict in Adolescent Dating Relationships Inventory) versión española. Este estudio instrumental se enmarca en un contexto universitario y ha sido realizado con 638 personas pertenecientes a distintas titulaciones. En los resultados obtenidos se aprecian diferencias significativas en los aspectos, socio -relacionales, sexuales y emocionales

Mapping of Genomic Vulnerabilities in the Post-Translational Ubiquitination, SUMOylation and Neddylation Machinery in Breast Cancer

© 2021 by the authors.The dysregulation of post-translational modifications (PTM) transversally impacts cancer hallmarks and constitutes an appealing vulnerability for drug development. In breast cancer there is growing preclinical evidence of the role of ubiquitin and ubiquitin-like SUMO and Nedd8 peptide conjugation to the proteome in tumorigenesis and drug resistance, particularly through their interplay with estrogen receptor signaling and DNA repair. Herein we explored genomic alterations in these processes using RNA-seq and mutation data from TCGA and METABRIC datasets, and analyzed them using a bioinformatic pipeline in search of those with prognostic and predictive capability which could qualify as subjects of drug research. Amplification of UBE2T, UBE2C, and BIRC5 conferred a worse prognosis in luminal A/B and basal-like tumors, luminal A/B tumors, and luminal A tumors, respectively. Higher UBE2T expression levels were predictive of a lower rate of pathological complete response in triple negative breast cancer patients following neoadjuvant chemotherapy, whereas UBE2C and BIRC5 expression was higher in luminal A patients with tumor relapse within 5 years of endocrine therapy or chemotherapy. The transcriptomic signatures of USP9X and USP7 gene mutations also conferred worse prognosis in luminal A, HER2-enriched, and basal-like tumors, and in luminal A tumors, respectively. In conclusion, we identified and characterized the clinical value of a group of genomic alterations in ubiquitination, SUMOylation, and neddylation enzymes, with potential for drug development in breast cancer.Work in Alberto Ocaña’s lab is supported by the Instituto de Salud Carlos III (ISCIII, PI19/00808); ACEPAIN; Diputación de Albacete; and the CRIS Cancer Foundation. Work in Atanasio Pandiella’s lab is supported by the Ministry of Economy and Competitiveness of Spain (BFU2015- 71371-R, the Junta de Castilla y León (CSI146P20), and the CRIS Foundation. Balázs Györffy is financed by the 2018-2.1.17-TET-KR-00001 grant and by the Higher Education Institutional Excellence Programme of the Ministry for Innovation and Technology (MIT) in Hungary, within the framework of the Bionic thematic programme of the Semmelweis University

Effectiveness of a strategy that uses educational games to implement clinical practice guidelines among Spanish residents of family and community medicine (e-EDUCAGUIA project):A clinical trial by clusters

This study was funded by the Fondo de Investigaciones Sanitarias FIS Grant Number PI11/0477 ISCIII.-REDISSEC Proyecto RD12/0001/0012 AND FEDER Funding.Background: Clinical practice guidelines (CPGs) have been developed with the aim of helping health professionals, patients, and caregivers make decisions about their health care, using the best available evidence. In many cases, incorporation of these recommendations into clinical practice also implies a need for changes in routine clinical practice. Using educational games as a strategy for implementing recommendations among health professionals has been demonstrated to be effective in some studies; however, evidence is still scarce. The primary objective of this study is to assess the effectiveness of a teaching strategy for the implementation of CPGs using educational games (e-learning EDUCAGUIA) to improve knowledge and skills related to clinical decision-making by residents in family medicine. The primary objective will be evaluated at 1 and 6months after the intervention. The secondary objectives are to identify barriers and facilitators for the use of guidelines by residents of family medicine and to describe the educational strategies used by Spanish teaching units of family and community medicine to encourage implementation of CPGs. Methods/design: We propose a multicenter clinical trial with randomized allocation by clusters of family and community medicine teaching units in Spain. The sample size will be 394 residents (197 in each group), with the teaching units as the randomization unit and the residents comprising the analysis unit. For the intervention, both groups will receive an initial 1-h session on clinical practice guideline use and the usual dissemination strategy by e-mail. The intervention group (e-learning EDUCAGUIA) strategy will consist of educational games with hypothetical clinical scenarios in a virtual environment. The primary outcome will be the score obtained by the residents on evaluation questionnaires for each clinical practice guideline. Other included variables will be the sociodemographic and training variables of the residents and the teaching unit characteristics. The statistical analysis will consist of a descriptive analysis of variables and a baseline comparison of both groups. For the primary outcome analysis, an average score comparison of hypothetical scenario questionnaires between the EDUCAGUIA intervention group and the control group will be performed at 1 and 6months post-intervention, using 95% confidence intervals. A linear multilevel regression will be used to adjust the model. Discussion: The identification of effective teaching strategies will facilitate the incorporation of available knowledge into clinical practice that could eventually improve patient outcomes. The inclusion of information technologies as teaching tools permits greater learning autonomy and allows deeper instructor participation in the monitoring and supervision of residents. The long-term impact of this strategy is unknown; however, because it is aimed at professionals undergoing training and it addresses prevalent health problems, a small effect can be of great relevance. Trial registration: ClinicalTrials.gov: NCT02210442.Publisher PDFPeer reviewe