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Hydrological control of large hurricane-induced lahars: evidence from rainfall-runoff modeling, seismic and video monitoring

LUCIA CAPRA PEDOL VELIO COVIELLO LORENZO BORSELLI VICTOR HUGO MARQUEZ RAMIREZ RAUL ARAMBULA MENDOZA (2018)

The Volcán de Colima, one of the most active volcanoes in Mexico, is commonly affected by tropical rains related to hurricanes that form over the Pacific Ocean. In 2011, 2013 and 2015 hurricanes Jova, Manuel and Patricia, respectively, triggered tropical storms that deposited up to 400mm of rain in 36h, with maximum intensities of 50mmh−1. The effects were devastating, with the formation of multiple lahars along La Lumbre and Montegrande ravines, which are the most active channels in sediment delivery on the south-southwest flank of the volcano. Deep erosion along the river channels and several marginal landslides were observed, and the arrival of block-rich flow fronts resulted in damages to bridges and paved roads in the distal reaches of the ravines. The temporal sequence of these flow events is reconstructed and analyzed using monitoring data (including video images, seismic records and rainfall data) with respect to the rainfall characteristics and the hydrologic response of the watersheds based on rainfall-runoff numerical simulation. For the studied events, lahars occurred 5–6h after the onset of rainfall, lasted several hours and were characterized by several pulses with block-rich fronts and a maximum flow discharge of 900m3s−1. Rainfall-runoff simulations were performer using the SCS-curve number and the Green–Ampt infiltration models, providing a similar result in the detection of simulated maximum watershed peaks discharge. Results show different behavior for the arrival times of the first lahar pulses that correlate with the simulated catchment's peak discharge for La Lumbre ravine and with the peaks in rainfall intensity for Montegrande ravine. This different behavior is related to the area and shape of the two watersheds. Nevertheless, in all analyzed cases, the largest lahar pulse always corresponds with the last one and correlates with the simulated maximum peak discharge of these catchments. Data presented here show that flow pulses within a lahar are not randomly distributed in time, and they can be correlated with rainfall peak intensity and/or watershed discharge, depending on the watershed area and shape. This outcome has important implications for hazard assessment during extreme hydro-meteorological events, as it could help in providing real-time alerts. A theoretical rainfall distribution curve was designed for Volcán de Colima based on the rainfall and time distribution of hurricanes Manuel and Patricia. This can be used to run simulations using weather forecasts prior to the actual event, in order to estimate the arrival time of main lahar pulses, usually characterized by block-rich fronts, which are responsible for most of the damage to infrastructure and loss of goods and lives.

Article

CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO Volcán de Colima Lahars Huracanes

Perforaciones en campo: alternativa para disminuir la expansión de suelos

GUILLERMO ENRIQUE MEZA TAPIA (2016)

Los suelos expansivos son muy problemáticos para la ingeniería civil porque experimentan cambios de volumen debido a la variación en su contenido de humedad. Estos suelos pueden producir daños a estructuras ligeras y grandes pérdidas económicas. Los daños aparecen en las carreteras y pequeños edificios debido al potencial expansivo del suelo, el cual compromete el uso de este suelo en su estado natural en la construcción de sistemas de cimentación y elementos de la superestructura. En estado seco, los suelos expansivos son muy difíciles de compactar porque su consistencia varía de dura a muy dura. Y en estado húmedo, los suelos expansivos son muy pegajosos. La presente investigación consiste de una nueva técnica aplicada en campo para la solución del problema de suelos expansivos; este trabajo es continuación de un estudio realizado a nivel a de laboratorio. Se utilizó un suelo expansivo de la región de Querétaro. La investigación se basa en la aplicación de la técnica en una capa elaborada con suelo expansivo. Se utilizó un terreno en donde se realizó una excavación cúbica para poder colocar el suelo expansivo en estado relmoldeado en un área de 2 m x 2 m y a una profundidad de 1.20 m; simultáneamente se colocaron 8 tubos perforados de Policloruro de Vinilo (PCV) C80 como material de refuerzo de 0.10 m de diámetro a la profundidad de 1.2m a distancias de iguales separación; luego fue rellenado con suelo expansivo compactado. Debido a que el suelo fue remoldeado se compactó con una humedad natural de 11.06%, por lo tanto, se realizó la prueba de densidad in situ para conocer la densidad y recrear muestras de suelo bajo estas condiciones y realizar pruebas de expansión-consolidación a estas probetas. Una vez terminada la capa de suelo expansivo se procedió a cargarla con un peso de 3.24 ton/m2, luego el suelo expansivo fue saturado por capilaridad dado que se dejaron 4 mangueras enterradas. La expansión presentada en campo se monitoreo a diferentes tiempos por medio de una nivelación topográfica. De esta manera por un periodo aproximado de 5 meses el suelo fue saturado y posterior se registró una nivelación con el nivel automático. Con los niveles obtenidos se calcula que se logra disminuir la expansión en un 78.64% y 83.48% respecto a su porcentaje de expansión inicial del suelo expansivo en estado remoldeado y en estado natural del suelo respectivamente.

Expansive soils are very problematic for civil engineering because they experience changes in volume due to the variation in its moisture content. These soils can cause damage to structures and large economic losses. The damage appears in them roads and small buildings due to the potential expansive of the soil, which committed the use of this soil in their natural state in the construction of systems of foundation and elements of the superstructure.

At dry state, expansive soils are hard to compress because its consistency varies from hard to very hard. And in damp state, the expansive soils are very sticky. This research involves a new technique applied in field for the solution of the problem of expansive soils, this research continues a study carried out at level of laboratory. We used an expansive soil of the region of Querétaro. The research is based on the application of the technique in a layer made with expansive soil. We used a field where a cubic excavation was carried out to place the expansive soil in remolded state in one area of 2 m x 2 m and to a depth of 1.20 m, simultaneously we placed 8 perforated tubes of Polyvinyl chloride PVC C80 as a material faith reinforcement of 0.10 m diameter at a depth of a.20 m to equal separation distances, then the field was filled with compacted expansive soil. Because the soil was remolded, we compacted the soil with a natural moisture from 11.06%, therefore density in situ testing was conducted to know density and recreate under these conditions soil samples and test it of expansion- consolidation to these specimens. Once the layer of expansive soil is proceeded to load it with a weight of 3.24 ton/m2, then the expansive soil was saturated by capillary action since 4 buried hoses were left. The expansion in field was monitoring at different times through topographic leveling. In this way for a period of approximately of 5 months the soil was saturated and subsequent record leveling with de automatic level. The levels obtained is calculated that it is achieved to reduce the expansion by 74% and 83% compared to their percentage of initial expansion of expansive soil in altered state and inaltered state of soil respectively.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO

Influencia del polvo rellenador en las propiedades mecánicas de las mezclas asfálticas SUPERPAVE

RUBEN SERRATOS OCHOA (2014)

Con la finalidad de aportar conocimiento y contribuir en la mejora de la infraestructura carretera en nuestro país, la presente investigación se enfoca en la influencia que tiene el polvo rellenador (Filler como es conocido en el medio) como componente de una mezcla asfáltica elaborada mediante el método: Superior Performing Asphalt Pavement (SUPERPAVE por sus siglas en inglés), para lo cual se evaluó el desempeño de mezclas mediante pruebas que evaluaron sus propiedades mecánicas empleando varias dosificaciones de Filler, además de distinta calidad determinada por el ensaye de azul de metileno. Las pruebas de desempeño que se realizaron a las mezclas que formaron parte del proceso de experimentación durante esta investigación, fueron aquellas que dicta SUPERPAVE hasta un nivel III que corresponde a un diseño de mezcla asfáltica requerida para un tránsito alto. La investigación inició con la identificación y caracterización del agregado pétreo a emplear en la experimentación. Seguido de la determinación de 3 diseños de mezcla asfáltica modificando la distribución granulométrica del agregado pétreo con lo que al compararlos se encontró que al modificar dicha distribución se logran obtener distintas propiedades volumétricas y se obtienen diferentes relaciones de polvo que se reflejan en la necesidad de adicionar mayor o menor cantidad de cemento asfaltico. Por último se procedió a evaluar las propiedades mecánicas de la mezcla mediante las pruebas de desempeño en donde también se pudo observar que la mezcla tiene una mayor densificación al tener un diseño con una relación de polvo adecuada y un Filler de buena calidad, ya que con ello se obtuvieron propiedades mecánicas más favorables de la mezcla. Palabras clave: Superpave, Filler, susceptibilidad a la deformación, susceptibilidad a la humedad, modulo dinámico.

In order to provide knowledge and contribute to the improvement of the road infrastructure in our country, the present investigation is focused on the influence of the Filler as a component of an asphalt mixture prepared using the Superpave method, for which assessed the mixtures by performing tests that determined their mechanical behavior using different dosages and quality of Filler, determined by the blue methylene test. Performance tests that were conducted on mixtures that were part of the process of experimentation during this investigation, were those dictated by SUPERPAVE at a level III. These are corresponding to a mixture asphaltic design required by a heavy traffic. This investigation began with the identification and characterization of stone aggregate to be used in experimentation; followed by the determination of three designs of asphalt mixture, modifying the particle size distribution of the stone aggregate as compared with what was found that by modifying such distribution is possible to obtain different ratios of powder to be reflected in the need to add more or less cement asphalt. Finally, proceeding to evaluate the mechanical properties of the mixture through performance tests; in which was also observed, that the mixture has a greater confinement to have a design with a ratio suitable powder and Filler good quality, as this more favorable mechanical properties of the mixture were obtained.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO

Desarrollo de un semivariograma periódico para series temporales de precipitación

JORGE ANTONIO PORTILLO MEDINA (2013)

El objetivo de este trabajo es proponer, a partir del análisis de precipitación diaria observada en cuatro estaciones climatológicas en los estados de Chiapas y Tabasco durante el periodo Agosto-Noviembre del 2007 las cuales son C.H. Malpaso, Ocotepec, Sayula y C.H. Peñitas, el desarrollo de un semivariograma teórico que refleje la periodicidad del semivariograma experimental para series temporales de precipitación, esto para la identificación de valores extremos, su ubicación temporal y la evaluación de la forma de su distribución. El modelo periódico es aplicado a la interpolación geoestadística por krigeado para definir el grado y escala de variación temporal. Se realizó una comparación entre las interpolaciones por krigeado utilizando el semivariograma periódico y algunos semivariogramas clásicos como el modelo exponencial, lineal, semiesférico, etc. El modelo desarrollado se adaptó de mejor manera a las series de precipitación por lo que puede competir y en muchos casos ser mejor que los semivariogramas clásicos, ya que al extraer la serie de parámetros y utilizarlos para la interpolación geoestadística por krigeado los resultados fueron mas favorables, teniendose la gran ventaja de que el modelo desarrollado utiliza una gama de semivariogramas clásicos.

The objective of this work is to propose, from the analysis of daily precipitation observed in four weather stations in the states of Chiapas and Tabasco during August-November period of 2007 whom are C.H. Malpaso, Ocotepec, Sayula y C.H. Peñitas, developing a theoretical Semivariogram reflects the periodicity of the experimental Semivariogram for precipitation time series, this for the identification of extreme values temporary location and evaluation of the shape of its distribution. The periodic model is applied to geostatistics interpolation by kriging to define the degree and scale of temporal variation. A comparison was carried between kriging interpolations using the periodic Semivariogram and some classics semivariograms like the exponential model, lineal, semispherical, etc. The developed model was adapted better to the precipitation series so you can compete and in many cases be better than the classical semivariogram, since the extract the parameter series and use them to geostatistical interpolation by kriging the results were more favorable, consideration being the great advantage that the model developed uses a range of classical Semivariograms.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO

"El uso de Productos Forestales No Maderables como alternativa productiva sustentable en la microcuenca “El Charco”, Guanajuato."

LUZ ESMERALDA HERNANDEZ JUAREZ (2017)

"Los Productos Forestales No Maderables (PFNM) son de importancia biológica,

comercial, social y cultural para las comunidades rurales en México, sin embargo,

no se conoce la manera en que se da el manejo de los productos, desconociendo

sí, las plantas son extraídas en vida silvestre o bien son cultivadas, siendo éste

último el caso, la manera en la que se hace y la afectación sobre el sistema

socioeconómico, físico y biológico de las comunidades humanas sobre el territorio.

En el presente trabajo se usó el enfoque de manejo de cuencas para describir el

manejo de Agastache mexicana, Hedeoma palmeri y Heliopsis longipes en la

Microcuenca El Charco.

Con la información colectada se encontró que las tres especies se han sido

afectadas en su distribución local, así como en su crecimiento a consecuencia del

uso de las tres especies con fines comerciales y tradicionales, por lo que se propone

realizar un plan de manejo con un enfoque integral, considerando los datos

obtenidos en el presente trabajo."

"Non-Timber Forest Products (NWFP) are of biological, commercial, social and

cultural importance for rural communities in Mexico, however, the way in which

products are managed is not known, plants are extracted in wildlife or are cultivated,

the latter being the case, the way in which it is done and the impact on the

socioeconomic, physical and biological system of human communities on the

territory. In this work the approach of watershed management to describe the

management of Agastache mexicana, Hedeoma palmeri and Heliopsis longipes in

the El Charco Microbasin.

With the information collected it was found that the three species are afected

in its local distribution, as well as in its growth

as a result of the use of the three

species for commercial and traditional purposes, so it is proposed to make a

management plan with an integral approach, considering the data obtained in the

present work"

Master thesis

BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO

Deformación volumétrica en suelos no saturados

ADDA OLIVIA ALANIS ARAIZA (2012)

En este documento se propone una ecuación para determinar las deformaciones volumétricas en suelos no saturados basada en el principio de los esfuerzos efectivos. Se emplea la ecuación de Bishop para establecer el valor de los esfuerzos efectivos de los suelos no saturados y el parámetro ¿ se considera igual al grado de saturación del suelo. Se utiliza adicionalmente un modelo numérico para simular la curva característica del suelo incluyendo ciclos de secado-humedecimiento basado en la ecuación de Van Genuchten. Se establece entonces un marco elastoplástico similar al del Modelo de Barcelona por medio del cual es posible simular el fenómeno de colapso bajo humedecimiento. Para verificar el marco teórico propuesto se realizaron una serie de pruebas odométricas de humedecimiento bajo carga constante a diferentes grados de saturación. Inicialmente se mide el comportamiento volumétrico del suelo por aumento del esfuerzo neto y posteriormente se realiza el humedecimiento para producir el colapso. Finalmente se hace una comparación entre los resultados experimentales y los resultados teóricos en donde se muestra que la ecuación propuesta es adecuada para simular el comportamiento volumétrico de los suelos nos saturados.

This paper proposes an equation to determine the volumetric deformation of unsaturated soil based on the principle of effective stress. Equation is used to set the Bishop of the effective stress of unsaturated soils and the ¿ parameter is considered equal to the degree of soil saturation. Additionally it is used a numerical model to simulate the characteristic curve of soil including wetting-drying cycles based on the equation of Van Genuchten. It then establishes a frame elastoplastic similar to Model Barcelona whereby it is possible to simulate phenomena of collapse under wetting. To verify the theoretical framework proposed a series of tests conducted odometer units of wetting under constant load at different degrees of saturation. Initially measuring the volumetric behavior of the ground by increasing the net stress and subsequently made to produce wetting collapse. Finally, a comparison between experimental results and theoretical results showing that the proposed equation is adequate to simulate the volumetric behavior of the unsaturated soils.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO

Efectos de la fatiga y extremos en puentes de concreto presforzado ante cargas de vehículos pesados

JOSE LUIS MEDINA GARCIA (2014)

Debido al constante desarrollo y crecimiento de la economía, la demanda del transporte de carga pesada ha presentado también un incremento tanto en el flujo vehicular como en la magnitud de las cargas que transportan, provocando una mayor exigencia en la infraestructura de las vías terrestres sobre las que transitan, diseñadas en su mayoría para cargas menores que las demandas actuales. Por lo anterior en este trabajo se propone en particular una metodología para evaluar la vida a fatiga de puentes de concreto presforzado retomando la experiencia de la metodología desarrollada para la evaluación ante fatiga de puentes de acero, misma que ha sido sistematizada a través del programa denominado "Diagnostico estadístico, efectos de fatiga y extremos en puentes ante cargas de tráfico pesado, DEEFEP¿ desarrollado en lenguaje C++ (Bárcenas, 2011 y Herrada 2013). La metodología propuesta se describe de la siguiente manera: a) se toman las cargas dinámicas de los vehículos pesados obtenidos mediante el pesaje en movimiento (Weigh in Motion, WIM); b) se obtienen los elementos mecánicos en secciones críticas a través de las líneas y/o superficies de influencia, c) se determinan los esfuerzos tanto en el concreto como en el cable de presfuerzo, realizando un conteo de rango de esfuerzos a través del método de Rainflow y utilizando la Curva S-N exclusiva para cables de presfuerzo se obtiene el número de ciclos límite a fatiga para los rangos de esfuerzos provocados en el puente por el escenario de tráfico utilizado, d) se obtiene la vida a fatiga aplicando la regla de daño acumulado de Miner. Se implementan los algoritmos que permitan la sistematización e integración de la metodología en el programa DEEFEP, desarrollado en un ambiente visual amigable con el usuario. Finalmente se realiza la evaluación de un puente francés y un puente mexicano con registros de pesaje dinámico de autopistas francesas.

Due to the development and the economy¿s growth demand a constant increase in heavy vehicle traffic has presented unfavorable behavior of the roads and highways that they use, designed mostly for lower loads than the current demands. Hence, in this work, we present a methodology to assess the fatigue life of the prestressed concrete bridges, retaking the experience in the development methodology for the assessment by fatigue in the steel bridges (Bárcenas, 2011 y Herrada, 2013). Such method is the systematized software called ¿Extreme statistical diagnose of the fatigue effects in prestressed concrete bridges caused by heavy vehicle loads¿ (Diagnóstico estadístico, efectos de fatiga y extremos en puentes ante cargas de tráfico pesado, DEEFEP) language programming development C++ (Bárcenas, 2011 y Herrada 2013). The proposed methodology is described as follows: a)it is taken the dynamic loads of the heavy vehicles obtained by means of the passing traffic (Weigh in Motion, WIM); b) through the influence lines or surfaces, we obtain the ultimate mechanical elements; c) at once, we determine the concrete stresses and the pre-stressed strands stresses, then, we apply a stresses cycle count by the Rainflow method, we use the S-N Curve exclusively for the prestressed strands for obtain a limit of fatigue cycle number for the stresses range caused on the bridge by traffic scenario used ; d) finally, we deduce the fatigue life applying the Miner cumulative damage rule. We implement the methodology¿s algorithms for systematization and integration into the software DEEFEP, developed in a friendly user visual environment. Finally, we evaluate a French bridge and a Mexican bridge with a French highway¿s WIM data.

Master thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO

"Relación del número de parto y el nivel de producción con las excreciones de nitrógeno de ganado bovino productor de leche"

JESSICA BARRERA HERNANDEZ (2017)

"En los últimos años ha incrementado el interés de precisar la formulación

proteica para mejorar la producción, reducir costos de alimentación y reducir el

impacto medio ambiental. Para evaluar dicho impacto se miden parámetros como

el Nitrógeno Ureico en Leche (NUL), el cual es afectado por factores como el clima,

época del año, raza, edad, días en leche y alimentación. El objetivo de este estudio

fue evaluar la influencia del número de parto y el nivel de producción o periodo de

lactación sobre la producción y composición química de la leche, así como en la

excreción de nitrógeno en leche y en heces de ganado Holstein. Se emplearon 13

vacas Holstein con un peso promedio de 600 ± 50 kg. Las vacas se seleccionaron

por haber parido en el mes de julio y ser vacas de segundo, tercero, o cuarto parto.

Estos animales tuvieron un seguimiento durante 6 meses para evaluar el periodo de

lactación, es decir lactación temprana (al momento de parir, mes 1) y lactación

media (entre 90 a 177 días después de parir). A todas las vacas se les suministró la

misma dieta. Mensualmente se tomaron muestras de leche para determinar la

composición química y muestras de heces determinando su contenido de N total.

También se registró la producción de leche Kg/ día/ mes/ vaca. El análisis de los

resultados se llevó a cabo mediante un análisis de varianza de medidas repetidas

en el tiempo evaluando periodo de lactación y número de parto. Para las variables

evaluadas, las diferencias estadísticas se aceptaron con un valor de P<0.05 y las

medidas fueron comparadas mediante la prueba Tukey. La producción de leche y

los porcentajes de grasa y proteína no se vieron afectados por el número de parto

ni por el periodo de lactación. El contenido de lactosa, sólidos no grasos, fueron

diferentes entre los números de parto. La concentración de nitrógeno ureico en

leche fue menor al inicio de la lactación en comparación con la lactación media y el

balance de nitrógeno fue positivo a lo largo de toda la lactación; sin embargo, fue

mayor en la lactación temprana."

"In recent years, the interest in specifying protein formulation has increased

in order to improve production, reduce feeding costs and reduce environmental

impact. To assess this impact, parameters such as Ureic Nitrogen in Milk (NUL) are

measured, which is affected by factors such as climate, time of year, race, age, days

in milk and food. The objective of this study was to evaluate the influence of the

number of parturition and production level or the lactation period on the production

and chemical composition of the milk, as well as on the excretion of nitrogen in milk

and feces of Holstein cattle. We used 13 Holstein cows with an average weight of

600 ± 50 kg. The cows were selected for having given birth in the month of July and

being second, third, or fourth calving cows. These animals were followed for 6

months to evaluate the period of lactation, ie early lactation (at the time of giving

birth, month 1) and average lactation (between 90 to 177 days after giving birth). All

the cows were given the same diet. Milk samples were taken monthly to determine

the chemical composition and stool samples determining their total N content. Milk

production Kg/ day/ month/ cow was also recorded. The analysis of the results was

carried out by means of a variance analysis of repeated measures on time evaluating

lactation period and delivery number. For the variables evaluated, the statistical

differences were accepted with a value of P <0.05 and the measurements were

compared using the Tukey test. The production of milk and the percentages of fat

and protein were not affected by the number of parturition or by the period of

lactation. The lactose content, non-fat solids differed between the numbers of

parturition. The concentration of urea nitrogen in milk was lower at the start of

lactation compared to the average lactation and the nitrogen balance was positive

throughout the entire lactation; however, it was higher in early lactation."

Master thesis

BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO

"Las Micotoxinas en Ganado Lechero y los Adsorbentes Utilizados para su Control"

ELISEO MOYA OLVERA (2017)

"Las micotoxinas tienen gran importancia en la salud pública y animal, están

presentes en los granos y forrajes con diferentes grados de contaminación, dichas materias

primas son utilizadas en la alimentación animal y humana. Las micotoxinas presentes en los

granos y forrajes una vez que son ingeridas por las diferentes especies animales, estas las

metabolizan y eliminan en sus desechos biológicos, también son depositadas en algunos

órganos y tejidos como el hígado, riñones, bazo, corazón y tejido muscular, además una

parte importante son eliminadas en los productos finales para la alimentación humana como

el huevo, leche y carne. Cuando el humano consume productos de origen animal

contaminados con metabolitos de las micotoxinas se ve amenazada su salud, causando

hepatitis crónica y en caso de consumos prolongados de alimentos contaminados llega a

provocar cáncer hepático.

Los sistemas de detoxificación más importantes con los que cuentan los animales son: En

rumiantes, el rumen realiza una biotransformación muy importante en algunas micotoxinas,

la Ocratoxina A la hace atoxica completamente, las aflatoxinas, fumonisinas, zearalenona y

T2 sólo de manera parcial. El sistema enzimático hepático en todas las especies incluyendo

el humano tiene una acción detoxificante importante, actúa mediante reacciones de

oxidación, reducción e hidrólisis de moléculas tóxicas para el organismo, principalmente la

enzima P450. Este sistema está formado por hemoproteínas mono oxidasas de función

mixta y se localizan en las membranas del retículo endoplasmático liso y en el interior

mitocondrial. Otras enzimas hepáticas como CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6 y CYP3A4 tienen

un papel fundamental en la transformación de la AFB1, generando metabolitos secundarios

como aflatoxina Q1, aflatoxina B2a, aflatoxina P1 y aflatoxina M1, los tres primeros son

producto de la detoxificación y el último es un metabolito citotóxico y carcinógeno. Uno de

los manejos más utilizados y que reportan buenos resultados en el control de las

micotoxinas es el uso de adsorbentes incluidos en las raciones totalmente mezcladas que

consumen las diferentes especies de animales domésticos. Estos productos inhiben la

adsorción intestinal de las micotoxinas y las eliminan adheridas junto con el secuestrante en

el excremento, evitando así un grado de afección mayor en el animal y disminuyendo la

cantidad de metabolitos depositados en los productos que serán utilizados en la

alimentación humana."

"Mycotoxins are important in public and animal health, are present in grains and fodder

with different degrees of contamination, these raw materials are used in animal and

human food. The mycotoxins present in the grains and forages once they are ingested

by the different animal species, these are metabolized and eliminated in their biological

wastes, are also deposited in some organs and tissues such as liver, kidneys, spleen,

heart and muscle tissue, in addition an important part are eliminated in the end products

for human food like the egg, milk and meat. When the human consumes products of

animal origin contaminated with metabolites of mycotoxins is threatened his health,

causing chronic hepatitis and in case of prolonged consumptions of contaminated foods

it causes to cancer liver. The most important detoxification systems used by animals are:

In ruminants, the rumen performs a very important biotransformation in some

mycotoxins; Ochratoxin A makes it completely toxic, aflatoxins, fumonisins, zearalenone

and T2 only partially. The hepatic enzyme system in all species including human has a

significant detoxifying action, acts by oxidation reactions, reduction and hydrolysis of

molecules toxic to the body, mainly the enzyme P450. This system consists of mono-

oxidized hemoglobin of mixed function and are located in the membranes of the smooth

endoplasmic reticulum and in the mitochondrial interior. Other hepatic enzymes such as

CYP1A1, CYP1A2, CYP2A6 and CYP3A4 play a key role in the transformation of AFB1,

generating secondary metabolites such as aflatoxin Q1, aflatoxin B2a, aflatoxin P1 and

aflatoxin M1, the first three are the product of detoxification and the last one is a

cytotoxic and carcinogenic metabolite. One of the most used and good results in the

control of mycotoxins is the use of adsorbents included in the totally mixed rations

consumed by different species of domestic animals. These products inhibit the intestinal

adsorption of mycotoxins and eliminate them adhered together with the sequestrant in

the excrement, thus avoiding a higher degree of affection in the animal and decreasing

the amount of metabolites deposited in the products that will be used in human food."

Master thesis

BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO

Severidad por intensidad de tormenta asociada a su evolución geométrica utilizando redes neuronales artificiales

Juan Pablo Molina Aguilar (2019)

México, sufre anualmente durante la temporada de ciclones tropicales afectaciones importantes producto de su ubicación geográfica. De manera concreta las inundaciones asociadas son una amenaza para múltiples grupos sociales y su entorno físico, son causantes de decesos, lesiones, pérdidas y daños económicos además de la suspensión de los servicios básicos, de salud y auxilio. En la actualidad los avances tecnológicos tanto en instrumentos como en equipos de medición, almacenamiento y comunicación permiten la obtención de datos en formato digital. La información es registrada mediante imágenes y bases de datos, realizándose la observación y el registro continuo de los fenómenos meteorológicos. De acuerdo con lo anterior, se estableció una metodología para calcular la severidad producto de la intensidad de lluvia asociada a la evolución temporal y espacial de las tormentas. Fueron incorporadas características de la cobertura nubosa obtenidas mediante teledetección por el satélite ambiental operacional geoestacionario este (GOES13) de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica y mediciones de las variables meteorológicas realizadas por las estaciones meteorológicas automáticas operadas por el Servicio Meteorológico Nacional. Fue desarrollada la herramienta Fast Infrared Satellite Image Reader GOES13 [FISIR-G13] en leguaje R, para caracterizar temporal y espacialmente los eventos de estudio. Obteniéndose los parámetros estadísticos asociados con la evolución geométrica, las series temporales en los pixeles de la imagen satelital asociados con la posición geográfica de las estaciones meteorológicas automáticas, se determinó la intensidad de la lluvia pronosticada empleando la técnica Hidroestimador. Se estableció la región hidrológica 10 como zona de estudio para implementar y validar estadísticamente la metodología fundamentada en una red neuronal artificial perceptrón multicapa, que considera el acoplamiento espacial y temporal de las tormentas. Las variables de entradas de la red se definieron empleando técnicas de análisis multivariado en las series temporales de información. Los resultados del análisis multivariado permitieron la reducción dimensional del problema, estableciéndose la arquitectura de la red neuronal artificial que incrementó la certidumbre de la estimación de la precipitación con respecto de la técnica Hidroestimador, lo que estableció el Pronóstico Temporal y Espacial por Evolución Geométrica [PROTEEGE] para la zona de estudio.

Doctoral thesis

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO CLIMATOLOGÍA