RESUMEN
En el mundo, uno de los recursos más valiosos es el agua, y esta importancia se manifiesta en todos los ámbitos: conservación de la vida silvestre y el medio natural, elemento indispensable para todos los seres vivos, insumo básico e indispensable en la industria, materia fundamental de la producción agrícola, componente paisajístico, vía de comunicación, medio para el disfrute de la humanidad y atracción del turismo, generación de energía, etc.
Una de las características más importantes del agua es su calidad, tanto para el medio ambiente donde se encuentra y circula, como para sus usos. Actualmente, la legislación referente a los recursos hídricos, en los distintos países, pone de manifiesto la importancia de conservar su calidad natural, e impone normas y criterios que debe cumplir el vital líquido para los distintos ámbitos a los que se le destina.
En este contexto, los embalses se han constituido en un elemento muy trascendente, pues constituyen en muchas regiones del mundo los cuerpos de agua dulce más importantes. Esto puede constatarse al ver que, tanto en las naciones desarrolladas, como en los países en vías de desarrollo, los que poseen una cantidad significativa de grandes almacenamientos muestran una mayor protección contra eventos extremos, una economía más sana, incremento del turismo, y mejores condiciones de vida para sus habitantes, en comparación con los que poseen pocos embalses.
Debido a esto, el objetivo de este trabajo es analizar la calidad del agua en embalses en perfil vertical, y a escala temporal diaria, por medio de la modelación multivariante y mecanicista de cuatro parámetros: temperatura del agua (esta variable mediante ambas técnicas), oxígeno disuelto, pH y conductividad, estas tres últimas por medio de métodos multivariantes. Como caso de aplicación se consideró el Embalse Amadorio. Para efectuar la modelación se utilizó información meteorológica de la estación Villajoyosa, la más cercana al embalse, así como datos de las variables de estado del almacenamiento, e información disponible proveniente de una sonda multiparamétrica instalada en el paramento del mismo.
El objetivo final de la tesis es la comparación de los métodos multivariantes y mecanicista, comparar su efectividad y resultados obtenidos, y presentar sus ventajas e inconvenientes. 
Se usaron, en la primera parte, varios métodos multivariantes para procesar y analizar los datos disponibles: análisis de componentes principales, análisis factorial, análisis cluster, análisis discriminante, el modelo lineal de regresión múltiple, análisis de correlación canónica, y regresión parcial en mínimos cuadrados (PLSR). Con estas técnicas, se obtuvieron modelos, con el propósito de hacer predicciones de algunas variables de calidad del agua.
Se dividió la información disponible en conjuntos para calibración y validación, y se obtuvo estadística descriptiva de las variables, analizando su normalidad, así como las transformaciones posibles de las variables. Por medio del análisis de componentes principales se exploraron los periodos de calibración y validación, para comprobar el requisito de homogeneidad, y se buscaron datos anómalos. El análisis factorial se usó para observar cómo se agrupan las variables en posibles factores. Para conocer si la formación de conglomerados para modelar es una opción adecuada, y saber la forma en que se agrupan las variables en ellos, se usó el análisis cluster. El análisis discriminante sirvió para comprobar los resultados del análisis cluster. Como técnica de regresión exploratoria se utilizó el modelo lineal de regresión múltiple. El análisis de correlación canónica permitió modelar los parámetros de calidad del agua, señalando además relaciones entre variables predictivas y variables respuesta. Por medio de la regresión parcial en mínimos cuadrados fue posible mejorar la predicción de variables de calidad del agua, y conseguir los modelos más reducidos y efectivos.
Asimismo, se propone un modelo mecanicista multicapa (vertical) para temperatura, con el propósito fundamental de comparar las características y los resultados de la modelación con métodos multivariantes, con las de un modelo de capas múltiples con fundamento físico. Con el objetivo de conocer el modelo mecanicista planteado,  primero se enumeran los datos necesarios para el desarrollo de este modelo, luego se describe el orden de los procesos a efectuar en las capas del embalse, y se analiza la estabilidad física de la estructura de capas. Se estudian a continuación los procesos de unión y división de capas, así como el cálculo de la difusión turbulenta. Se continua con la descripción de los algoritmos para la ubicación de los caudales que ingresan al embalse, y la extracción de caudales por tomas y vertedor. Después se analizan los flujos de calor en las capas del almacenamiento y sus ecuaciones, además de revisar como influyen en el embalse los procesos de precipitación, evaporación e infiltración. Por último, se plantea el proceso para el cálculo de temperatura en cada una de las capas del embalse; esto se efectúa por medio de ecuaciones en diferencias finitas, que serán resueltas por medio del Algoritmo de Thomas.
Finalmente, se ha realizado una comparativa de los resultados obtenidos por
ambos métodos para la modelación de la temperatura del agua en el embalse de Amadorio (Alicante, España). Se analiza esta comparativa para mostrar las ventajas e inconvenientes de ambos métodos frente a diferentes aspectos de la modelación y sus datos.