FCEIA - Escuela de Ingeniería Civil - Departamento de Hidráulica
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Examinando FCEIA - Escuela de Ingeniería Civil - Departamento de Hidráulica por Materia "escurrimiento superficial"
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Ítem Acceso Abierto Efectos del tamaño de grilla sobre la modelación matemática distribuida del escurrimiento superficial en cuencas de llanura(2008-11-14) Stenta, Hernan R.; Riccardi, Gerardo Adrián; Basile, Pedro A.En el presente trabajo se analizan los efectos del tamaño de grilla sobre la modelación matemática distribuida del escurrimiento superficial en cuencas de llanura y se propone el escalamiento de parámetros con la finalidad de obtener respuestas hidrológicas e hidráulicas similares entre las diferentes discretizaciones para el escurrimiento superficial. Para el estudio se utiliza el modelo matemático cuasi-bidimensional CTSS8 (Riccardi, 2001); basado en esquemas de celdas con aproximación de onda difusiva. Se propone un procedimiento para el escalamiento de parámetros y se cuantifica el grado de similitud alcanzado entre las variables de flujo de las diferentes discretizaciones. La similitud entre esquemas se plantea para las variables de flujo: caudal, velocidad y alturas medias de agua en todo el dominio de la cuenca. Los parámetros a escalar son: i) coeficiente de rugosidad para flujo superficial en celda y ii) la geometría de almacenamiento y conducción en celda parametrizada por la pendiente transversal en celda (ITC). Los resultados obtenidos de las simulaciones hidrológicas indican que a medida que se incrementa el tamaño de la grilla es necesario incrementar el coeficiente de resistencia del flujo entre celdas o bien reducir el parámetro ITC; para lograr similitud hidrológica e hidráulica. Se obtiene mayor similitud hidrológica e hidráulica mediante el escalamiento del parámetro ITC respecto al escalamiento de coeficiente de rugosidad para flujo superficial en celda.Ítem Acceso Abierto Modelación distribuida del escurrimiento superficial en la cuenca del río Tercero-Carcaraña(2015) Stenta, Hernán R.; Riccardi, Gerardo A.; Basile, Pedro A.; Instituto de Mecánica de los Fluidos e Ingeniería Ambiental (IMFIA) de la Facultad de Ingeniería, Universidad de la República, UruguaySe presentan avances en la descripción del escurrimiento superficial en la red de cursos de mayor jerarquía llevados a cabo mediante el ajuste de los parámetros de resistencia al escurrimiento y de gasto en un grupo de secciones de la red hídrica principal de la cuenca del río Tercero-Carcarañá. Para el ajuste se utiliza una metodología basada en la comparación de las curvas altura-caudal obtenidas mediante modelación matemática distribuida de la cuenca y curvas presentadas en trabajos antecedentes por Díaz Lozada et al. (2015) donde realizaron la cuantificación del escurrimiento superficial de la cuenca río Carcarañá obteniendo curvas altura-caudal calibradas en diferentes secciones de los ríos Tercero, Carcarañá y arroyo Tortugas. Los coeficientes hallados de resistencia al flujo en ríos y valle y coeficiente de gasto en puentes se encuentran dentro del rango de valores aceptados en la bibliografía. Los resultados obtenidos en la comparación en 7 sitios son satisfactorios cuantificándose en términos de R2 > 0.95, PBIAS < 13 % y NMAE < 20% en 5 sitios. Se concluye que un mejoramiento de la descripción hidráulica del escurrimiento tanto en cauce como en valle se logrará con un aumento de la densidad de la información geométrica y topográfica.Ítem Acceso Abierto Propuesta para el escalamiento de parámetros por efecto de la discretización espacial en la modelación matemática del escurrimiento superficial.(COMITE PERMANENTE DE LOS CONGRESOS NACIONALES DEL AGUA, 2011) Stenta, Hernán; Riccardi, Gerardo; Basile, Pedro A.El objetivo del trabajo es investigar los efectos de la agregación espacial en la modelación matemática distribuida del escurrimiento superficial mediante la aplicación de un modelo matemático cuasi-bidimensional basado en esquemas de celdas con aproximación de onda difusiva. El estudio se focaliza en el mecanismo de propagación del flujo por lo cual no se consideran los efectos de la agregación espacial en los procesos hidrológicos involucrados en las pérdidas del escurrimiento. Se propone un procedimiento para el escalamiento de parámetros y cuantificar el grado de similitud alcanzado entre las variables hidrológicas de las diferentes discretizaciones. La similitud entre esquemas se plantea para las variables de flujo: caudal, velocidad y alturas medias de agua en todo el dominio espacial. Los parámetros propuestos para el escalamiento son: i) el coeficiente de rugosidad para flujo superficial en celda (nv); ii) la pendiente transversal dentro de la celda (ITC) que define la geometría de almacenamiento y conducción en la misma. Se obtienen relaciones teóricas de escalamiento bajo hipótesis simplificativas. Posteriormente, se analizan los efectos de la discretización espacial en casos sencillos (cuencas teóricas simples con alteraciones del perfil longitudinal); allí mismo se estudian y deducen los efectos del escalamiento de los parámetros en las relaciones gobernantes del mecanismo propagatorio del flujo (vinculación entre altura, volumen y caudal). Se utiliza el concepto de conservar el almacenamiento de equilibrio para obtener similitud hidrológica en las variables de flujo entre los diferentes esquemas mediante el escalamiento de los parámetros. Los resultados indican que a medida que se incrementa el tamaño de la grilla es necesario incrementar el coeficiente de resistencia del flujo o reducir el parámetro ITC; para lograr similitud hidrológica e hidráulica. Se obtiene mayor similitud hidrológica e hidráulica mediante el escalamiento del parámetro ITC respecto al escalamiento de coeficiente de rugosidad para flujo superficial en celda; fundamentalmente en lo que respecta a similitud en alturas de agua en celdas. El escalamiento del parámetro ITC conserva las ecuaciones gobernantes del almacenamiento y conducción dentro de la celda y conserva el significado físico del coeficiente de rugosidad superficial. Los resultados obtenidos aplicando el procedimiento propuesto de escalamiento son de suma importancia para su utilización en cuencas reales.Ítem Acceso Abierto Simulación hidrológica-hidráulica en pequeñas cuencas del sur santafesino. Caso de estudio: cuencas del Arroyo Seco y del Arroyo Frías(2016) Stenta, Hernán R.; Riccardi, Gerardo A.; Basile, Pedro A.; Secretaría de Ciencia y Técnica de la UNRSe presenta la implementación y puesta en operación de un modelo matemático distribuido, hidrológico-hidráulico físicamente basado en las cuencas de los Arroyos Seco (410 km²) y Frías (224 km²) (sur de la provincia de Santa Fe). Se evidencia un severo déficit de información de entrada al modelo, principalmente en lo que se refiere a registros de niveles o caudales y registro de precipitaciones; esta situación hace dificultoso el adecuado ajuste del modelo. Debido a lo anterior no se realizó el proceso de calibración de parámetros del modelo por ser ambas cuencas no aforadas. Para la definición de los parámetros de calibración del modelo matemático (coeficientes de resistencia al escurrimiento en cursos y en valles de inundación y coeficientes de gastos en alcantarillas, puentes y terraplenes) se utilizó bibliografía específica y parámetros calibrados en cuencas de la región con existencia de aforos. Se utilizó el modelo matemático VMMHH 1.0 (Riccardi et al., 2013) el cual ha sido ampliamente utilizado en cuencas similares obteniéndose resultados satisfactorios en la reproducción del proceso de transformación lluvia-caudal y tránsito de escurrimiento. La explotación del modelo en ambas cuencas permitió realizar la delimitación de áreas inundadas en la cuenca completa y en detalle en los sectores urbanos así como también la determinación de zonas con riesgo para vidas humanas. Estos resultados son un aporte en la planificación territorial de los recursos hídricos en la zona de estudio.