FCEIA - Escuela de Ingeniería Civil - Departamento de Hidráulica
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Examinando FCEIA - Escuela de Ingeniería Civil - Departamento de Hidráulica por Materia "cuencas rurales de llanura"
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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 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 Relaciones de escalamiento de parámetros para diferentes niveles de discretización espacial en la modelación matemática distribuida del escurrimiento superficial en cuencas de llanura(2011-06-25) Stenta, Hernán; Riccardi, Gerardo; Basile, Pedro A.Se realiza el estudio de los efectos del tamaño de grilla en la modelación matemática del escurrimiento superficial en tres cuencas reales utilizando un modelo distribuido físicamente basado. Se constituyó el modelo matemático para cuatro tamaños de grilla diferentes y para las tres cuencas. Se analizaron las modificaciones en la topografía y se aplicó un procedimiento propuesto de escalamiento de los parámetros basado en conservar el almacenamiento de equilibrio. Los resultados indican que a medida que aumenta el tamaño de la grilla es necesario incrementar la resistencia del valle (nv) o bien disminuir la pendiente trasversal en celdas (ITC) para obtener similitud hidrológica entre las diferentes discretizaciones. Los menores grados de similitud se observan en términos de alturas de agua en celda mediante el escalamiento del coeficiente de rugosidad para flujo superficial. Los mejores resultados se obtienen mediante el escalamiento del parámetro ITC para todas las variables analizadas. La agregación del sistema a modelar genera alteraciones tanto de las características derivadas del relieve como de las respuestas hidrológicas. El efecto primario de la agregación sobre las características de la topografía es la de generar una representación más atenuada del relieve, con pendientes locales máximas y medias menores y una reducción de las longitudes de cursos a medida que aumenta el tamaño de grilla. Este efecto produce, a igualdad de todos los demás parámetros, respuestas más lentas en la cuenca. Por el contrario; para la abstracción a nivel de celda considerada (ITC >0); a igualdad de todos los parámetros (incluida la pendiente), el incremento del tamaño de la grilla produce una respuesta más rápida de la cuenca, ya que se modifica la relación entre altura, volumen y caudal en celdas. Esta relación es de fundamental importancia en el proceso propagatorio del flujo superficial. Según los resultados obtenidos se evidencia el dominio de los efectos de la agregación de las relaciones entre altura, caudal y volumen en celdas sobre los efectos de agregación del relieve (topografía) y la red hídrica. Con los resultados obtenidos se realizó el planteo de relaciones experimentales de escalamiento de los parámetros propuestos caracterizando las diferentes cuencas estudiadas.