Simulación numérica del flujo de sedimentos en el río Yanuncay mediante modelación matemática bidimensional
Se han planteado varías formulaciones para el cálculo de las tasas de transporte de fondo en canales naturales. En este trabajo, se ha propuesto la modelación matemática bidimensional del flujo usando el modelo IBER, para el cálculo de las tasas de transporte en el río Yanuncay, Provincia del Azuay....
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| Format: | bachelorThesis |
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| Published: |
2016
|
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| Online Access: | http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/25962 |
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| author | Pesántez Peláez, Mónica Gabriela Sánchez Torres, Sonia Celena |
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| author_sort | Pesántez Peláez, Mónica Gabriela |
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| description | Se han planteado varías formulaciones para el cálculo de las tasas de transporte de fondo en canales naturales. En este trabajo, se ha propuesto la modelación matemática bidimensional del flujo usando el modelo IBER, para el cálculo de las tasas de transporte en el río Yanuncay, Provincia del Azuay. Una vez generado el modelo se ha hecho un estudio comparativo de los resultados obtenidos entre las ecuaciones propuestas incorporadas en el modelo y la aplicación de forma empírica de estas ecuaciones. La modelación se realizó sobre una malla estructura de 3 m de arista, donde se evaluaron caudales de crecida. El diámetro característico de las partículas, así como la rugosidad del terreno, fue obtenido a partir de muestras granulométricas tomadas en 4 puntos a lo largo del cauce. Los resultados de la simulación muestran semejanza para dos de las 3 formulaciones analizadas. Las tasas de transporte obtenidas con la ecuación de Van Rijin son mucho mayores que las obtenidas con la ecuación de Meyer Peter & Müller, estando en algunos casos sobre estimadas. Al comparar las tasas de transporte de fondo entre el modelo numérico y el cálculo empírico de las ecuaciones, los valores para las ecuaciones empíricas de Meyer Peter & Müller, Van Rijin y Engelund Hansen son mucho mayores. En la sección de control intermedia del cauce se produce una menor correspondencia en los resultados del modelo numérico y las ecuaciones empíricas, esto ocurre ya que no se tiene topografía de las planicies de inundación; por tanto, la condición de borde no es real. En la sección aguas arriba, al inicio del modelo, se tiene la mayor correspondencia en las tasas de transporte de fondo, esto se debe a que aguas arriba está influenciado por las condiciones de borde. Si bien los resultados presentan dispersiones considerables, entre el modelo numérico y las ecuaciones empíricas. Los perfiles de carga de fondo obtenidos con la ecuación de Meyer Peter & Müller, son lo que menos variación presentan en las secciones analizadas. Sin embargo, estos resultados se deberán calibrar con un modelo físico, en el caso que este estudio tenga fines aplicativos. |
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| institution | Universidad de Cuenca |
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| publishDate | 2016 |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-259622020-08-03T16:57:42Z Simulación numérica del flujo de sedimentos en el río Yanuncay mediante modelación matemática bidimensional Pesántez Peláez, Mónica Gabriela Sánchez Torres, Sonia Celena Pacheco Tobar, Esteban Alonso Modelo Numerico Transporte De Fondo Formulaciones Empiricas Turbulencia Coeficiente De Rugosidad Caudales Se han planteado varías formulaciones para el cálculo de las tasas de transporte de fondo en canales naturales. En este trabajo, se ha propuesto la modelación matemática bidimensional del flujo usando el modelo IBER, para el cálculo de las tasas de transporte en el río Yanuncay, Provincia del Azuay. Una vez generado el modelo se ha hecho un estudio comparativo de los resultados obtenidos entre las ecuaciones propuestas incorporadas en el modelo y la aplicación de forma empírica de estas ecuaciones. La modelación se realizó sobre una malla estructura de 3 m de arista, donde se evaluaron caudales de crecida. El diámetro característico de las partículas, así como la rugosidad del terreno, fue obtenido a partir de muestras granulométricas tomadas en 4 puntos a lo largo del cauce. Los resultados de la simulación muestran semejanza para dos de las 3 formulaciones analizadas. Las tasas de transporte obtenidas con la ecuación de Van Rijin son mucho mayores que las obtenidas con la ecuación de Meyer Peter & Müller, estando en algunos casos sobre estimadas. Al comparar las tasas de transporte de fondo entre el modelo numérico y el cálculo empírico de las ecuaciones, los valores para las ecuaciones empíricas de Meyer Peter & Müller, Van Rijin y Engelund Hansen son mucho mayores. En la sección de control intermedia del cauce se produce una menor correspondencia en los resultados del modelo numérico y las ecuaciones empíricas, esto ocurre ya que no se tiene topografía de las planicies de inundación; por tanto, la condición de borde no es real. En la sección aguas arriba, al inicio del modelo, se tiene la mayor correspondencia en las tasas de transporte de fondo, esto se debe a que aguas arriba está influenciado por las condiciones de borde. Si bien los resultados presentan dispersiones considerables, entre el modelo numérico y las ecuaciones empíricas. Los perfiles de carga de fondo obtenidos con la ecuación de Meyer Peter & Müller, son lo que menos variación presentan en las secciones analizadas. Sin embargo, estos resultados se deberán calibrar con un modelo físico, en el caso que este estudio tenga fines aplicativos. Several formulas have been proposed for calculation of bedload sediment transport in natural channels. In the present work, Two-dimensional numerical simulation of flow using Iber model has been stablished. All with the aim for calculation of bedload sediment transport in the Yanuncay River, Azuay province. Once the model is generate, a comparative study has made between the results obtained with empirical formulas and the numerical model’s results. The model is implemented on a structured triangular mesh where the mesh size was three meters. In this model, stormflows were evaluated. The median grain diameter of sediment and roughness, were obtained from particle size analysis in four points along the stream flow. The results of the numerical simulation present a remarkable similarity with two empirical formulas. The sediment transport rates obtained from Van Rijin equation are higher than the results obtained from Meyer Peter & Müller equation. When comparing bedload sediment transport rates between the numerical model and empirical formulas, Meyer Peter & Müller, Van Rijin and Engelund Hansen empirical formulation`s values are higher than numerical model results. A less correlation between numerical model results and empirical formulation is presented in the control middle section of the river. It happens because there is not data about topography of floodplain. Therefore, the boundary condition is not real. The highest correlation between numerical model results and empirical formulas results can be noticed in the upstream section. Although, the results present a considerable dispersion between numerical model and empirical formulas. Bedload profiles obtained from Meyer Peter & Müller equation are the ones that show the least variation in the analyzed sections. However, these results must be set up with a physical model, in the case that this study has applicative purposes. Ingeniero Civil Cuenca 2016-11-15T10:45:32Z 2016-11-15T10:45:32Z 2016 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/25962 spa TI;1064 application/pdf application/pdf |
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