Calibracion de un modelo para el transito de crecientes
Páginas: 7 (1625 palabras)
Publicado: 10 de noviembre de 2011
Revista EIA, ISSN 1794-1237 Número 6, p. 129-140. Diciembre 2006 Escuela de Ingeniería de Antioquia, Medellín (Colombia)
PROPUESTA DE CALIBRACIÓN DE UN MODELO PARA EL TRÁNSITO DE CRECIENTES EN UN
TRAMO DEL RÍO MEDELLÍN
Lina María Álvarez* Juan Fernando Barros**
RESUMEN
En este artículo se presenta la metodología seguida en lacalibración del modelo NWS-FLDWAV para el tránsito de crecientes en un tramo del río Medellín. Para la construcción del modelo se recopiló la información topográfica del tramo seleccionado del río y de las hidrógrafas de nivel registradas por las estaciones limnigráficas. A partir del análisis del comportamiento de las crecientes escogidas, se identificó la importancia de considerar los aportes decaudal a lo largo del tramo, los cuales surgen de la escorrentía directa causada principalmente por la precipitación. Se determinó una forma para calibrar el modelo a partir del coeficiente de rugosidad de Manning y del caudal de aporte en el tramo. Este caudal se obtuvo del análisis de la diferencia entre caudales base para las dos estaciones limnigráficas que limitan el tramo y se simuló con unadistribución espacial y temporal.
PALABRAS CLAVE: tránsito de crecientes; calibración; caudal base; llanura de inundación; río Medellín; NWS-FLDWAV
ABSTRACT
This paper presents the methodology used to calibrate an NWS-FLDWAV model for flood routing through a stretch of the Medellín river. To build the model, the topographic information of the selected river section was compiled assoon as the stage hydrographs registered in the gauge stations. The importance of considering the discharge contributions along the stretch, which arise from the direct run-off caused essentially by the precipita tion, was identified through the analysis of the behavior of the chosen floods. A way to calibrate the model was discovered that included the Manning coefficient of frictional resistanceand
* Ingeniera Civil, EIA. Grupos de Investigación Gabis y Espiral, EIA. linalsan(5)yahoo.com
** Ingeniero Civil, EIA. Magíster en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos, Universidad Nacional de Colombia sede Medellín. Profesor-investigador, EIA. Grupos de Investigación Gabis y Espiral, EIA. pfjubar(5)eia.edu.co
Artículo recibido 21-IX-2006. Aprobado 30-XI-2006 Discusión abierta hastajunio de 2007
Propuesta de calibración de un modelo para el tránsito de crecientes en un tramo del río medellín
the contribution discharge. This discharge was obtained from the analysis of the difference between base discharges for the two measurement stations that limit the river segment and were simulated with a spatial and temporal distribution.
KEY WORDS: floodrouting; calibration; base discharge; floodplain, Medellín river; NWS-FLDWAV
I. INTRODUCCIÓN
El tránsito de crecientes puede fundamentarse en el sistema de ecuaciones de Saint Venant1, cuya solución se apoya en el desarrollo de técnicas numéricas. Debido a las limitaciones de tipo operativo para resolver estas ecuaciones, surgieron simplificaciones que dieron lugar a varios métodos detránsito de crecientes. Existen, pues, varias alternativas para transitar crecientes a partir del método hidráulico, unas más exactas que otras, según los procedimientos de cálculo numérico empleados en la solución de las ecuaciones de Saint Venant. Gracias al desarrollo de estos procedimientos y al perfeccionamiento alcanzado en los sistemas informáticos en las últimas décadas, hoy en día se cuenta conmodelos computacionales para el tránsito hidráulico de caudales que permiten hacer análisis y diseños que responden a las necesidades del medio, cumpliendo con los requisitos de seguridad y economía. Uno de ellos es el NWS-FLDWAV, un modelo generalizado de onda dinámica para flujo no permanente y unidimensional, basado en el método implícito de diferencias finitas, el cual cuenta con varias...
PROPUESTA DE CALIBRACIÓN DE UN MODELO PARA EL TRÁNSITO DE CRECIENTES EN UN
TRAMO DEL RÍO MEDELLÍN
Lina María Álvarez* Juan Fernando Barros**
RESUMEN
En este artículo se presenta la metodología seguida en lacalibración del modelo NWS-FLDWAV para el tránsito de crecientes en un tramo del río Medellín. Para la construcción del modelo se recopiló la información topográfica del tramo seleccionado del río y de las hidrógrafas de nivel registradas por las estaciones limnigráficas. A partir del análisis del comportamiento de las crecientes escogidas, se identificó la importancia de considerar los aportes decaudal a lo largo del tramo, los cuales surgen de la escorrentía directa causada principalmente por la precipitación. Se determinó una forma para calibrar el modelo a partir del coeficiente de rugosidad de Manning y del caudal de aporte en el tramo. Este caudal se obtuvo del análisis de la diferencia entre caudales base para las dos estaciones limnigráficas que limitan el tramo y se simuló con unadistribución espacial y temporal.
PALABRAS CLAVE: tránsito de crecientes; calibración; caudal base; llanura de inundación; río Medellín; NWS-FLDWAV
ABSTRACT
This paper presents the methodology used to calibrate an NWS-FLDWAV model for flood routing through a stretch of the Medellín river. To build the model, the topographic information of the selected river section was compiled assoon as the stage hydrographs registered in the gauge stations. The importance of considering the discharge contributions along the stretch, which arise from the direct run-off caused essentially by the precipita tion, was identified through the analysis of the behavior of the chosen floods. A way to calibrate the model was discovered that included the Manning coefficient of frictional resistanceand
* Ingeniera Civil, EIA. Grupos de Investigación Gabis y Espiral, EIA. linalsan(5)yahoo.com
** Ingeniero Civil, EIA. Magíster en Aprovechamiento de Recursos Hidráulicos, Universidad Nacional de Colombia sede Medellín. Profesor-investigador, EIA. Grupos de Investigación Gabis y Espiral, EIA. pfjubar(5)eia.edu.co
Artículo recibido 21-IX-2006. Aprobado 30-XI-2006 Discusión abierta hastajunio de 2007
Propuesta de calibración de un modelo para el tránsito de crecientes en un tramo del río medellín
the contribution discharge. This discharge was obtained from the analysis of the difference between base discharges for the two measurement stations that limit the river segment and were simulated with a spatial and temporal distribution.
KEY WORDS: floodrouting; calibration; base discharge; floodplain, Medellín river; NWS-FLDWAV
I. INTRODUCCIÓN
El tránsito de crecientes puede fundamentarse en el sistema de ecuaciones de Saint Venant1, cuya solución se apoya en el desarrollo de técnicas numéricas. Debido a las limitaciones de tipo operativo para resolver estas ecuaciones, surgieron simplificaciones que dieron lugar a varios métodos detránsito de crecientes. Existen, pues, varias alternativas para transitar crecientes a partir del método hidráulico, unas más exactas que otras, según los procedimientos de cálculo numérico empleados en la solución de las ecuaciones de Saint Venant. Gracias al desarrollo de estos procedimientos y al perfeccionamiento alcanzado en los sistemas informáticos en las últimas décadas, hoy en día se cuenta conmodelos computacionales para el tránsito hidráulico de caudales que permiten hacer análisis y diseños que responden a las necesidades del medio, cumpliendo con los requisitos de seguridad y economía. Uno de ellos es el NWS-FLDWAV, un modelo generalizado de onda dinámica para flujo no permanente y unidimensional, basado en el método implícito de diferencias finitas, el cual cuenta con varias...
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