Distribucion de Flujo en Canales Compuestos

Maestría Ing. Hidráulica UCR: Hidráulica Avanzada de Canales Abiertos; 2014. San José, Costa Rica

DISTRIBUCIÓN DEL FLUJO EN CANALES COMPUESTOS
Marco Antonio Jiménez Chaves

Resumen
El presente artículo pretende describir el estado del arte sobre las diferentes metodologías para la
determinación de la distribución de flujo en canales compuestos. Una correcta estimación es fundamental,principalmente en la ingeniería de ríos para establecer curvas de descarga en ríos y en proyectos de restauración de
cauces. La estructura del flujo en estos casos es compleja y presenta un carácter tridimensional. En la práctica común,
las estimaciones normalmente se hacen con métodos unidimensionales (SCM, DCM) que no consideran la interacción
entre el flujo en el canal principal y las bermas. Esto resultaen estimaciones no apropiadas para fines prácticos. La
investigación sobre métodos existentes para el cálculo unidimensional que incorporen los efectos de interacción derivó
en una amplia cantidad de metodologías. Se destacan dos (CM, WDCM) por su rendimiento al comparar con resultados
experimentales descritos por Fernandes, Leal, & Cardoso (2010). El desarrollo computacional de las últimasdécadas
también ha contribuido en la generación de metodologías que resuelven el flujo de agua en canales de forma
multidimensional donde inherentemente se consideran los efectos de interacción que ocurren en canales compuestos.
Estos modelos son cada vez más económicos, prácticos y fáciles de usar por lo que su uso es altamente recomendado
para el cálculo en términos prácticos.
Palabras claves: Canalescompuestos, flujo uniforme, flujo en una dimensión, modelos computacionales de flujo
bidimensional, ingeniería de ríos, hidráulica fluvial, curva de descarga, restauración de ríos

Abstract
This article aims to describe the state of the art on the different methodologies for determining flow
distribution in compound channels. A good estimate is essential, especially in river engineering toestablish stage
discharge relationships in rivers and for the design of streams restoration projects. Flow structure in these cases is
complex and presents a three dimensional arrangement. In common practice, estimates are usually made with onedimensional methods (SCM, DCM) that do not consider the interaction between the flow in the main channel and
berms. This leads to inappropriate estimates forpractical purposes. The research on existing methods for onedimensional calculations that incorporate the interaction effects resulted in a large number of methodologies. Two of
them highlights (CM, WDCM) by comparing their performance with experimental results described by Fernandes,
Leal, & Cardoso (2010). The computational development of recent decades has also contributed to the generation ofmethodologies that solve the flow of water in a multidimensional form, considering inherently the interaction effects
that occurs in composite channels. These models are becoming more affordable, practical and easy to use once so its
use is highly recommended for everyday calculations.
Keywords: Compound channels, uniform flow, flow in one dimension, computational bidimensional fluid models,
riverengineering, fluvial hydraulics, stage-discharge relationship, river restoration

Maestría Ing. Hidráulica UCR: Hidráulica Avanzada de Canales Abiertos; 2014. San José, Costa Rica

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1. INTRODUCCIÓN
La distribución del flujo en canales compuestos constituye un problema de interés de muchos
investigadores en el pasado y aún se investiga en el presente. La estructura de flujo tridimensional encanales
compuestos dificulta su estudio unidimensional. La estimación considerando solo la dirección de la corriente
es el método más utilizado en la práctica por su rapidez y sencillez de cálculo. Sin embargo si no se considera
adecuadamente los efectos tridimensionales o bidimensionales en el cálculo en una dirección, las
estimaciones pueden resultar erróneas.
El cálculo unidimensional de la...