Tesis

UNIVERSIDAD DE CUENCA

RESUMEN
La simulación de los procesos naturales mediante un modelo numérico, ha sido
posible gracias al desarrollo de una gran variedad de softwares. En este contexto el
Programa HEC-RAS permite modelar fenómenos relacionados con procesos de flujo y
transporte de sedimentos en cauces naturales.
En el presente trabajo se ha desarrollado la implementación delmodelo matemático
HEC-RAS para el sistema conformado por el Río Jubones, el Río San Francisco, y las
obras concebidas para el proyecto hidroeléctrico Minas-San Francisco. Mediante la
simulación de escenarios se han identificado los principales procesos de flujo. Además
se ha realizado un análisis de las relaciones más representativas para el cálculo de la
resistencia al flujo, el transportede sedimentos y su posterior sedimentación en los
ríos Jubones y San Francisco, así como también la modelación de los procesos de
lavado de sedimentos mediante la apertura de compuertas del desagüe de fondo.
Palabras clave: HEC-RAS, Modelo matemático, Transporte de sedimentos.

Autor: Jorge Lucio Carrera Aguirre

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UNIVERSIDAD DE CUENCA

CONTENIDORESUMEN......................................................................................................... 1
Lista de Ilustraciones ...................................................................................... 7
Lista de tablas .................................................................................................. 9
Lista de Símbolos.......................................................................................... 10
Agradecimiento.............................................................................................. 13
Dedicatoria ..................................................................................................... 14
1

Introducción ............................................................................................ 15
1.1
1.2Objetivo general............................................................................................. 15

1.3

Objetivos específicos ..................................................................................... 15

1.4
2

Antecedentes ................................................................................................. 15

Justificación................................................................................................... 15

Marco Teórico.......................................................................................... 17
2.1

Configuración general de un proyecto de generación hidroeléctrica .............. 17

2.2

Procesos de transporte de sedimentos en cauces naturales ......................... 17

2.2.1Propiedades Físicas de Los sedimentos ................................................. 19

2.2.2

Inicio del Movimiento de Partículas en Cauces Naturales ....................... 25

2.2.3

Mecanismos de transporte (Sedimentos en Suspensión y Carga de Lecho)
27

2.3

Modelos matemáticos para el estudio de procesos de flujo ........................... 29

2.3.1
2.3.2

Duracióndel Flujo. .................................................................................. 30

2.3.3

Incremento de Cálculo............................................................................. 30

2.3.4

Tiempo de Mezclado en el Lecho. ........................................................... 31

2.3.5

Continuidad de Sedimento...................................................................... 31

2.3.6

Cálculo de la Capacidad de Transporte. .................................................. 32

2.3.7
3

Flujo Casi No Permanente ...................................................................... 30

Tipos de Partículas .................................................................................. 32

Materiales y Métodos...