Revista de hidrogeología e ingeniería hidrológica

Solución confiable para cálculos de sistemas dinámicos de caudal fluvial

Akbari G y Mirzazadeh P

Solución confiable para cálculos de sistemas dinámicos de caudal fluvial

En este trabajo se estudiaron las aplicaciones y limitaciones de varios métodos computacionales que manejan la escorrentía hidrológica y diversas ecuaciones de flujo inestable de ríos. Las investigaciones se centraron en muchos aspectos numéricos, solución lineal y no lineal de ecuaciones de continuidad y dinámicas. Se examinó una cuenca fluvial, se modelaron estaciones hidrométricas, medidas de control del agua en la parte superior y sistemas hidrodinámicos de río-embalse en la parte inferior, proporcionando evaluación y desempeño de los sistemas de conducción de agua propuestos para la planificación y gestión de los recursos hídricos. Se revisó la aplicación del modelado de la descarga de flujo en los ríos a través de una serie de técnicas de enrutamiento de flujo. Estos métodos computacionales clásicos se han utilizado ampliamente en la ingeniería de recursos hídricos y son objeto de investigación de primera línea por parte de los modeladores hidrológicos e hidráulicos . Se examinó la aplicación de métodos convencionales y prácticos como Muskingum-Cunge, que se clasifican en categorías de enrutamiento hidrológico e hidráulico, para la variación no lineal de los parámetros hidrodinámicos . Se utilizaron y compararon varios métodos, incluidos varios esquemas numéricos, para modelar cálculos precisos de flujos inestables. Los análisis se clasificaron en función de cuatro criterios (consistencia, estabilidad, convergencia y precisión) examinados con observaciones de campo y datos registrados. El resultado del análisis verificó que con una descripción cuidadosa de los parámetros constantes y variables involucrados en el modelo Muskingum-Cunge, los términos no lineales y el comportamiento físico del problema se ajustaron mejor en comparación con las soluciones numéricas desarrolladas. Se emplearon el modelo de onda cinemática y el software de la serie Mike del Centro de Ingeniería Hidrológica (HEC) y el Instituto Hidráulico Danés (DHI) para verificar el modelo de onda completamente dinámico desarrollado. Se modeló una longitud de tramo de 42 kilómetros (una ubicación entre dos estaciones hidrométricas) con parámetros hidrológicos e hidroinformáticos en el río Kor. Al comparar los rendimientos de dos métodos Muskingum-Cunge constantes y variables, el modelo no lineal con parámetros variables tuvo la mayor confiabilidad y precisión para el enrutamiento dinámico de las ondas de agua en sistemas de transporte de agua (especialmente para ríos sin estaciones de medición).