Descripción del proyecto
LOS MODELOS UTILIZADOS ACTUALMENTE PARA LA PREDICCION DEL FLUJO EN RIOS ESTAN BASADOS EN LAS ECUACIONES DE SAINT VENANT, ENTRE LAS HIPOTESIS MAS RESTRICTIVAS USADAS PARA OBTENER ESTAS ECUACIONES SE ENCUENTRAN LA DISTRIBUCION DE PRESION HIDROSTATICA Y UN PERFIL DE VELOCIDAD UNIFORME EN LA DIRECCION VERTICAL, AUNQUE ESTAS APROXIMACIONES NO DEGRADAN EN EXCESO LAS PREDICCIONES PARA LA DETERMINACION DE LLANURAS DE INUNDACION EN ZONAS LIBRES DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS, PERMITIENDO SU USO EN LA PRACTICA INGENIERIL, EXISTE UNA GRAN CANTIDAD DE CASOS PRACTICOS EN HIDRAULICA FLUVIAL DONDE SI QUE SE PRODUCE UNA DEGRADACION DE LA SOLUCION DEBIDO A QUE DICHAS HIPOTESIS NO SE CUMPLEN A ESCALA LOCAL, EN CONCRETO, SI EN ALGUNAS ZONAS LAS ESCALAS CARACTERISTICAS DEL FLUJO EN LA DIRECCION VERTICAL SON DEL MISMO ORDEN QUE EN LA DIRECCION HORIZONTAL, ELLO SIGNIFICA QUE LA ACELERACION VERTICAL NO ES DESPRECIABLE Y POR TANTO, LA DISTRIBUCION DE PRESION NO ES HIDROSTATICA, EN ESTOS CASOS LA INTERACCION ENTRE LOS DISTINTOS TERMINOS QUE APARECEN EN LAS ECUACIONES DE CONSERVACION DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO ES COMPLEJA, PRODUCIENDOSE VELOCIDADES NO UNIFORMES EN LA VERTICAL Y TENSIONES TURBULENTAS ACOPLADAS A LAS PRESIONES NO-HIDROSTATICAS, EJEMPLOS DE ESTOS FLUJOS EN HIDRAULICA FLUVIAL SON EL FLUJO EN LAS INMEDIACIONES DE UNA PRESA CUANDO SE PRODUCE SU ROTURA, EL VERTIDO POR CORONACION SOBRE UN DIQUE, EL FLUJO SOBRE UN AZUD DE REGULACION, O LA ENTRADA EN CARGA DE UN TRAMO DE RIO ENTUBADO, EL COSTE COMPUTACIONAL DE REALIZAR LA SIMULACION DEL FLUJO EN RIOS CON UN MODELO 3D ES ALTO, LO QUE DESCARTA ESTA OPCION EN LA PRACTICA, POR OTRO LADO, ACTUALMENTE NO EXISTE NINGUN MODELO PROMEDIADO VERTICALMENTE, MUCHO MAS EFICIENTE EN TERMINOS DE COSTE DE SIMULACION, CON APLICACION A HIDRAULICA FLUVIAL, QUE TENGA EN CUENTA LAS PRESIONES DINAMICAS Y QUE PERMITA POR TANTO, LA MODELIZACION INTEGRAL DEL RIO Y DE SUS ELEMENTOS SINGULARES,EL OBJETIVO DEL PROYECTO VAMONOS (VERTICALLY-AVERAGED MODELS FOR NON-HYDROSTATIC FLOWS) ES EL DESARROLLO DE MODELOS DE FLUJO EN RIOS, PROMEDIADOS EN VERTICAL (MODELOS 2D) Y EN SECCION (MODELOS 1D) QUE, MEDIANTE LA INCORPORACION DE TERMINOS DE DIFERENTE COMPLEJIDAD A LAS ECUACIONES DE SAINT VENANT ESTANDAR, PERMITAN LA CONSIDERACION DE PROCESOS NO-HIDROSTATICOS Y DEL CONFINAMIENTO VERTICAL DEL FLUJO DEBIDO A LA PRESENCIA DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS, ESTOS MODELOS SERAN IMPLEMENTADOS COMO UNA EXTENSION DE LAS ECUACIONES DE SAINT VENANT ESTANDAR UTILIZADAS DE FORMA GENERAL HOY EN DIA EN LOS MODELOS DE FLUJO EN RIOS, DE FORMA QUE SEA RELATIVAMENTE SENCILLA SU ADAPTACION A OTROS MODELOS EXISTENTES, SE UTILIZARA EL METODO DE LOS RESIDUOS PONDERADOS COMO HERRAMIENTA BASICA PARA FORMULAR MODELOS NO-HIDROSTATICOS QUE INCORPORARAN ECUACIONES DE TRANSPORTE ADICIONALES PARA CARACTERIZAR LA DISTRIBUCION DE VELOCIDAD NO UNIFORME EN VERTICAL Y LA DISTRIBUCION DE PRESION NO-HIDROSTATICA, LOS MODELOS INTEGRADOS VERTICALMENTE SE PLANTEARAN EN 1D Y 2D, CONSIDERANDOSE PROBLEMAS DE FLUJO MIXTO POR ENTRADA EN CARGA, ASI COMO DE TRANSPORTE DE SEDIMENTOS Y LECHO MOVIL, SE UTILIZARA EL SOFTWARE IBER COMO PLATAFORMA DE INVESTIGACION Y DIFUSION DE LOS NUEVOS HALLAZGOS, CON EL FIN DE QUE PUEDAN SER UTILIZADOS DE FORMA LIBRE POR LA COMUNIDAD CIENTIFICA E INGENIERIL, DENTRO DEL PROYECTO COORDINADO, ESTE SUBPROYECTO SE CENTRARA EN EL DESARROLLO Y VALIDACION EXPERIMENTAL DE MODELOS 2D NO-HIDROSTATICOS, ASI COMO EN SU IMPLEMENTACION EN EL SOFTWARE IBER, HIDRÁULICA FLUVIAL\MODELOS NO-HIDROSTÁTICOS\MÉTODOS VOLUMENES FINITOS\FLUJO MIXTO\INUNDACIONES FLUVIALES\IBER