5. ESTADO DEL ARTE
5.1. OBRAS DE PROTECCI�N DE ORILLAS
5.1.4. MODELACI�N MATEM�TICA BIDIMENSIONAL
La� he��a�ie��a� c�����aci��ale� e�i��e��e� e� la ac��alidad ��� �� �ec���� de f�cil ��� � acce�ibilidad ��e ������ci��a� b�e��� �e��l�ad�� e� el a��li�i� de ���ble�a� c���lej�� e� el ��ea de la ��delaci�� del c������a�ie��� hid���lic� � ���f�l�gic� de ca�ce� fl��iale�. E� l�� �l�i��� a��� ���e����� ��del�� de ��a, d�� � ��e� di�e��i��e� �e ha� de�a���llad� �a�a la ��edicci�� del c������a�ie��� del fl�j� e� ca�ale� abie����.
E� el C�ad�� 5.6 �e ��e�e��a ��a b�e�e de�c�i�ci�� de alg���� de l�� ��del�� di����ible� ac��al�e��e e� ��a, d�� � ��e� di�e��i��e� de�a���llad�� ��� e��idade� c��e�ciale� � acad��ica� � ��e ��� f�ec�e��e�e��e ��ili�ad�� �a�a la �i��laci�� de l�� ���ce��� f��ic�� ��e �c���e� e� l�� �i��e�a� fl��iale�, c���e���, lac����e�, e���e �����.
El ��del� hid��di���ic� �elecci��ad� �a�a el e���di� del ��� Ca�ca e� el Di���i�� RUT e� el ��del� CCHE2D 3.0, c�ead� ��� el Ce���� Naci��al de Hid��cie�cia e I�ge�ie��a C�����aci��al (NCCHE) de la U�i�e��idad de Mi��i��i��i (EEUU). E� �� ��del� c�����aci��al bidi�e��i��al (i��eg�ad� e� la ���f��didad) ��e �e��el�e la� ec�aci��e� de c���e��aci�� ��e g�bie��a� l�� fl�id�� a l��i�a lib�e.
E��e ��del� c�e��a c�� ��a i��e�fa� g��fica �a�a la e���ada de da��� � �i��ali�aci�� e i���e�i�� de �e��l�ad��, el ����� de c�lc�l� �a�a �i��laci��e� hid��di���ica� � �edi�e���l�gica� ba�ad� e� el M���d� Eficie��e de Ele�e���� Fi�i��� (CCHE�GUI) � ��a he��a�ie��a �a�a ge�e�aci�� de �alla� (CCHE�MESH).
.
El ��del� CCHE2D e� �� �a��e�e de a��li�i� de �l�i�a ge�e�aci�� �a�a la ��delaci�� bidi�e��i��al, e� ��gi�e� �� �e��a�e��e, de fl�j�� ���b�le���� de ����, ��a������e de �edi�e���� � e�al�aci�� de la calidad del ag�a. El ��del� f�e di�e�ad� �a�a a�licaci��e�
��ede �e� ��ad� �a�a e�al�a� el efec�� de e����c���a� hid���lica� �ale� c��� di��e� � ��ede �e� ��ad� �a�a e�al�a� el efec�� de e����c���a� hid���lica� �ale� c��� di��e� � ���a� de ����ecci��, e� a��ec��� �a��� ���f�l�gic�� c��� de calidad del ag�a de h�bi�a�� ���a� de ����ecci��, e� a��ec��� �a��� ���f�l�gic�� c��� de calidad del ag�a de h�bi�a�� fl��iale�.
fl��iale�.
5.1.4.1.
5.1.4.1. G�������� �� ����� CCHE MESHG�������� �� ����� CCHE MESH
E��a he��a�ie��a �e��i�e c������i� ��a �ed e����c���ada de ��d�� �a�a la ��delaci�� del E��a he��a�ie��a �e��i�e c������i� ��a �ed e����c���ada de ��d�� �a�a la ��delaci�� del �e��e�� c�� ����d�� �����ic�� (a �a��i� de ec�aci��e� dife�e�ciale� �a�ciale�), �e��e�� c�� ����d�� �����ic�� (a �a��i� de ec�aci��e� dife�e�ciale� �a�ciale�), e��lea�d� alg��� de l�� ����d�� de i��e���laci�� di����ible� (P�i����, La�lace, e��lea�d� alg��� de l�� ����d�� de i��e���laci�� di����ible� (P�i����, La�lace, La�lacia��, � �a�iaci��al) � c�� ����d�� algeb�aic�� �a�a ���i�i�a� la di���ib�ci�� gl�bal La�lacia��, � �a�iaci��al) � c�� ����d�� algeb�aic�� �a�a ���i�i�a� la di���ib�ci�� gl�bal de l�� ��d��.
de l�� ��d��.
La ele�aci�� del �e��e�� e�
La ele�aci�� del �e��e�� e� i�����ada de �� a�chi�� d��de i�����ada de �� a�chi�� d��de �e e��ecifica� la� �e e��ecifica� la� c���de�ada�c���de�ada� (( �, �, �, �, ��) de cada �����. La ����g�af�a ba�e �e ca�ga e� el Ge�e�ad�� de Malla �a�a) de cada �����. La ����g�af�a ba�e �e ca�ga e� el Ge�e�ad�� de Malla �a�a deli�i�a� la� f����e�a� ���e�i��e� e i�fe�i��e� del e�ce�a�i�. E��a� c��dici��e� de f����e�a deli�i�a� la� f����e�a� ���e�i��e� e i�fe�i��e� del e�ce�a�i�. E��a� c��dici��e� de f����e�a ��� l�� l��i�e� �a�a la di���ib�ci�� gl�bal de l�� ��d��.
��� l�� l��i�e� �a�a la di���ib�ci�� gl�bal de l�� ��d��.
5.1.4.2.
5.1.4.2. S�������� H������������ � S�������������� CCHE GUIS�������� H������������ � S�������������� CCHE GUI
E� e��a i��e�fa� �e e��ecifica� l�� �a���e���� � �a�iable� de e���ada (�i�el i�icial del ag�a, E� e��a i��e�fa� �e e��ecifica� l�� �a���e���� � �a�iable� de e���ada (�i�el i�icial del ag�a, �i�c��idad de �e��li��, e�c.) e� cada ��� de l�� ��d�� de la �alla c�����aci��al. �i�c��idad de �e��li��, e�c.) e� cada ��� de l�� ��d�� de la �alla c�����aci��al. A�i�i���, de����� de ��a �i��laci��, e� ���ible �i��ali�a� l�� �e��l�ad�� (�i�ele� de ag�a, A�i�i���, de����� de ��a �i��laci��, e� ���ible �i��ali�a� l�� �e��l�ad�� (�i�ele� de ag�a, ca�dale� e��ec�fic�� � �el�cidade�) e� c�al��ie�a de l�� ��d�� de la �alla �a�a ��d� el ca�dale� e��ec�fic�� � �el�cidade�) e� c�al��ie�a de l�� ��d�� de la �alla �a�a ��d� el �e�i�d� �i��lad�.
�e�i�d� �i��lad�.
5.1.4.3.
5.1.4.3. V������������ �� ����������V������������ �� ����������
U�a �e� fi�ali�ada ��a �i��laci��, el CCHE2D�GUI �e��i�e al ���a�i� �i��ali�a� l�� U�a �e� fi�ali�ada ��a �i��laci��, el CCHE2D�GUI �e��i�e al ���a�i� �i��ali�a� l�� �e��l�ad�� hid��di���ic�� calc�lad�� e� c�al��ie� ��d� del d��i�i� c�����aci��al � a l� �e��l�ad�� hid��di���ic�� calc�lad�� e� c�al��ie� ��d� del d��i�i� c�����aci��al � a l� la�g� de alg��� de l�� eje� ��i�ci�ale� de la �alla. L�� �e��l�ad�� ��� g�aficad�� c��� la�g� de alg��� de l�� eje� ��i�ci�ale� de la �alla. L�� �e��l�ad�� ��� g�aficad�� c��� i���daci��e�, l��ea� de c������� � ��a c��bi�aci�� de a�ba�. Adici��al�e��e, e� i���daci��e�, l��ea� de c������� � ��a c��bi�aci�� de a�ba�. Adici��al�e��e, e�
���ible �i��ali�a� �ec���e� de la �el�cidad del fl�j� e��ecifica�d� el �a�a�� de l�� ���ible �i��ali�a� �ec���e� de la �el�cidad del fl�j� e��ecifica�d� el �a�a�� de l�� �ec���e� � l�� eje� ��i�ci�ale�.
�ec���e� � l�� eje� ��i�ci�ale�.
E� c�a��� a la �i��laci�� hid��di���ica el ���a�i� ��ede �i��ali�a� �e��l�ad�� del �i�el E� c�a��� a la �i��laci�� hid��di���ica el ���a�i� ��ede �i��ali�a� �e��l�ad�� del �i�el del ag�a fi�al, d�� c�����e��e� de �el�cidad � �� �ag�i��d, d�� c�����e��e� del ca�dal del ag�a fi�al, d�� c�����e��e� de �el�cidad � �� �ag�i��d, d�� c�����e��e� del ca�dal � �� �ag�i��d, la� c�����e��e� de l�� e�f�e���� c���a��e� del f��d� � la �i�c��idad.
5�37
MODELOS BIDIMENSIONALES
MIKE 21C (DHI, Water & Environment)
•Ecn Onda cuasidinámica
•Ecn. Onda Dinámica (de Saint
Venant)
•Ecn. Continuidad fracción sólida
•Método de solución de
ecuaciones diferenciales en sistema elíptico
•Modelo Desacoplado (transporte
sólido y ecuaciones de movimiento)
•Simula procesos de erosión y
depositación en el canal
•Considera formas del lecho (dunas,
antidunas, lecho plano, etc.)
•Ecuaciones de: Ackers y White, Engelund
y Hansen,Engelund y Fredsoe, Meyer Meter y Muller, Smart & Jäeggi, Van Rijn y Yang
•Utilizado en simulación de procesos
de migración de meandros, para simular flujo y cambios en el lecho de canales naturales
•Simulación de flujos, oleaje,
sedimentos, ecología de lagos, ríos, estuarios, bahías, mares y zonas costeras (Talmon,1992)
SED2D Versión 4.5
•Ecn. Onda Dinámica (de Saint
Venant)
•Ecn. Continuidad fracción sólida
•Modelo Desacoplado (transporte
sólido y ecuaciones de movimiento)
•Simula procesos de erosión y
depositación en el canal
•Puede calcular transporte de sedimentos
considerando los efectos de olas y viento
•Ecuaciones de: Krone y Ackers y White.
•Solo simula un solo tamaño
característico del Sedimento (diferentes tamaños se necesitan distintas corridas) y no simula niveles de agua o velocidades del flujo, para lo cual es necesario acoplarse a un modelo hidrodinámico
•No tiene interface grafica
•Gran cantidad de archivos de
entrada
•Este modelo es usado para modelar
cambios morfológicos en lechos de ríos, como es el caso del río Paraná, y el río Apalachicola en el estado de Georgia, USA (Donnell, 2006; Tassi y Vionnet, 2000; Rhapelt y Alexander, 2001)