Simulación hidrodinámica bidimensional del Río Tomebamba en el tramo de la captación PTAP del Cebollar
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Fecha
2025
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Editor
Universidad Católica de Cuenca.
Resumen
This research analyzes the two-dimensional hydrodynamic modeling of the Tomebamba River at the Cebollar Waste-Water Treatment Plant (WWTP), in the section between the Mazán and Sayausí areas. Hydrodynamic variables were presented using the HEC-RAS and IBER modeling tools over an approximate length of 2.6 km.
The input data for these computational tools included a digital elevation model obtained through drone surveying and using a Real-Time Kinematic (RTK) instrument. Hydrographs and a discharge curve corresponding to a 10-year return period were used as boundary conditions for the model. These conditions were obtained from hydrological data provided by readings from hydrological stations near the study area, monitored by the Municipal Communication, Water, and Sewage Company (ETAPA by its Spanish acronym) and National Institute of Meteorology and Hydrology (INAMHI by its Spanish acronym) institutions. To validate the models, a comparison was made with observed water levels for similar events, and the NSE, R², and ECM statistical indices, reflecting good modeling quality.
The representations of the flow variables in the intake showed values associated with the characteristics of the hydraulic structure, suggesting an acceptable representation of the flow in this area. Velocities of up to 6.19 m/s were observed, producing shear stresses of up to 177.16 N/m², potentially causing wear on the intake's structural elements and reducing their functionality and lifespan.
Descripción
Este trabajo analiza la modelación hidrodinámica bidimensional del rio Tomebamba en la PTAP del Cebollar, en el tramo comprendido entre el sector de Mazán y Sayausí, representando variables hidrodinámicas a partir de las herramientas de modelación HEC- RAS e IBER en una extensión aproximada de 2.6 Km.
La información de entrada de estas herramientas computacionales incluye un modelo digital de elevación obtenido mediante un levantamiento con dron e instrumento RTK. Para las condiciones de entrada y salida de la modelación, se utilizaron hidrogramas y una curva de descarga correspondientes a un periodo de retorno de 10 años, estas condiciones fueron obtenidas de los datos hidrológicos proporcionados por lecturas de estaciones hidrológicas aledañas a la zona de estudio, monitoreadas por las instituciones ETAPA e INAMHI. Para validar los modelos se realizó un contraste con las alturas de agua observadas para eventos similares y a partir de los índices estadísticos NSE, R2 y ECM que reflejaron una buena calidad de modelación.
Las representaciones de las variables de flujo en la captación mostraron valores asociados a las características de la estructura hidráulica, lo cual infiere una representación aceptable del flujo en esta zona. Se observaron velocidades de hasta 6.19 m/s que pueden producir esfuerzos cortantes de hasta 177.16 N/m2, lo cual podría provocar desgaste en los elementos estructurales de la captación, disminuyendo su funcionalidad y vida útil.
Palabras clave
HEC-RAS, IBER, MODELACIÓN, BIDIMENSIONAL.
Citación
Once, C., Coronel, R. (2025). Simulación hidrodinámica bidimensional del Río Tomebamba en el tramo de la captación PTAP del Cebollar. [Tesis de pregrado]. Universidad Católica de Cuenca