Caracterización experimental y numérica de la rugosidad de fondo en la confluencia del Río Tarqui con el Río Yanuncay
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Fecha
2025
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Editor
Universidad Católica de Cuenca.
Resumen
In the analysis of natural watercourses, bottom roughness is a fundamental parameter in river hydraulics due to its influence on flow resistance, velocity distribution, and sediment transport. The confluence of the Tarqui and Yanuncay rivers in Cuenca has a limited number of studies focused on its bottom roughness, despite being located in an urban area with a high level of traffic. This study focuses on the experimental and numerical characterization of the bottom roughness of this confluence, which is crucial for a correct hydraulic modeling of the riverbed and a more precise prediction of its behavior. Flow rate and velocity data obtained through the application of the LSPIV technique at the control points of this project has been used, evaluating different methods for roughness calculation. Numerical modeling is conducted using the IBER 2D software, a two-dimensional model used due to its ability to represent the spatial variability of the flow and the interaction between bed conditions and surface velocities. The performance of the model is validated by the high degree of correlation between the experimental and numerical results at the confluence, where variable values were observed as a consequence of its morphology. Additionally, the roughness calculation method that best represents the site conditions and its behavior in different circumstances has been determined. The results demonstrate that photometric analysis of the riverbed material is effective for estimating bottom roughness and developing more reliable and accurate numerical models in confluence areas.
Descripción
En el análisis de cauces naturales, la rugosidad de fondo es un parámetro fundamental en su hidráulica fluvial por su influencia en la resistencia al flujo, la distribución de velocidades y el transporte de sedimentos. La confluencia de los ríos Tarqui y Yanuncay, en Cuenca, cuenta con un reducido número de investigaciones centradas en su rugosidad de fondo, a pesar de encontrarse en una zona urbana con elevado nivel de tránsito. El presente estudio, se enfoca en la caracterización experimental y numérica de la rugosidad de fondo de dicha confluencia, crucial para una correcta modelación hidráulica del lecho y una predicción más exacta de su comportamiento. Se ha utilizado información de caudales y velocidades obtenidas de la aplicación de la técnica LSPIV en los puntos de control de este proyecto, evaluando distintos métodos para el cálculo de rugosidades. La modelación numérica se lleva a cabo con el software IBER 2D, un modelo bidimensional utilizado debido a su capacidad para representar la variabilidad espacial del flujo y la interacción entre las condiciones de fondo y velocidades superficiales. El funcionamiento del modelo se valida con el alto grado de correlación entre los resultados experimentales y numéricos de las velocidades en la confluencia, donde se presenciaron valores variantes, como consecuencia de su morfología. Además, se ha determinado el método para cálculo de rugosidades que representa las condiciones del sitio de mejor manera y su comportamiento en distintas circunstancias. Los resultados demuestran que el análisis por fotometría del material de fondo del lecho resulta efectivo para estimar la rugosidad de fondo y desarrollar modelos numéricos más confiables y precisos en áreas de confluencia.
Palabras clave
RUGOSIDAD, IBER 2D, VELOCIDAD, CAUDAL, MODELACIÓN BIDIMENSIONAL
Citación
Sarmiento, F., Zea, M. Caracterización experimental y numérica de la rugosidad de fondo en la confluencia del Río Tarqui con el Río Yanuncay. [Tesis de pregrado]. Universidad Católica de Cuenca
