En este tutorial se empleará el solucionador Nays2Dflood, el cual es un solucionador de análisis de flujo en inundaciones que se basa en un plano 2D no estacionario usando condiciones de borde ajustadas a coordenadas. El objetivo de este tutorial es establecer una zona de irrigación que servirá como base de estudio, en la cual pondremos condiciones de inundación y se le añadirá un vertedero para visualizar el amortiguamiento de esta.
Acerca del Solucionador
Nays 2D Flood es un solucionador de análisis de flujo de inundación que se basa en la simulación de flujo de avión bidimensional inestable utilizando coordenadas cabidas en el límite1 como las coordenadas curvilíneas generales. Este solucionador adopta la simulación de flujo plano bidimensional del solucionador Nays 2D desarrollado por el profesor Yasuyuki Shimizu de la Universidad de Hokkaido para el análisis de flujo de inundación.
El solucionador permite fácilmente al usuario establecer las condiciones de entrada de un número arbitrario de ríos de entrada que ingresan desde el extremo o lados de un río aguas arriba. Se ha aplicado al análisis de flujo de inundación de ríos de pequeña / mediana escala. Debido a que el solucionador no requiere datos de canales fluviales, también se utiliza para el análisis del proceso de inundación de ríos y ríos primitivos en países en desarrollo.
Los datos necesarios para un cálculo de desbordamiento por Nays 2D Flood son datos topográficos y datos de la descarga de entrada y la rugosidad de cada río o cada punto de entrada. El proceso básico para comenzar el cálculo del desbordamiento es el siguiente:
- Crear las grillas de cálculo, esto implica cargar la data topográfica que le otorgará relieve a nuestro procesamiento.
- Establecer las condiciones de cálculo, las cuales incluyen establecer las descargas de entrada en el modelo y las condiciones de rugosidad.
- Correr la simulación.
Características del escenario
El presente tutorial se enfoca en una planicie dedicada a la agricultura con un río principal que se encuentre en el medio en la respectiva visualización, este río se encuentra alimentado por 3 afluentes, los cuales serán la base para el modelo y además se contará con una defensa ribereña que apoyará a la contención del fluido. Como detalle final se podrá observar un sistema de alcantarillado modelado, que apoya en el amortiguamiento de la inundación y también permite el desfogue del agua en una zona adecuada.
Condiciones iniciales del modelo
El modelo cuenta con una base cartográfica originaria de un archivo de extensión “.tpo”, que consiste en una serie de puntos con datos de posición geográfica y elevación, la generación de la grilla base para la inundación es de una extensión total de 6000 metros, contará con una extensión temporal de 600 segundos con intervalos de tiempo de escritura de 0.2 segundos. Como fue mencionado previamente, el río principal esta alimentado por 3 inflows, (afluentes), estos afluentes tendrán características propias ya que a cada uno se le puede adjuntar propiedades de caudal en función de tablas en función del tiempo, estas tabladas pueden ser importadas fácilmente al modelo, adicionalmente se le tiene que añadir una barrera física como obstáculo, esto se hace dibujando polígonos y representan en sí muros de contención o defensas ribereñas, se le establecen condiciones de rugosidad, y por último para las condiciones del alcantarillado se le establece ancho, largo y adicionalmente se le coloca un valor de elevación correspondiente con unos coeficientes que regulan el flujo.
Consideraciones
Para manejar estos modelos de flujo con iRIC hay que tener en cuenta siempre la parte de calibración, y esto viene ligado con las variables que se toman en cuenta, para manejar correctamente todo ello hay que pensar que representar cada parte espacial con una correspondiente variable no solucionará el modelo, hay que tratar la optimización de las variables ya cada coeficiente se puede ajustar y esto depende de la experiencia del modelador y también de las características del escenario a evaluar, por lo que este tipo de configuraciones puede permitir tener una idea global de como funciona este modelo pero hay que ajustar las variables a usar.
