Hidráulica Computacional
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Navegando Hidráulica Computacional por Autor "Badano, Nicolás D."
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Ítem Acceso Abierto Análisis de la estabilidad de personas durante inundaciones urbanas a partir de resultados de modelación numérica(2018-09) Re, Mariano; Golluscio, Daniel; Kazimierski, Leandro D.; Badano, Nicolás D.Los eventos extremos de inundación pueden causar grandes pérdidas económicas y/o humanas. La gravedad del impacto de una inundación dependerá de las condiciones de exposición ante semejante amenaza. La ocurrencia de inundaciones en cuencas urbanas densamente pobladas hace que las personas que ocasionalmente se movilizan dentro de las zonas de anegamiento se encuentren expuestas a la pérdida de la estabilidad y puedan llegar a ser arrastradas por la corriente. La probabilidad de que un peatón pierda la estabilidad depende principalmente de las condiciones hidrodinámicas y las características antropométricas de la persona. En general, la caracterización de las condiciones hidrodinámicas del flujo de inundación se realiza a partir de dos variables principales: tirante de agua y velocidad del flujo. En tanto, las propiedades del cuerpo humano que se expone a esa corriente suelen representarse a partir de su talla y peso. La vinculación de estas variables con el objetivo de detectar umbrales de inestabilidad se realiza disponiendo de variados criterios de estabilidad. El objetivo de este trabajo es caracterizar la peligrosidad para las personas, vinculada a la inestabilidad, asociada a un evento extremo ordinario en una cuenca densamente poblada.Ítem Acceso Abierto Análisis de las pérdidas de carga de pequeños puentes urbanos para la evaluación de su efecto sobre las inundaciones(2018-09) Badano, Nicolás D.; Re, Mariano; Kazimierski, Leandro D.En el Región Metropolitana de Buenos Aires (RMBA) los eventos de precipitaciones intensas suelen resultar en inundaciones urbanas severas. Estas son especialmente frecuentes en varias zonas peri-urbanas que, a pesar de ser altamente vulnerables a los anegamientos, han sido ocupadas por asentamientos precarios en las últimas décadas sin la implementación de infraestructura apropiada (escaso desarrollo de la red de desagües pluviales, calles de tierra, puentes y cruces de los arroyos precarios, etc.). Para la evaluación del riesgo de inundaciones de estas zonas para distintos tipos de precipitación se desarrolló una metodología automática para la implementación de modelos hidrodinámicos basados en el código EPA-SWMM a partir de datos preprocesados a través de un Sistema de Información Geográfico (Ortiz et al., 2017; Re et al., 2018).En estos modelos es necesario incluir el efecto hidráulico de una gran cantidad de pequeños puentes urbanos existentes, que pueden funcionar de manera regular o ser sobrepasados ante eventos de cierta magnitud. A tal efecto se construyó una esquematización y se utilizaron hasta el momento coeficientes obtenidos de la bibliografía, que no necesariamente reflejan el real comportamiento de estos puentes. En este trabajo se construye un modelo hidrodinámico tridimensional de un puente típico de esta región y se simula el escurrimiento para distintos caudales y condiciones de restitución. Estos resultados se utilizan para refinar la metodología de representación de los puentes en el modelo EPA-SWMM y obtener coeficientes más apropiados. También se estudia cómo se modificarían esos coeficientes por el efecto de acumulación de residuos urbanos, fenómeno también bastante frecuente en las zonas de estudio.Ítem Acceso Abierto Balance de agua subterránea en la cuenca del Matanza-Riachuelo mediante modelación numérica(2010-06) Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Re, MarianoSe describe la implementación, validación y calibración de un modelo hidrológico integrado superficial y subterráneo para la cuenca del Matanza-Riachuelo. Se lo aplica para estudiar los efectos de la urbanización sobre la distribución de niveles freáticos y piezométricos. En particular, se analiza el problema de napas elevadas del Conurbano Sur. Se plantean conclusiones relativas a la gestión del recurso subterráneo y recomendaciones para el uso futuro de esta herramienta.Ítem Acceso Abierto Cuantificación de efectos de escala en modelo físico durante el estudio de formación de vórtices en tomas de agua mediante modelación numérica(2012-09) Sabarots Gerbec, Martín; Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.El tipo de vórtice que se produce en una obra de tema suele ser de mayor intensidad en el prototipo que en el modelo físico, ya que este está sujeto a efectos de escala. Se plantea el uso de modelación numérica en base a técnicas de CFD (Dinámica de Fluidos Computacional) para predecir la respuesta del prototipo libre de los efectos de escala del modelo físico. La metodología se ilustra esta estrategia mediante su aplicación al caso del Tercer Juego de Esclusas del Canal de Panamá. Se observa que la vorticidad extrema resulta algo mayor en el prototipo, aunque ese incremento es relativamente leve. Este procedimiento otorga mayor certidumbre a la verificación de la condición de diseño (ausencia de entrada de aire).Ítem Acceso Abierto Estudio del aprovechamiento hidroeléctrico Itatí – Ita Corá(2017-12) Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Kazimierski, Leandro D.; Lecertua, Emilio A.; Tomazin, Nicolás J.; Escobar Jaritón, Christian; Pereira, BenitoSe presentan resultados sobre los efectos de remanso provocados por la construcción del cierre Itatí-Itacorá. Se analiza en detalle la curva clave en la sección Itatí-Itacorá, que relaciona el caudal pasante con el nivel hidrométrico. Se cuantifica el oleaje generado por los vientos y su potencial efecto erosivo sobre las márgenes. Se presentan resultados preliminares sobre aportes hidrológicos desde la margen izquierda del río Paraná.Ítem Acceso Abierto Estudio del aprovechamiento hidroeléctrico Itatí – Ita Corá(2018-04) Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Kazimierski, Leandro D.; Lecertua, Emilio A.; Tomazin, Nicolás J.; Escobar Jaritón, Christian; Pereira, BenitoSe presentan curvas clave altura-caudal en las posibles secciones de implantación del cierre Itatí-Itacorá, estadísticas de caudales, curvas caudal-nivel para distintas localidades, perfiles longitudinales para distintos caudales, el efecto de Itatí-Itacorá sobre la restitución de la Central de Yacyretá, y la distribución lateral de velocidades en secciones de cierre. Se efectúa una predicción del oleaje para las diferentes alternativas de cierre, se analiza la series de intensidades de viento en la estación San Cosme, se estima el oleaje asociado a un temporal como el del 25 de abril de 2017, y se analiza la erosión costera para el embalse de Itaipú. Se determinan hidrogramas de aporte hidrológico desde la margen paraguaya hacia el río Paraná.Ítem Acceso Abierto Estudio del Aprovechamiento Hidroeléctrico Itatí-ItaCorá(2019-10) Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Kazimierski, Leandro D.; Lecertua, Emilio A.; Tomazin, Nicolás J.; Escobar Jariton, Cristian; Pereira, BenitoSe ubican las estaciones meteorológicas existentes en el área en estudio (en Paraguay y en Argentina), indicándose parámetros y períodos de medición. Se utilizan las nuevas secciones transversales relevadas, y el nuevo MDE del terreno generado en base a un relevamiento aerofotogramétrico ad-hoc de la zona de estudio, para actualizar el modelo hidrodinámico 1D, y entonces ajustar su calibración. Se aplica el modelo hidrodinámico 1D actualizado para recalcular las curvas clave y los mapas de inundación.Ítem Acceso Abierto Estudio del Aprovechamiento Hidroeléctrico Itatí-ItaCorá(2018-09) Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Kazimierski, Leandro D.; Lecertua, Emilio A.; Tomazin, Nicolás J.; Escobar Jariton, Cristian; Pereira, BenitoSe presentan estadísticas climatológicas, a partir de las cuales se estima el balance hídrico en el futuro embalse de Itatí-Itacorá. Se utiliza el modelo hidrodinámico para determinar indicadores de cambio en las condiciones de navegabilidad (velocidades, tirantes), en el acarreo de fondo en el futuro embalse de Itatí-Itacorá, y de acción erosiva sobre las márgenes. Se sugiere la ubicación de una red de hidrómetros complementaria para monitoreo.Ítem Acceso Abierto Evaluación de la calidad del agua en la Franja Costera Sur del Río de la Plata mediante modelación numérica(2011-01) Menéndez, Ángel N.; Lopolito, María Fernanda; Badano, Nicolás D.; Re, MarianoSe describe la implementación, validación y calibración de un modelo de calidad de aguas para la Franja Costera Sur del Río de la Plata. Se introducen criterios para determinar zonas de uso. Se aplica el modelo para establecer zonas de uso limitado para la situación actual y para un escenario de proyecto, con el Plan Director de AySA y los Programas de Reconversión Industrial del Plan Integral de Saneamiento de la Cuenca Matanza-Riachuelo implementados.Ítem Acceso Abierto Evaluación de las inundaciones y las obras de drenaje en la cuenca del Salado (provincia de Buenos Aires) mediante modelación numérica(2012-06) Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Lecertua, Emilio A.; Re, Fernando; Re, Mariano; García, Pablo E.Se describe la implementación, validación y calibración de un modelo hidrológico integrado superficial/subterráneo para la Cuenca del Salado (Prov. de Buenos Aires). Se lo aplica para diagnosticar problemas de inundación pasados y presentes, y para analizar la efectividad de las obras de drenaje ejecutadas y previstas.Ítem Acceso Abierto Evaluación del potencial energético de corrientes de marea en el estuario del río Santa Cruz(XXVIII Congreso Latinoamericano de Hidráulica, Latino 2018, Buenos Aires, Argentina, 2018-09) Kazimierski, Leandro D.; Bindelli, Lucas; Re, Mariano; Badano, Nicolás D.; Sabarots Gerbec, MartínEn los últimos años se han desarrollado distintas formas de aprovechar la energía del océano ante la necesidad de fuentes alternativas. En la actualidad, la opción más desarrollada es la energía hidrocinética que tiene como mecanismo de acción a las corrientes de marea. Este aprovechamiento es relativamente nuevo y está siendo investigado, desarrollado e incluso aplicado por un centenar de organizaciones en todo el mundo, pero aún es poco lo que se conoce en cuanto a las zonas de aplicación de este tipo de soluciones. Sin embargo, tanto características geográficas de la zona de estudio como aspectos socio-políticos mundiales y locales provocan la necesidad de estudiar esta nueva forma de producir energía. En el presente trabajo se busca determinar la viabilidad técnica de este aprovechamiento en el estuario del río Santa Cruz, Argentina. Para ello, se realizó una modelación numérica que mediante el procedimiento de anidados permitió trasladar la onda de marea desde mar abierto hasta la boca del estuario y sus zonas aledañas. De esta manera fue posible representar el fenómeno en cuestión y estimar la cantidad de energía efectivamente aprovechable. Estos resultados se obtuvieron mediante la selección de un generador acorde a las condiciones físicas del estuario, adoptando una cantidad y planteando una distribución de estos equipos en las zonas de mayor disponibilidad energética. Los resultados obtenidos son alentadores en cuanto a la viabilidad técnica del aprovechamiento, por lo menos en una primera aproximación. Esto lleva a querer continuar profundizando el estudio del aprovechamiento, ya que resulta incluso competitivo respecto de soluciones similares como son los pequeños aprovechamientos hidroeléctricos.Ítem Acceso Abierto Inundaciones en las cuencas de los arroyos Sarandí y Santo Domingo(2015-09) Kazimierski, Leandro D.; Lecertua, Emilio A.; Re, Mariano; Storto, Lucas G.; Badano, Nicolás D.; García, Pablo E.Ante la ocurrencia del evento de precipitación excepcional sucedido en las ciudades de La Plata, Berisso y Ensenada los días 2 y 3 de abril de 2013, la Subsecretaría de Recursos Hídricos (SSRH) solicitó al Instituto Nacional del Agua (INA) estudiar el impacto de eventos de precipitación similares en distintas cuencas de la Región Metropolitana de Buenos Aires. El Programa de Hidráulica Computacional del Laboratorio de Hidráulica se encargó de la modelación hidrológica - hidráulica de la cuenca Sarandí – Santo Domingo con el fin de identificar las regiones más vulnerables frente a un evento de tales características en esta cuenca (muy densamente poblada, aproximadamente 1.200.000 habitantes). Para este estudio se utilizó el software SWMM, y dado el tamaño y complejidad de la zona de estudio, se desarrolló una metodología mayormente automática para la implementación del modelo (software ConuPy 1.0). Se simuló una tormenta similar a la sucedida en La Plata y como resultados principales se obtuvieron las alturas máximas y duración de inundación elaborándose los correspondientes mapas. Conjuntamente, se obtuvieron las velocidades máximas en las calles, que junto con los niveles de agua alcanzados permitieron construir mapas de inundabilidad dinámica, que representan una medida de la peligrosidad del escurrimiento en la red de drenaje urbana.Ítem Acceso Abierto Metodología para determinación de coeficientes de difusión en cauces fluviales(2012-09) García, Pablo E.; Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Ezcurra, HoracioLa cuantificación de la tasa de difusión-dispersión es fundamental para efectuar simulaciones numéricas de transporte de contaminantes. En el marco del estudio de saneamiento para la ciudad de Asunción y su zona metropolitana (República del Paraguay), llevado a cabo para la ESSAP (empresa de provisión de agua y cloacas), se ha implementado una metodología de estimación y verificación del coeficiente de difusión del río Paraguay (donde se construirá un emisario subacuático)Ítem Acceso Abierto Modelación hidrodinámica de la cuenca del Río Paraná aguas arriba de Yacyretá y análisis de casos(2016-01) Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Kazimierski, Leandro D.Se presenta la calibración definitiva del modelo hidrodinámico, utilizando información hidrométrica actualizada y extendiéndolo hasta el pie de los saltos de las Cataratas del Iguazú, el cual luego es verificado. Se aplica el modelo para caracterizar el estado actual. Se analizan las causas del cambio de rugosidad que impuso el embalse de Yacyretá. Se utiliza el modelo para cuantificar el impacto hidrodinámico que tendría la construcción de la presa de Corpus. Se presenta un análisis de la operación de Itaipú.Ítem Acceso Abierto Modelación hidrodinámica de la cuenca del Río Paraná aguas arriba de Yacyretá y análisis de casos(2015-05) Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Kazimierski, Leandro D.Se describen, analizan y procesan los datos antecedentes. Por un lado esto incluye a la información hidrométrica, de la cual surge una caracterización hidrológica del sistema. Por otro lado incluye a la información topobatimétrica, de la cual surge el Modelo Digital de Elevación del terreno y del cauce. Se describe la implementación y calibración del modelo hidrodinámico preliminar.Ítem Acceso Abierto Modelación hidrodinámica de la cuenca del río Paraná aguas arriba de Yacyretá y análisis de casos(2016-07) Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Kazimierski, Leandro D.Se presentan fe de erratas de cero de escala y tabla de caudales informados anteriormente. Se analizan los efectos de la presencia de la presa de Corpus incorporando el efecto de suavizado del cauce que impondrían las nuevas condiciones hidrodinámicas por el embalse de las aguas. Se describe la extensión del modelo hasta el cierre de Yacyretá.Ítem Acceso Abierto Modelación hidrodinámica de la cuenca del Río Paraná aguas arriba de Yacyretá y análisis de casos(2016-09) Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Kazimierski, Leandro D.Se presenta una descripción de los estudios ejecutados para implementar el modelo hidrodinámico del río Paraná aguas arriba de Yacyretá. Se describe su aplicación para establecer los efectos de la construcción de Corpus sobre la hidrodinámica del sistema.Ítem Acceso Abierto Modelación hidrodinámica de la cuenca del Río Paraná aguas arriba de Yacyretá y análisis de casos(2015-08) Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Kazimierski, Leandro D.Se presentan los datos disponibles en cada estación hidrométrica, incluyéndose información sobre estaciones no consideradas en la modelación preliminar. Se describe la información topobatimétrica adicional no considerada en la modelación preliminar, la cual es incorporada en la nueva versión del modelo. Se describe el nuevo criterio de representación de la resistencia hidráulica, el procedimiento automático implementado para la calibración de la nueva versión del modelo hidrodinámico, y los resultados para los escenarios previos al llenado y a cota definitiva.Ítem Acceso Abierto Modelación hidrológica integrada superficial-subterránea de una cuenca de llanura extensa(2008-09) Badano, Nicolás D.; Lecertua, Emilio A.; Re, Mariano; Re, Fernando; Menéndez, Ángel N.Se describe la implementación de un modelo matemático hidrológico-hidráulico, que representa en forma integrada los escurrimientos superficial y subterráneo, para una cuenca de llanura de gran extensión. Se trata de la cuenca del río Salado del Sur, Argentina, de 17 millones de Ha de extensión, de gran importancia por su intensa actividad agrícolo-ganadera, que ha estado sometidad a inundaciones catastróficas. Se explican las metodologías para representar diversos efectos: topografía del terreno, tipo de suelo, uso del suelo, vías de comunicación, etc. El modelo es calibrado para representar en forma continua en el tiempo caudales, niveles superficiales y niveles freáticos medidos, sobre una ventana de tiempo de 40 años. El estudio ha permitido efectuar un diagnóstico sobre las causas de estas inundaciones y analizar, actualizar y optimizar el plan de manejo. Se concluye que los modelos hidrológicos integrados para flujo superficial y subterráneo ya han alcanzado un nivel de madurez suficiente como para ser utilizados como herramienta práctica, y que es posible aplicarlos incluso a escala de cuenca.