Navegando por Autor "Tarela, Pablo A."
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Ítem Acceso Abierto Abanico de modelos para predecir la sedimentación en reservorios(2002-10) Tarela, Pablo A.Se presenta una visión general del proceso de sedimentación en reservorios y sus efectos ambientales. El objetivo del trabajo es describir brevemente las herramientas de cálculo disponibles para determinar el impacto del proceso de sedimentación. Se presentan los métodos empíricos tradicionales y algunas experiencias de campo y laboratorio. Luego se describe un conjunto de modelos matemáticos 1D, 2D y 3D. Se explican sus ventajas y desventajas. Se concluye que el estado del conocimiento actual permite abordar esta problemática mediante la simulación numérica, preferentemente a través de modelos 1D o 2D. La aplicación de modelos 3D es todavía computacionalmente costosa, a la vez que requiere una gran base de datos. Los métodos empíricos resultan útiles en una evaluación preliminar.Ítem Acceso Abierto Análisis de los estudios existentes sobre los estados térmicos actual y futuro del embalse de Yacyretá(2002-08) Tarela, Pablo A.El presente trabajo recopila los estudios de modelación matemática referidos al futuro estado térmico del embalse de Yacyretá (Argentina - Paraguay), realizados durante los años 90 por el CERIDE (Centro Regional de Investigación y Desarrollo de Santa Fé) y aquellos más recientes desarrollados en el INA. Se realiza una descripción de los mismos y se comparan sus alcances y limitaciones. Además, se resume el resultado de las campañas de medición de perfiles verticales de temperatura del agua del lago. Se analiza la información de campo en relación con las predicciones de los modelos matemáticos. La información disponible al presente, incluyendo los resultados de los estudios de modelación, permiten concluir que en la situación actual (cota de embalse a 76 msnm) el reservorio se mantendrá con buena mezcla vertical y, por lo tanto, básicamente homogéneo en lo que respecta a la distribución de temperaturas. La elevación de la cota de embalse propiciará la formación de termoclinas estacionales. En superficie, se prevé un aumento moderado de temperaturas, mientras que alrededor de cota 57 msnm tendría lugar la fomación de una termoclina estival bien definida. La interpretación de los resultados de las modelaciones está acotada por el carácter unidimensional de los mismos. Así, se sugiere profundizar los estudios para minimizar el impacto de esta restricción. Además, se propone continuar con las campañas de monitoreo, perfeccionar el sistema de adquisición de datos y comenzar a registrar nuevos parámetros.Ítem Acceso Abierto Modelo Lagrangeano para el transporte de contaminantes y material particulado en flujos turbulentos(2003-05) Tarela, Pablo A.El problema de determinar el impacto de fuentes de emisión de contaminantes a partir de las tasas de emisión de masa, ya sea que estas estén en fase fluida o particulada, es clásico, y para abordarlo existen numerosas técnicas numéricas. En el Programa de Hidráulica Computacional se han desarrollado algunas herramientas para resolver este tipo de problemas, con énfasis en aquellas que representan el transporte y deposición de sedimentos. En este trabajo se incorpora una técnica alternativa al conjunto de modelos de simulación disponibles en el INA. Este informe presenta un modelo computacional para simular el transporte de contaminantes y material particulado en flujos turbulentos complejos. Se describen brevemente los aspectos teóricos del modelo, basado en la técnica de simulación por seguimiento de partículas Lagrangeanas. Y se revisan los detalles del desarrollo del modelo matemático, y de su implementación computacional. El modelo permite simular el transporte de contaminantes en flujos impermanentes, a través de la superposición de los efectos de advección, difusión efectiva, empuje (flotación y sedimentación) y reacción. Se muestran algunas validaciones del modelo, comparando sus resultados con los de soluciones analíticas.Ítem Acceso Abierto Remodelación del Puerto de Rawson - Primera etapa(2000-10) Castellano, Roberto D.; Tarela, Pablo A.A requerimiento de la empresa DRAGADOS Y OBRAS PORTUARIAS S.A. (DYOPSA), adjudicataria de las obras, el LABORATORIO DE HIDRÁULICA (LH), dependiente del INSTITUTO NACIONAL DEL AGUA (INA), ha realizado los estudios mediante modelación matemática de la propagación de olas, a los efectos de caracterizar la ola de diseño de las obras de abrigo como también de evaluar la capacidad de protección que las obras proveen al interior del puerto, de las que se estudiaron distintas configuracionesÍtem Acceso Abierto Sedimentación en reservorios: modelación matemática y simulación numérica(Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires, 2000-10) Tarela, Pablo A.La capacidad natural de transporte de sedimentos de los ríos se ve disminuida, y hasta anulada, cuando estos cursos de agua son interrumpidos por la construcción de presas. El resultado es la sedimentación del material transportado, y la progresiva formación de depósitos que modifican la morfología del reservorio, ocasionando problemas como la disminución de la capacidad de almacenamiento del emprendimiento. La presente tesis describe la formulación teórica, implementación computacional y validación con datos de campo de un modelo matemático para simular el problema de la sedimentación en reservorios. El Capítulo 1 presenta un detallado análisis del problema de la sedimentación en reservorios, describiendo los efectos que tiene la construcción de la presa en relación al transporte de sedimentos. También se resumen los antecedentes en la cuantificación del problema, desde las relaciones empíricas tradicionales hasta los modelos matemáticos publicados en la literatura. La formulación del modelo matemático desarrollado en este trabajo se presenta en dos secciones, correspondientes al modelo hidrodinámico (Capítulo 2) y al modelo sedimentológico (Capítulo 3). En ambos casos, el desarrollo teórico está basado en un riguroso análisis de escalas espaciotemporales, incorporándose en ellos el estado del arte en el conocimiento de la cuantificación de los procesos de interacción entre fluido y sedimento. El modelo es bidimensional integrado en la dirección transversal. A partir de los conocimientos del autor, esta es la primera vez que un modelo de estas características es desarrollado para el problema de la sedimentación en reservorios. La resolución del modelo matemático se lleva a cabo numéricamente, a través del método de los elementos finitos. En el Capítulo 4 (modelo numérico) se presentan los detalles de la formulación e implementación del esquema numérico, que tiene la particularidad de introducir un nuevo elemento finito, especialmente adaptado al problema de interés. Para validar el modelo se utilizan datos de campo (Capítulo 5). Se simula la evolución morfológica del lecho del lago Mead (EE.UU.), obteniéndose un muy buen acuerdo entre los datos relevados y las predicciones del modelo, tanto para los perfiles del lecho como para la distribución de tamaños de partícula en los depósitos. La performance del modelo se contrasta con la del modelo unidimensional HEC-6, uno de los más utilizados en problemas de transporte fluvial de sedimento. Se muestra que el modelo bidimensional ofrece ventajas comparativas respecto del unidimensional. En el Capítulo 6 se describen los principales aportes de la tesis y las conclusiones del trabajo, a la vez que se sugieren posibles extensiones del mismo.Ítem Acceso Abierto Simulación numérica de la estratificación térmica en el embalse de Yacyretá(2002-07) Morillo, Sebastián; Tarela, Pablo A.El objetivo de este trabajo es realizar un primer estudio hidrotérmico del embalse de Yacyretá (Argentina - Paraguay), que incluye la predicción del futuro estado de estratificación frente a la elevación de cota prevista. Para ello se cuenta con registros de datos físicos, entre los que se destaca la medición de perfiles verticales de temperatura en distintos puntos del embalse. Los mismos se realizaron durante unos cuatro años, con frecuencias del orden del mes. Actualmente, el embalse presenta una buena mezcla térmica en la vertical durante prácticamente todo el año, al menos hasta las profundidades relevadas. Se presenta la implementación y calibración de un modelo hidrotérmico unidimensional del embalse. Se lo valida con los datos recién mencionados, lográndose un muy buen acuerdo. El modelo es luego utilizado en la etapa de predicción. En primer lugar, se concluye que en la situación actual, y de no presentarse cambios climáticos significativos, no se presentarían cambios de importancia en la estructura térmica del embalse. Es decir, no habría tendencias de calentamiento o enfriamiento progresivo, continuándose la variabilidad estacional observada. La elevación de la cota de embalse traería aparejada la reducción del espesor del hepilimnio estival, pero el mismo será más persistente y algo más cálido. Aparecerá una estratificación profunda marcada, a la altura de las obras de toma, con una diferencia térmica entre capas que irá desde los 5º C actuales hasta máximos probables de 10º C. Finalmente, se debe mencionar que el comportamiento hidrotérmico del embalse resulta complejo, debiéndose considerar a futuro la interacción con las corrientes y la geometría del vaso hidráulico. En este sentido, se recomienda proseguir los estudios a través de la simulación con modelos tridimensionales.