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Subgerencia Laboratorio de Hidráulica

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Simulación numérica de flujos cuasi-bidimensionales a superficie libre
(1985-12) Menéndez, Ángel N.
Se presenta y analiza un método numérico para resolver las ecuaciones para un flujo cuasi-bidimensional a superficie libre, válido tanto para régimen permanente como impermanente. Se muestran y discuten los resultados de las pruebas, los ensayos numéricos y las aplicaciones. Se describe la implementación del método en el programa computacional HIDROBID II.
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Simulación numérica de la dispersión de contaminantes en regiones localizadas
(1986-12) Menéndez, Ángel N.
Se presenta una técnica numérica de predicción de la dispersión de un contaminante en una región localizada, basada en el método de las manchas. Se la implementa en programas computacionales, que son sometidos a pruebas, y con los cuales se llevan a cabo ensayos numéricos.
Acceso Abierto
Errores en la solución numérica de ecuaciones diferenciales
(1987-05) Menéndez, Ángel N.
En este apunte se desarrollan los conceptos fundamentales sobre el análisis de los errores presentes en las soluciones numéricas de ecuaciones diferenciales. Se describen las principales fuentes de errores y se discute sobre la consistencia de las aproximaciones en diferencias y la convergencia, estabilidad y precisión de las soluciones numéricas.
Acceso Abierto
Introducción a la simulación numérica de problemas hidráulicos
(1987-09) Menéndez, Ángel N.
Este trabajo es un apunte, donde se introducen los conceptos y metodologías básicas para la simulación numérica de problemas hidráulicos. Se describen los distintos tipos de formulaciones analíticas que admiten los problemas de la mecánica del continuo, y, a partir de ellas, los métodos numéricos más utilizados en la actualidad.
Acceso Abierto
Modelo matemático de inundaciones del río Reconquista
(1989-08) Menéndez, Ángel N.; Marazzi, Martín; Cavaliere, Miguel A.; Lavalle, María T.; Goeta, Andrés; Calabró, Rodolfo G.
Se presentan resultados del análisis de datos de mareas en la desembocadura del Río Reconquista y sus brazos. Se estiman las recurrencias de eventos de crecientes provocadas por mareas meteorológicas. Se explica una metodología para cuantificar la probabilidad conjunta de creciente por crecidas del Reconquista (producto de las lluvias) y por mareas altas. También se describe la implementación del modelo matemático hidrodinámico para simular las inundaciones, que se extiende desde el pie de la presa Roggero hasta la desembocadura en el Río Luján, y se presentan resultados preliminares de la calibración.
Acceso Abierto
Modelo matemático de inundaciones del río Reconquista
(1989-12) Menéndez, Ángel N.; Cavaliere, Miguel A.; Marazzi, Martín; Haye, Susana
En la primera parte se presenta un análisis completo sobre los niveles del Río Luján en la zona de la desembocadura del sistema hídrico del Reconquista. Se selecciona el nivel representativo, se completa el análisis de recurrencia de niveles máximos presentado en el Informe de Primera Etapa, y se estudia la permanencia de las crecidas del Río Luján. En la segunda parte se discuten aspectos básicos del modelo matemático hidrodinámico. Se presentan la metodología y los resultados de la precalibración y la calibración, y se analiza la respuesta cualitativa del sistema hídrico a la excitación producida por la onda de crecida.
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Modelo de sedimentación en canales de navegación
(1991-01) Menéndez, Ángel N.
En este trabajo se presenta un modelo para simular numéricamente los procesos de sedimentación debido a la acción de las corrientes y olas, incluyendo tanto el transporte de sedimento en suspensión como el de fondo. Está basado en un modelo hidrodinámico paramétrico y un modelo de transporte por advección y difusión turbulenta bidimensionales en corte. El primero está representado por ecuaciones diferenciales ordinarias, cuya resolución es directa. El segundo está basado en una ecuación diferencial parabólica, que se discretiza usando el método de los elementos finitos. Se muestran resultados de pruebas y ensayos numéricos y su aplicación al puerto de Bahía Blanca.
Acceso Abierto
Simulación numérica de la sedimentación en canales de navegación
(1992-02) Menéndez, Ángel N.
Se presenta una técnica de simulación en canales de navegación, la cual da lugar a dos sistemas computacionales. El sistema ZANJA describe la evolución del lecho cuando el transporte de fondo es dominante. El sistema AGRADA incorpora el efecto del sedimento en suspensión. Se presentan las bases teóricas de los modelos, se discuten aspectos de su implementación computacional y se muestran resultados de pruebas y ensayos numéricos. Los sistemas desarrollados constituyen herramientas adecuadas en cuanto a eficiencia y precisión desde el punto de vista ingenieril.
Acceso Abierto
Estudio hidrodinámico del Delta del río Paraná mediante modelación matemática
(1994-11) Bombardelli, Fabián A.; Menéndez, Ángel N.; Brea, J. Daniel; Montalvo, José L.; Porro, Gabriel O.
Se presenta una recopilación de datos de base para la implementación de un modelo matemático hidrodinámico del Delta del río Paraná, en lo que respecta a batimetrías, niveles líquidos y caudales en los ríos Paraná, Uruguay y de la Plata. Al mismo tiempo, se describen las características del sistema computacional EZEIZA V, empleado en el presente estudio, y se comentan aspectos iniciales de la implementación del mismo al Delta del río Paraná. Se presentan también los resultados de una corrida preliminar para una condición arbitraria.
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Estudio del impacto hidráulico del Puente Buenos Aires - Colonia
(1995-01) Bombardelli, Fabián A.; Menéndez, Ángel N.; Lapetina, Mariano R.; Montalvo, José L.
Se presenta información hidrosedimentológica sobre los ríos de la Plata, Paraná y Uruguay, la cual sirve de base para los estudios destinados a determinar la factibilidad del puente Buenos Aires - Colonia en alguna de las trazas proyectadas, y definir sus parámetros de diseño.
Acceso Abierto
Estudio hidrodinámico del Delta del río Paraná mediante modelación matemática
(1995-12) Bombardelli, Fabián A.; Menéndez, Ángel N.; Brea, J. Daniel; Lapetina, Mariano R.; Uriburu Quirno, Marcelo
Se complementa la recopilación y análisis de datos de base presentada en el Informe de Avance 1, añadiendo información estadística y una descripción cuali-cuantitativa de las grandes crecidas en el Delta del río Paraná. Se describen detalladamente la implementación y la calibración del modelo matemático hidrodinámico del Delta. Se presentan y analizan los resultados de ensayos realizados simulando condiciones de cambio morfológico en algunos cursos del entramado fluvial.
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Hydraulic studies for the water intake of Central Costanera
(1997-05) Menéndez, Ángel N.
Two hydraulic problems, associated to the construction by Mitsubishi Corporation of a power plant for Central Costanera, are studied. They are the possible influence of the discharged heated water on the temperature of the intake water and the sedimentation rate in the dredged region around the water intake. The studies are undertaken with numerical techniques. Three nested 2D hydrodynamic models are implemented. They feed a heat transfer model and a sediment transport model. It is shown that the overtemperature at the water intakes manifests itself as more or less definite pulses, with durations of a few hours and with peak values in the range from 2 to 5°C, and that the feedback effect is quite small. On the other hand, a maintenance dredging between 10 and 30 m3/month is estimated for the dredged zone, with null values of siltation close to the intake itself, up to distances of about 15 m, and with an increment of siltation volume between 0.5 and 1.5 m3/month for each additional meter of dredging zone length.
Acceso Abierto
Modelo hidrodinámico del río Paraná desde Yacyretá hasta la ciudad de Paraná
(1997-12) Jaime, Patricia R.; Menéndez, Ángel N.
Se presenta la implementación, calibración y validación de un modelo matemático hidrodinámico unidimensional del sistema ríos Paraná/Paraguay. El tramo del río Paraná se extiende entre la represa de Yacyretá y la ciudad de Paraná, mientras que el tramo del río Paraguay va desde Puerto Pilcomayo hasta su confluencia con el Paraná. Se describen los datos básicos recopilados, en lo que respecta a topobatimetrías, niveles y caudales líquidos de los ríos y las características del sistema computacional EZEIZA V, empleado para la simulación. Como escenario de calibración se utilizó el período marzo 96 a marzo 97, mientras que para la verificación se utilizó el período octubre 94 a diciembre 95. La performance del modelo construido resulta satisfactoria tanto desde el punto de vista cualitativo como cuantitativo.
Acceso Abierto
Modelo hidrodinámico “Río de la Plata 2000”
(1999-09) Jaime, Patricia R.; Menéndez, Ángel N.
Se describe una versión actualizada del modelo hidrodinámico bidimensional del Río de la Plata. Se efectúa una validación detallada del modelo tanto para escenarios de calma como de tormenta. Se analizan y discuten los efectos producidos por la acción del viento. El presente modelo matemático constituye una herramienta eficaz, factible de ser utilizada en el futuro para estudiar situaciones particulares.
Acceso Abierto
Proyecto de una defensa costera en la ciudad de Río Grande (Tierra del Fuego)
(2001-01) Castellano, Roberto D.
Acceso Abierto
Balance y dinámica de nutrientes principales en el Río de la Plata Interior
(2001-09) Jaime, Patricia R.; Menéndez, Ángel N.; Natale, Oscar E.
Se efectuó un estudio tendiente a determinar el transporte y el destino de los nutrientes que llegan a las aguas del Río de la Plata Interior. Para ello se aplicaron técnicas de modelación matemática. Se explota el modelo hidrodinámico RIO DE LA PLATA 2000, desarrollado en el INA en base al software HIDROBID II, para cuantificar los parámetros de transporte (corrientes y coeficientes de mezcla). Luego se implementaron modelos de balance de contaminantes en base al software WASP5, los cuales se estructuran sobre una segmentación relativamente gruesa de la zona de estudio (12 segmentos). Los resultados permiten efectuar una interpretación cualitativa de los fenómenos involucrados. Se identifican tres corredores de flujo (Palmas, Guazú y Uruguay), con escasa mezcla entre ellos. Se pone en evidencia un intenso proceso de mezcla en la boca del Río de la Plata Interior, resultado de las oscilaciones transversales de la corriente debido a la marea, que puede difundir contaminantes río arriba desde el Río de la Plata Exterior. Se cuantifica la influencia de las descargas costeras sobre la concentración de nutrientes. Se muestra que las concentraciones de Nitrógeno Inorgánico Total (NIT), Nitrógeno Orgánico Total (NOT), fósforo de fosfato (P-PO4) y fósforo total (PT) no manifiestan cambios sobre la escala de análisis utilizada, es decir, se comportan como estacionarios en su transporte a lo largo de todo el Río de la Plata Interior, al menos dentro del margen de error determinado por la calidad de los datos utilizados. Sí en cambio se detecta un relativamente lento proceso de nitrificación entre el amonio y el nitrato. Por nitrificación, se oxidan diariamente 82 toneladas de nitrógeno amoniacal (N-NH4) en nitrógeno de nitrato (N-NO3) en el Río de la Plata Interior; mientras que el flujo de nitrógeno orgánico no evidencia mineralización en esta zona del Río de la Plata. Los porcentajes de aporte fluvial de nitrógeno total y fósforo total son superiores al 80%. En la franja costera sur, el aporte de cargas carbonáceas biodegradables provenientes de la margen argentina resulta el principal contribuyente a la carga de DBO5 saliente del estuario (70%).
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.
Acceso Abierto
Análisis del regimen hidrológico de los ríos Paraná y Uruguay
(2002-07) Jaime, Patricia R.; Menéndez, Ángel N.; Uriburu Quirno, Marcelo; Torchio, Julio A.
Se efectúa una caracterización de los regímenes hidrológicos de los ríos Paraná y Uruguay en base al análisis de las series temporales de caudales. En ambos ríos se identifica fehacientemente el comienzo de un ciclo húmedo desde alrededor de 1971. Además, para ambos se efectúa una distinción de un ciclo anterior relativamente seco, comenzando en 1943. Además del aumento del caudal medio, en el ciclo húmedo se observa un aumento de la amplitud de variación del caudal en el río Paraná; no así en el río Uruguay. Se verifica una marcada estacionalidad con un pico de creciente y uno de bajante en el río Paraná; para el río Uruguay se observa una bajante definida y dos picos de creciente, uno más definido que el otro. En relación a la variabilidad interanual, se detectan componentes periódicas de alto contenido energético para 14-17 años y 6-8 años en ambos ríos. Estas últimas son más significativas durante el ciclo húmedo en el Paraná y durante el ciclo seco en el Uruguay. Los picos positivos y negativos de caudal se han incentivado en el río Paraná desde el inicio del ciclo húmedo; en el río Uruguay, sólo los negativos.
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.
Acceso Abierto
El impacto ambiental de las obras hidráulicas y el fundamentalismo ultraecologista
(2002-10) Lopardo, Raúl A.
Las obras hidráulicas son indispensables no sólo para el desarrollo sino para el mantenimiento de la calidad de vida del ser humano, por lo que no es coherente negarse a materializarlas, sino que es necesario hacer el máximo esfuerzo para que los aspectos adversos sean en lo posible eliminados o disminuidos a grados aceptables y así evitar deformaciones significativas para el ambiente. La atención de los estudios y las críticas de ciertos grupos “ultraecologistas” están orientadas hacia las grandes presas, a las que consideran enemigas de la sociedad. Sin embargo, ejemplos de degradaciones ambientales sumamente serias ocasionadas por obras de aparente menor importancia sugieren de extender a ellas también el necesario estudio de impacto ambiental. Tanto para obras hidráulicas importantes como para los pequeños aprovechamientos hay que estimular los estudios cuantitativos serios acerca de la incidencia sobre el ambiente. Además, es necesario que el diseño de los aprovechamientos hidroeléctricos sea efectuado por ingenieros con concepto ambiental, con visión holística del tema, con una adecuada formación transdisciplinaria.

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