Comunicaciones a congresos internacionales

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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.
Acceso Abierto
Modelación de la evolución de margenes de material suelto
(2002-10) Laciana, Carlos E.; Menéndez, Ángel N.
Se presenta un modelo matemático para describir la evolución morfológica de la sección transversal de un canal, incluyendo la erosión de sus márgenes, cuando éstas están constituidas por material suelto del mismo tipo que el lecho. El modelo combina el “método de distribución lateral” para la hidrodinámica, las formulaciones de Parker para el cálculo del transporte en suspensión y de fondo y la ecuación de Exner para la evolución de la sección junto con un algoritmo especial para tratar la erosión de la margen. El modelo es validado utilizando datos de experimentos y comparado con las predicciones de Kovacs y Parker utilizando una formulación hidrodinámica más elaborada, obteniéndose resultados muy satisfactorios.
Acceso Abierto
Balance de nutrientes en el Rio de la Plata usando modelación matemática
(2002-10) Menéndez, Ángel N.; Jaime, Patricia R.; Natale, Oscar E.
Se efectúa un balance de nutrientes en el Río de la Plata Interior. El río es segmentado en base a consideraciones hidrodinámicas y morfológicas. Se utilizan resultados de un modelo hidrodinámico bidimensional existente para generar datos sobre los flujos advectivos y difusivos. El balance de nutrientes se lleva a cabo por medio de un modelo bidimensional de calidad de aguas. Este modelo se calibra usando distribuciones medidas de conductividad eléctrica. Luego se aplica para efectuar el balance de nitrato, amonio, nitrógeno orgánico total, fósforo total, fósforo de fosfato y carbono orgánico total (a través de datos de DBO). Se utilizan mediciones disponibles de concentración en los tributarios, efluentes y sobre el frente exterior (transición al río exterior) para obtener las distribuciones de concentración sobre todo el río interior, que son entonces comparadas con las medidas. Se extraen una serie de importantes conclusiones en relación a la dinámica del sistema. La aplicación ilustra la capacidad de la metodología utilizada para proveer información tanto cualitativa como cuantitativa acerca de la dinámica del sistema. Los resultados son de fundamental importancia para establecer estrategias de gerenciamiento.
Acceso Abierto
Una estrategia de modelación de problemas con erosión de márgenes
(2003-04) García, Pablo E.; Laciana, Carlos E.; Menéndez, Ángel N.
Con el objetivo de disponer de un modelo integrado de simulación de procesos morfológicos en ríos, que cumpla a la vez un rol teórico de herramienta de investigación y un rol práctico de software de cálculo, se está llevando a cabo un plan de trabajo consistente en la implementación de metodologías de simulación numérica para el problema de evolución morfológica de cauces fluviales, incluyendo avance y retroceso de márgenes, a través del planteo de sucesivos modelos matemáticos integrados de los procesos involucrados. La filosofía de trabajo consiste en formular los modelos incluyendo todos los mecanismos significativos, pero al mismo tiempo manteniendo la máxima simplicidad posible, de modo de lograr herramientas de simulación eficientes en requerimiento de equipo y tiempo de cómputo. Se plantea una estrategia de trabajo consistente en partir de una primera formulación integrada para un problema de base simple, para luego complejizarla sucesivamente a través del agregado de nuevas acciones y mecanismos. Cada paso debe ser validado en base a comparaciones con datos experimentales o de campo. La sucesión prevista es la siguiente: i. Canal recto y márgenes de material suelto del mismo tipo que el lecho; ii. Canal curvo y márgenes de material suelto del mismo tipo que el lecho; iii. Canal general y márgenes de material suelto del mismo tipo que el lecho; iv. Canal general y márgenes de material suelto de distinto tipo que el lecho; v. Canal general y márgenes de material cohesivo. Al presente se ha completado la primera etapa y se trabaja en las segunda y tercera etapas. En este trabajo se presentan los lineamientos de los modelos planteados y algunos resultados obtenidos.
Acceso Abierto
Desempeño de modelos de distribución lateral de velocidades en canales de sección compuesta
(2003-04) Weber, Juan F.; Menéndez, Ángel N.
En este trabajo se intenta definir el alcance de los modelos 1D lateral y 2D horizontal para la predicción de la distribución lateral de velocidades en canales de sección compuesta. Se analizan sus desempeños relativos y absolutos; por un lado, entre sus estimaciones, y por otro lado, entre éstas y los datos de velocidad medidos en campaña y laboratorio. Los modelos considerados son: el Método del Canal Dividido (DCM), el Método de la Distribución Lateral (LDM) y un modelo hidrodinámico 2D horizontal en elementos finitos (RMA2).
Acceso Abierto
Metodología de modelación del transporte de sólidos suspendidos en reservorios
(2005-05) Álvarez Tagliabue, Christian U.; Menéndez, Ángel N.; Perayre, Marcelo; Cardinali, Marcelo; Chamorro, Lucas
Se presenta una metodología de simulación numérica para el transporte de sólidos suspendidos en un reservorio. Esta consiste en la aplicación sucesiva de un modelo hidrodinámico euleriano y un modelo de transporte lagrangiano. En ambos casos, se trata de modelos bidimensionales en el plano horizontal, válidos para reservorios no estratificados. La metodología se ilustra a través de su aplicación al embalse de Yacyretá. La calibración de base del modelo hidrodinámico se efectúa utilizando los datos de caudal y niveles de agua para diferentes escenarios hidrodinámicos. Su verificación y ajuste se lleva a cabo comparando las velocidades medias verticales predichas con el modelo con mediciones de perfiles de velocidades efectuados con un velocímetro Doppler. Para calibrar el modelo de transporte de sólidos, previamente se efectúa un elaborado proceso de filtrado de las series de caudales sólidos ingresantes y egresantes del embalse utilizando la técnica de SSA (Singular Spectrum Analisys). De ese filtrado surgen series que resuelven hasta la escala de variación estacional, que son las elegidas para el modelado. El carácter lagrangiano del modelo de transporte evita la introducción de dispersión espuria, como es el caso de los métodos eulerianos, preservando entonces la identidad de los corredores de transporte a lo largo del reservorio. La calibración del modelo se efectúa para varios escenarios con distintas condiciones hidrodinámicas y de aporte. Se obtienen leyes de calibración para los dos parámetros de ajuste: el tamaño medio de las partículas y un coeficiente de distribución lateral. El modelo se aplica para representar la sedimentación de sólidos suspendidos para la situación presente, y para predecir la futura sedimentación a cota 83 msnm.
Acceso Abierto
Generalización del modelo de Kovacs-Parker para incluir efectos de curvatura
(2005-11) Menéndez, Ángel N.; Laciana, Carlos E.; García, Pablo E.
Se presenta la generalización del modelo de Kovacs-Parker, de cálculo del transporte de sedimento de fondo, para incluir los efectos de la curvatura del canal. Además, se plantea una formulación más tratable del modelo, que permite una implementación directa del método. Se lo valida mediante su aplicación a casos simples para los cuales se cuenta con datos experimentales. Se concluye que el modelo de Kovacs-Parker constituye una herramienta eficaz y teóricamente bien fundada para calcular el transporte de fondo, recomendándose su utilización para reemplazar a las formulaciones empíricas usualmente empleadas.
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Modelo integrado para calcular la evolución morfológica de canales, incluyendo erosión en márgenes cohesivas
(2007-11) García, Pablo E.; Rodriguez, José E.; Menéndez, Ángel N.; Sabarots Gerbec, Martín
Se presenta un modelo integrado hidrodinámico-sedimentológico-morfológico para simular el proceso de evolución morfológica de un canal en sentido transversal, incluyendo la erosión de márgenes con un estrato cohesivo. Este último proceso se representa como la erosión progresiva del sustrato granular subyacente, que provoca la pérdida de apoyo del estrato cohesivo suprayacente, con las consecuentes fallas por tracción y corte. Se describe la validación del modelo, tras lo cual se presentan resultados de un ensayo numérico.
Acceso Abierto
Metodología para asistir en el diseño de espigones basada en modelación numérica
(2008-09) García, Pablo E.; Menéndez, Ángel N.; Pittau, Marcos G.; Sarubbi, Alejo; Salerno, Gustavo O.; Amores, Gabriel E.
Se presenta una metodología para asistir en el diseño de espigones, la cual se basa en el uso de un modelo integrado hidrodinámico-sedimentológico-morfológico bidimensional. Esta metodología se aplicó en un brazo del Río Pescado, el mayor tributario del río Bermejo, perteneciente a la cuenca del Plata, la segunda mayor cuenca en Sudamérica. La importancia de la subcuenca del Bermejo radica en que es la mayor productora de sedimentos de la cuenca del Plata. La zona de estudio es adyacente a una zona de explotación agraria, la cual ha sufrido fuertes erosiones en sus márgenes, y cuenta ahora con una batería de espigones diseñados, implementados y mantenidos por INMAC. La metodología es aplicada para optimizar la performance de la presente configuración de los espigones, sugiriendo la extensión de algunos de ellos. Luego se la usó para producir una configuración óptima, como una forma de presentar los potenciales beneficios del uso de la misma en la etapa de diseño.
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.
Acceso Abierto
Metodología para la generación de series temporales de descarga sólida de los ríos Paraná de las Palmas y Paraná Guazú
(2009-11) Re, M.; Menéndez, Á.; Amsler, M.
En este trabajo se presenta y valida una metodología para generar series de tiempo de descargas sólidas en los dos ingresos más significativos del río Paraná al Río de la Plata: el Paraná de las Palmas y el Paraná Guazú, discriminada en sus componentes de sedimentos finos y gruesos. Para determinar la carga de sedimentos finos que llega al Río de la Plata se plantea una estrategia partiendo del transporte de este tipo de sedimentos desde el río Bermejo, el suministro principal de carga de lavado al río Paraná. La carga de sedimentos gruesos (arenas) se planteó para el río Paraná Guazú, continuador natural del Paraná Inferior, a partir de la formulación de Engelund-Hansen.
Acceso Abierto
Influencia del cambio climático sobre la sedimentación en canales de navegación
(2011-11) Kazimierski, Leandro D.; Re, Mariano; Menéndez, Ángel N.
En el contexto del Cambio Climático, resulta necesario evaluar el impacto que podría tener la modificación de alguno de los forzantes del sistema, de acuerdo a proyecciones plausibles, sobre la sedimentación en los canales de navegación de la ruta troncal ‘Santa Fe al Océano’, en el Río Paraná. En este trabajo se aplica una metodología basada en la modelación matemática para evaluar impactos en términos de volúmenes de dragado de mantenimiento para distintos escenarios de cambio en los caudales del Río Paraná. El tramo estudiado corresponde al ‘Paso Borghi’, un paso crítico relevante del Paraná Inferior, donde el mantenimiento del canal de navegación es de vital importancia para la actividad económica de la región.
Acceso Abierto
Análisis estadístico de series hidrológicas en la cuenca del río Limay (Argentina)
(2012) Seoane, Rafael S.; López, Patricia M.; Moyano, María Cristina
La evaluación del efecto del posible cambio climático global sobre distintas variables hidrológicas es de gran importancia para el manejo sustentable y la planificación a largo plazo de los recursos hídricos de una cuenca. El objetivo de esta investigación es avanzar en la detección de tendencias en distintas escalas de tiempo en variables hidrológicas observadas en la cuenca del río Limay (Argentina). La cuenca bajo estudio presenta, hasta su cierre en la sección Paso Limay, un área aproximada de 26400 km2 con una importante cantidad de lagos. Entre las cuencas lacustres más importantes se encuentran la del Aluminé (937 km2) y la del Nahuel Huapi (3900 km2 incluidos los lagos del mismo nombre. El régimen de alimentación de la cuenca es pluvionival, observándose en el hidrograma anual dos máximos, producidos por procesos de precipitación en el período junioagosto y por fusión en octubre-noviembre. En la primera parte del trabajo se presentan resultados de un análisis estadístico realizado sobre series observadas de precipitaciones, orientado a demostrar la presencia de tendencia en una variable importante de entrada al sistema hidrológico. Se aplica la prueba de Mann-Kendall y el modelo de regresión lineal para el análisis de la presencia de tendencia en los valores anuales para las series de precipitación más extensas y completas observadas en la cuenca. En la segunda parte y dado que los caudales representan la respuesta integrada de las variables de entrada a la cuenca, se aplicó la prueba de Mann-Kendall para realizar un análisis de los valores de los caudales mensuales que permitiera definir la presencia de un cambio en la forma del hidrograma anual. Finalmente, se estudió la presencia de tendencia en las series de caudales medios, máximos y mínimos anuales en series observadas a las salidas de las cuencas lacustres. Los análisis realizados muestran la presencia de tendencias decrecientes en los caudales observados para los meses de estiaje y en los caudales mínimos en la sección ubicada al cierre de la cuenca en Paso Limay
Acceso Abierto
Mapas de riesgo de duración de inundaciones en la Región Metropolitana de Buenos Aires
(2012-09) Lecertua, Emilio A.; Re, Mariano; Menéndez, Ángel N.
Se presenta una metodología basada en la modelación matemática de la dinámica del Río de la Plata para elaborar mapas de riesgo de altura y duración de inundación en las costas de la Región Metropolitana de Buenos Aires debido al pasaje de ondas de tormenta, tanto para un escenario base como para probables escenarios futuros en el contexto del Cambio Climático. La posibilidad de considerar simultáneamente la altura máxima y la duración de las inundaciones constituye una forma novedosa de generar mapas de riesgo, y resulta muy útil para la gestión del riesgo.
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).
Acceso Abierto
Metodología para determinación de coeficientes de difusión en cauces fluviales
(2012-09) García, Pablo E.; Menéndez, Ángel N.; Badano, Nicolás D.; Ezcurra, Horacio
La 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)
Acceso Abierto
Estadística de niveles en el Delta del río Paraná mediante modelación hidrodinámica
(2015-11) Re, Mariano; Sabarots Gerbec, Martín; Storto, Lucas G.
La comprensión de la dinámica de niveles de agua en el Delta del río Paraná resulta de interés para el apoyo a estrategias de manejo del agua en forestaciones del Bajo Delta, la provisión de elementos para pronóstico hidrológico y la caracterización de los aportes de caudales líquidos y sólidos al Río de la Plata. En este trabajo se presenta la descripción espacial del comportamiento de los niveles en el Delta del Paraná en toda su extensión a partir de los resultados de una modelación hidrodinámica en período temporal largo. La base de datos de niveles observados disponible en esta región resulta insuficiente para una caracterización estadística de los mismos en toda la red. La herramienta implementada, además de permitir caracterizar estadísticamente cualquier punto del Delta del Paraná, colabora en la comprensión de fenómenos complejos que se dan en esta zona, como el comportamiento de los distintos brazos del río durante crecidas y las implicancias de la penetración de la onda de marea en el Bajo Delta.
Acceso Abierto
Sedimentación extraordinaria en los canales de navegación de Martín García
(2017-11) Menéndez, Ángel N.; Kazimierski, Leandro D.; Re, Mariano
Durante los meses finales del año 2015 y comienzos de 2016 se produce una sedimentación excepcional en los canales de navegación del Río de la Plata. Para su estudio se realizó un análisis de sedimentación en los Canales de navegación de Martín García del río de la Plata utilizando modelación numérica hidrodinámica bidimensional en planta e hidrosedimentológica en corte vertical que explica los fenómenos de sedimentación en canales de navegación. Se procesó la información batimétrica y de dragado existente para estimar tasas observadas de sedimentación y posteriormente se validó el modelo aplicándolo a condiciones hidrosedimentológicas normales. Finalmente, se utilizó el modelo para mostrar que la sedimentación adicional producida desde enero de 2016 está íntimamente asociada a la crecida extraordinaria del río Paraná, la cual correlaciona con la situación de Niño Fuerte que se desarrolló durante 2015.
Acceso Abierto
Análisis de repartición de caudales en bifurcaciones del Delta del río Paraná
(XXVIII Congreso Latinoamericano de Hidráulica, Latino 2018, Buenos Aires, Argentina, 2018-09) Sabarots Gerbec, Martín; Re, Mariano; Storto, Lucas G.; Morale, Mayra
El Delta del río Paraná comprende un área de aproximadamente 1.500.000 ha desde su nacimiento en la localidad de Diamante (Entre Ríos) hasta su desembocadura en el estuario del Río de la Plata. La región deltaica está compuesta por numerosos cursos de agua, determinando sistemas de canales naturales y artificiales. En este sistema sobresalen las sucesivas divisiones que presenta el cauce principal del río Paraná a partir de la localidad de Villa Constitución. Allí se bifurca en el Paraná Pavón (que se continua con el Ibicuy) y el Paraná. Luego se vuelve a bifurcar a pocos kilómetros de Baradero en Paraná de las Palmas (hacia el Sur) y Paraná Guazú (del que a su vez parten tres brazos principales: los ríos Paraná Bravo, Miní y Barca Grande). Cuantificar los volúmenes de agua que fluyen por cada curso resulta fundamental para conocer adecuadamente la hidrodinámica del sistema. Sobre una base hidráulica sólida es posible representar mejor los procesos morfológicos que se desarrollan en el Delta.
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.

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