Modelización hidrológica distribuida con un esquema en volúmenes finitos: validación del método.

TESINA Título MODELIZACION HIDROLOGICA DISTRIBUIDA CON UN ESQUEMA EN VOLUMENES FINITOS. VALIDACION DEL METODO. CODIGO: 711-TES-CA-6355 Autor CARLOS DIONISIO BAREA Tutor ERNEST BLADE CASTELLET Departamento ING. HIDRAULICA, MARITIMA Y AMBIENTAL Intensificación HIDROLOGIA E HIDRAULICA Fecha FEBRERO 2015     Modelización hidrológica distribuida con un esquema en volúmenes finitos. Validación del método. Autor: Carlos Dionisio Barea Tutor: Ernest Bladé Castellet Existen en la actualidad numerosos modelos de simulación de procesos hidrológicos tales como eventos de lluvia, escorrentía superficial, pérdidas, etc. En muchos casos, debido a la falta de datos reales, son estos modelos la herramienta fundamental de trabajo para generación de planes de actuación, mapas de riesgo, de peligrosidad, etc. Estos modelos son, en general, modelos agregados que se despreocupan de los sucesos que se llevan a cabo en el interior de una cuenca, y ofrecen únicamente un hidrograma en un punto de descarga. En los casos más favorables, los modelos trabajan con simplificaciones de las ecuaciones de Saint-Venant bidimensionales. El modelo Iber es un modelo distribuido para cálculos hidráulicos, donde para cada elemento se obtiene un caudal y una velocidad del flujo para cada paso de tiempo y lo obtiene gracias a la resolución de las ecuaciones bidimensionales de Saint-Venant. Sería interesante pues, utilizar un modelo de estas características como modelo hidrológico y se capaces así, de obtener el comportamiento del flujo debido a un evento de lluvia. El análisis realizado en este estudio, trata de verificar que el esquema en volúmenes finitos con el que trabaja Iber funciona también para cálculos hidrológicos. Además, existen ciertos parámetros objeto de estudio debidos a la naturaleza de un modelo distribuido. El coeficiente de rozamiento, el tipo y tamaño de mallado y el umbral de secado-mojado son variables, en los dos últimos casos, puramente producto de la discretización de un problema continuo, por lo que se debe realizar un análisis de sensibilidad de los resultados al variar dichos coeficientes. Una vez realizados los estudios de sensibilidad de los diferentes parámetros, así como la determinación del esquema idóneo para una modelación de un proceso hidrológico, se realiza una comparativa de resultados entre los obtenidos mediante Iber y los facilitados por otro modelo hidrológico ya verificado, en este caso HEC-HMS. Palabras clave: Coeficiente de Manning, tamaño de malla, hidrograma de salida, modelo lineal, número de curva, umbral secado-mojado.    Distributed hydrological modeling with a Finite Volume Scheme. Validation . Method Validation. Author: Carlos Dionisio Barea Advisor: Ernest Bladé Castellet Nowadays there are a lot of hydrological process models such as rainfall events, runoff, losses, etc. In many cases, due to the lack of real data, these models are the basic tool for generating action plans, risk maps, hazard maps, etc. These models are generally aggregated models, that don’t care of the events that take place within a basin, and offer only one hydrograph at the discharge point. In the best cases, the models work with simplifications of Saint-Venant equations. Iber model is a distributed model for hydraulic calculations, where each element gets a flow and a velocity for each time. It is obtained by solving the two-dimensional SaintVenant equations. It would be interesting use a model with these features as hydrological model and thus capable of obtaining the flow behavior due to a rain event. The analysis in this study wants to verify that the finite volume scheme used by Iber also works for hydrological calculations. In addition, some parameters must be studied due to the nature of a distributed model. The friction coefficient, the type and size of meshing and threshold wet-dry are variables that appear as a product of the discretization of a continuous problem, so it must perform a sensitivity analysis of the results by varying these coefficients. Once the sensitivity studies of the different parameters have been done, a comparison is made between Iber results and the results provided by other hydrological model, in this case HEC-HMS. Keywords: Manning coefficient, mesh size, outlet hydrograph, linear model, curve number, wet-dry threshold. .                                 !"   #$ %# &'( % !  )%*%+, #%(+-. 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