Hidráulica 2D

• 16/11/2009
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Hay que considerar las ventajas de la evolución científica cuando es necesario analizar el comportamiento de diversos fenómenos naturales. Desde CGS es una inquietud constante contar con el apoyo de los estamentos y grupos de investigación que desarrollan avances científicos relevantes que apoyan la operación comercial cotidiana.

Así, se persigue una constante colaboración con los grupos universitarios que desarrollan nuevos desarrollos matemáticos y permiten el tratamiento de casos reales que hasta el momento solamente se han podido afrontar asumiendo hipótesis simplificadoras que, si bien en muchos casos permiten resolver la situación de una manera adecuada y eficiente, en otros conducen a producir errores que no siempre es posible cuantificar adecuadamente (p.e. cuando se trabaja en el ámbito de riesgos naturales y eventos extremos las estimaciones se basan habitualmente en proyecciones o extrapolaciones de datos conocidos).

Hablando de aguas superficiales, actualmente se están desarrollando herramientas de cálculo bidimensional que permiten la simulación de casos que hasta el momento se representaban de manera incompleta mediante herramientas que, entre otras simplificaciones, asumen el carácter unidimensional de los flujos, que las aguas no arrastran sedimentos u otros elementos en suspensión y que el fondo de los cauces es fijo y no existen por tanto arrastres o procesos (locales o no) de erosión o deposición.

Grupos de investigación de las universidades de Málaga y Sevilla han desarrollado durante la última década un nuevo código denominado DamFlow que permite simular los procesos de flujo de aguas libres, con rigor físico y matemático y sus aplicaciones directas son del máximo interés y de muy compleja resolución (y especialmente sujeta a grandes desviaciones) con las herramientas antecedentes.

Cabe destacar entre estos posibles objetivos de la aplicación de DamFlow los siguientes:

1. Regímenes fluvial (o subcrítico), torrencial (o supercrítico), con posibles transiciones entre uno y otro régimen.
2. Formación de resaltos hidráulicos y propagación de frentes o bores. En el caso de flujos estratificados, resaltos hidráulicos y bores internos.
3. Aparición de frentes seco/mojado, en los que la lámina de agua avanza o retrocede sobre un lecho seco, como ocurre en las riveras, líneas de costa, o en la simulación de inundaciones. En el caso de flujos estratificados, aparición de frentes en los que el espesor de alguna de las capas de agua se anula, como es el caso nuevamente de las líneas costeras, inundaciones o afloramientos de agua profunda.
4. Erosión, deposición y arrastre de sedimentos con interacción débil.
5. En el caso de flujos estratificados el ratio de densidades de las capas puede ser arbitrariamente próximo a 1. Los modelos incluyen técnicas específicas para tratar las inestabilidades de cizalla de tipo Kelvin-Helmholtz, cuya aparición es tanto más probable mientras más próximo a 1 es dicho ratio.
6. Flujos de corrientes túrbidas.
7. Avalanchas aéreas y subacuáticas de materiales granulares. Formación de Tsunamis.