CONGRESO XVII – Trabajo 26

SEDIMENTACIÓN EN EMBALSES: MODELO MATEMÁTICO Y NUMÉRICO DE CORRIENTES DE TURBIDEZ Y DELTAS DE SEDIMENTO GRUESO


JAVIER GONZALEZ S.1
ALDO TAMBURRINO T.2
YARKO NIÑO C.3

RESUMEN

Se presenta un modelo matemático y numérico que simula el flujo y depositación en un embalse, incorporando el fenómeno de una corriente de turbidez como agente responsable del transporte de sedimentos finos. Simultáneamente, el modelo calcula la acumulación de sedimentos gruesos en forma de un delta que avanza progresivamente hacia el muro. En el caso del flujo, se utiliza un esquema numérico explícito y conservativo, basado en el método de volúmenes finitos, capaz de modelar flujos de régimen mixto y transcríticos. En el caso de la corriente de turbidez se utilizan ecuaciones recientes que permiten incorporar el condicionamiento de la corriente por parte del muro y representar el patrón de depositación de sedimento fino que se desarrolla en un embalse. Estas ecuaciones se resuelven con un esquema numérico de diferencias finitas tipo MacCormack. Por su parte el sedimento grueso se resuelve mediante un esquema de diferencias finitas que incorpora la variación longitudinal de la topografía. Se aplica el modelo a un embalse tipo con un canal de geometría trapecial, la cual puede ser variable en la dirección longitudinal. Los resultados muestran que el modelo reproduce de buena forma aquellos casos en que se presentan cambios de régimen a lo largo del canal. Su eficiencia se incrementa introduciendo modificaciones al esquema numérico del flujo que lo habilitan para lidiar con problemas donde existen pendientes de fondo altas. Para el caso de la corriente de turbidez se observa que las ecuaciones permiten obtener el perfil longitudinal de concentraciones de una manera correcta y eficaz, de acuerdo con lo que predice la teoría y por lo tanto realizar una buena predicción de la evolución de los depósitos de fondo.

1 Ingeniero(e), Magíster(c) Rec. y Medio Ambiente Hídrico, Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Chile
2 Profesor Asociado, Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Chile
3 Profesor Asociado, Departamento de Ingeniería Civil, Universidad de Chile

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