PROPUESTA METODOLÓGICA PARA LA ESTIMACIÓN DE CAUDALES MEDIANTE INFORMACIÓN REMOTA. ENFOQUE 1D.
RODRIGO MENESES P.1
DAVID POBLETE L.2
MATÍAS PEREDO P. 3
FELIPE NICOLAS A. 4
RESUMEN
Este trabajo describe una propuesta metodológica para la estimación del caudal en ríos a través del procesamiento de imágenes que pueden ser obtenidas desde un dron. Una dificultad considerable se encuentra en la falta de información del cauce como el desconocimiento de la batimetría, de la rugosidad y de la pendiente de fondo o de propiedades del flujo como el gradiente de velocidades o la velocidad media del flujo. Para abordar esta problemática, se propone un procedimiento de cálculo en el cual se utilizan la cota del nivel del agua y un estimativo de la velocidad media, a través de la velocidad máxima superficial, como datos de entradas en un esquema numérico modificado de las ecuaciones de Saint Venant en 1D. Con lo anterior, el procedimiento consiste en una metodología numérica de dos fases: La primera fase, llamada Predictor, se focaliza en la estimación del caudal y de la batimetría en varias secciones transversales de manera independiente considerando un enfoque del tipo problema inverso para el caudal, junto con la aproximación del campo de velocidades promedio de una sección transversal estimada mediante el principio de máxima entropía; la segunda fase, llamada Corrector, se focaliza en la comprobación del cálculo preliminar mediante el cumplimiento de restricciones y condiciones en un modelo de optimización. En este modelo, la función objetivo expresa la comparación entre las observaciones y el resultado numérico y las restricciones están dadas por las ecuaciones de Saint Venant. Con el objetivo de desarrollar comparaciones, el esquema numérico se ensaya considerando una colección de diversos escenarios conocidos generados en HEC RAS. . Se obtienen caudales estimados similares a los usados en los escenarios, con errores relativos menores al 5%.
1 Profesor Adjunto, Escuela de Ingeniería Civil, Universidad de Valparaíso – email: rodrigo.meneses@uv.cl
2 Profesor Adjunto, Escuela de Ingeniería Civil, Universidad de Valparaíso – email: david.poblete@uv.cl
3 Plataforma de investigación ECOHYD – email: matias.peredo@ecohyd.com
4 Alumno de pregrado, Escuela de Ingeniería Civil, Universidad de Valparaíso – email: felipe.nicolas@alumnos.uv.cl
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