Modelacin̤ del flujo en lamina libre sobre causes naturales , anl̀isis integrado con esquemas en volm͠enes finitos en una y dos dimensiones - Blad ̌i Castellet Ernest; Universidad Politčnica de Cataluą UPC
El conocimiento del funcionamiento hidrùlico de un ro̕ en avenida es fundamental para la resolucin̤ de gran variedad de problemas de ingeniera̕ hidrùlica y dinm̀ica fluvial, como delimitacin̤ de zonas inundables, diseǫ de encauzamientos y estructuras hidrùlicas, estabilizacin̤ de mr̀genes, estudios de rotura de presa, proyectos de rehabilitacin̤ de ro̕s, o determinacin̤ del riesgo asociado a episodios extraordinarios de lluvia.Para ello es necesario el estudio del flujo de agua en lm̀ina libre en rǧimen variable y con geometra̕s irregulares.En este trabajo se aborda este estudio mediante la puesta a punto de herramientas de modelacin̤ numřica.El objetivo de este trabajo es la puesta a punto de una herramienta para la modelacin̤ matemt̀ica del flujo de agua en lm̀ina libre, en rǧimen variable, con geometra̕s irregulares como son los cauces naturales.Los esquemas que se desarrollan permiten modelar con precisin̤ flujos de agua discontinuos o con singularidades (cambios de rǧimen, frentes de onda, resaltos hidrùlicos), como ocurre en la realidad durante el transcurso de una avenida en gran parte de los ro̕s, sobretodo en los cauces torrenciales.Se desarrollan esquemas numřicos para la resolucin̤ de las ecuaciones de Saint Venant en forma conservativa, explc̕itos en volm͠enes finitos.Este tipo de esquemas shock capturing son los ms̀ adecuados para la simulacin̤ de flujos con singularidades. Los esquemas desarrollados son de alta resolucin̤, con segundo orden de precisin̤ fuera de las discontinuidades mientras que en štas no se producen oscilaciones espurias ni ms̀ disipacin̤ de la debida.La geometra̕ de los ro̕s condiciona las caracters̕ticas del flujo hidrùlico.El objetivo de este trabajo es la puesta a punto de una herramienta para la modelacin̤ matemt̀ica del flujo de agua en lm̀ina libre, en rǧimen variable, con geometra̕s irregulares como son los cauces naturales.Los esquemas que se desarrollan permiten modelar con precisin̤ flujos de agua discontinuos o con singularidades (cambios de rǧimen, frentes de onda, resaltos hidrùlicos), como ocurre en la realidad durante el transcurso de una avenida en gran parte de los ro̕s, sobretodo en los cauces torrenciales.Se desarrollan esquemas numřicos para la resolucin̤ de las ecuaciones de Saint Venant en forma conservativa, explc̕itos en volm͠enes finitos.Este tipo de esquemas shock capturing son los ms̀ adecuados para la simulacin̤ de flujos con singularidades. Cuando existe una direccin̤ del flujo predominante se puede utilizar una aproximacin̤ unidimensional, pero en ocasiones (confluencias de ro̕s, flujos alrededor de estructuras, cauces compuestos, curvas, desbordamiento de cauces) esto no es as ̕debiňdose recurrir a una aproximacin̤ bidimensional, ms̀ costosa en informacin̤, complejidad del modelo y tiempo de cl̀culo.Este documento es una tesis doctoral presentada y elaborada por Ernest Blad ̌i Castellet, para obtener el tt̕ulo de Doctor en el Departament d<U+0092>Enginyeria Hidrủlica, Mart̕ima i Ambiental de la Escola Tc̈nica Superior d<U+0092>Enginyers de Camins, Canals i Ports de la Universidad Politčnica de Cataluą UPC (Barcelona, Espaą, 2005), y publicada en el servidor de Tesis Doctorals en Xarxa (TDX). El objetivo de este trabajo es la puesta a punto de una herramienta para la modelacin̤ matemt̀ica del flujo de agua en lm̀ina libre, en rǧimen variable, con geometra̕s irregulares como son los cauces naturales.