Tesis 5 - Simulacion Hudraulica del Rio Nuevo en Mexicali Baja California - Conclusiones

Conclusiones

 

1. Mediciones de campo. En general se realizaron dos campañas de

 

 

• Las mediciones de la velocidad de flujo y tirante de agua del RN, realizadas durante la primera campaña de campo mostraron que: La velocidad del flujo del RN varía de entre 0.9 a 1.9 m/s, el promedio es de 1.26 m/s y una desviación estándar de 0.16 m/s. La altura del tirante del agua (cm) en cada rejilla medida en campo como se observa ésta va de 70 cm hasta 120 cm y tiene un tirante promedio de 98.15 cm y una desviación estándar de 8.69 cm. El gasto varía entre 3.83 m³/s a 7.68 m³/s, el gasto promedio es de 4.96 m³/s y una desviación estándar de 0.57 m³ . (Figura 15, 16 y 17)

 

 

• Segunda Campaña de medición. Existe un desfasamiento entre el gasto obtenido el día 8/04/04 y el día 20/04/04 por lo que se ajustaron los gastos obtenidos el día 20 recorriéndolos al gasto del día 8/04/04, la diferencia en gasto entre una medida y otra fue de 1.39 m³/s, fue así como se considera que haya sido el mismo gasto que se midio aunque en realidad el gasto no permanece constante, sino que tiene algunas variaciones. Estos datos junto con los de la primera campaña forman la base sobre la que descansa la modelización del flujo propuesta. (Figura 18)

 

 

1. Procedimiento de la calibracion. Para la calibrar el modelo se realizaron los siguientes experimentos:

 

 

• Experimento "A". La rugosidad varia de 0.015 a 0.017 en relacion a un gasto de 6.02 m³/s. Se considera como rugosidad máxima aceptable n=0.017 y como mínima n=0.015.

 

 

• Experimento "B". Los tirantes simulados que mejor se ajustaron a los tirantes medidos son los del gasto de 6.02 m³/s; la rejilla 22, 25 y 29 considerá un gasto de 5.55 m³/s y la rejilla 43 un gasto de 6.96 m³/s. El valor de rugosidad n=0.017 corresponde a un gasto de 6.02 m³/s. Los tirantes simulados de las rejillas 63, 67, 69 y 71 se encuentran muy desfasadas de los tirantes medidos en campo.

 

 

• Experimento "C". Variaciones de un 10% del caudal del RN ocasiona variaciones de ±10 cm en el tirante del agua.

 

 

• Experimento "D". Al variar la rugosidad "n" de 0.011 a 0.023 los tirantes de agua resultantes variaron -30 cm y +30 cm respectivamente. Los tirantes simulados de las rejillas 63,67,69 y 71 se lograron ajustar con la rugocidad de n=0.023.

 

 

• Experimento "E". El gasto promedio mejor se ajustado a lo largo de toda la canalización fue de 7.94 m³/s (20% arriba del promedio). No obstante, los tirantes obtenidos de la simulación para las rejillas 43, 63, 67, 69 y 71 no pudieron ser ajustados. Para lograr ajustar los tirantes en estas rejillas (63 al 71) es preciso aumentar el gasto aproximadamente 50% es decir a 9.82 m³/s.

 

 

• Experimento "F". En promedio el gasto que mejor se ajustó fue de 5.30 m³/s (-20% del promedio) los tirantes de las rejillas 25 y 29 tubieron un mejor ajuste con el gasto de 4.61 m³/s (-30% del promedio) y el tirante de la rejilla 43 con un gasto de 5.96 m³/s (-10% del promedio) .

 

 

• Experimento "G". Para elegir la mejor descripción de la geometría, el flujo y la simulación se variaron algunos de los datos y los parámetros utilizados, del análisis de las soluciones y su ajuste con los tirantes medidos, las combinaciones mejor ajustadas corresponden a los casos 1, 2, 3 y 4. Por tal razón se concluye que el modelo hidráulico, que se debe conservar para un mejor ajuste debe incluir las siguientes características; utilizar la geometría proporcionada por SIDUE, considerar como condición de frontera la elevación del nivel de agua y el tirante crítico y para el tipo de flujo considerar tanto el subcrítico como el mixto. (Tabla 6).

 

 

• Experimento "J". Después de agregar las secciones indicadas por el programa se logró obtener un ajuste en el tramo de las rejillas #71 a la rejilla #58 dando como resultado mantener un ajuste muy aceptable del modelo hidráulico con respecto a los datos medidos en campo, lo que no se había logrado en ningún otro caso anterior.

 

 

• Geometría proporcionada por SIDUE con secciones de ancho constante de 3.95 m y secciones localizadas en cada rejilla, además de un alineamiento formado con los vértices de cada junta constructiva y la sección de la cúpula (según proyecto).

 

 

• El tipo de flujo se considera como flujo permanente, con un gasto constante a lo largo del encauzamiento del RN Q=6.49m³/s y las condiciones de frontera aguas arriba y aguas abajo se tomará el nivel del agua conocida. Cabe señalar que no estamos considerando las aportaciones de pluviales y aguas negras y en casos extremos las infiltraciones de entrada o salida de la bóveda.

 

 

• El flujo es subcrítico, pero para analizar el flujo elegimos el tipo mixto.

 

 

1. Modelo del flujo en situaciones extremas.

 

 

• Experimento "K". Considerando el gasto de diseño original (24.6 m³/s) del tramo encauzado del RN, bajo las condiciones de simulación descritas, el tirante promedio alcanza valores de 3.8 m lo que indica que el encauzamiento no es capaz de conducir este caudal entre las rejillas 39 a 71.

 

 

• Experimento "L". Con el propósito de simular el tramo encauzado en una situación extrema en este experimento se utilizó el caudal de diseño (24.6 m³/s) junto con la rugosidad de diseño (n=0.012). Como se comentó antes este valor es menor al que mejor ajusta la simulación bajo las condiciones medidas (n=0.012). Al utilizar una rugosidad menor el modelo mostró, como era de esperar, un tirante menor pasando de 3.8 m del experimento "K" a 3.5 m. No obstante haber disminuido el tirante del tramo encauzado posee una altura de paredes de 2.74 m por lo que tampoco es posible conductor dicho caudal con la rugosidad de diseño.

 

Contacto.

Norberto Quezada Ayala

Email: