Simulación de avenidas mediante un modelo hidráulico/hidrológico distribuido en un tramo urbano del río Ginel (Fuentes de Ebro)

Abstract

En las últimas décadas, la simulación de diferentes procesos hidráulicos/hidrológicos ha constituido una herramienta de gran utilidad tanto en la prevención de riesgos como en la gestión de sus consecuencias. La predicción de caudales, calados y manchas de inundación para distintos episodios de ondas de avenida permite valorar la situación con antelación y proporciona información útil a la hora de tomar medidas de contención como, por ejemplo, la colocación óptima de diques para evitar o paliar daños. En este trabajo, se describe la aplicación de un modelo distribuido de simulación hidráulica basado en las ecuaciones 2D de aguas poco profundas a la simulación de ondas de avenida en un tramo urbano del río Ginel (Fuentes de Ebro). Mediante este modelo, se pueden obtener resultados de calado de agua y velocidad en cualquier punto del dominio de cálculo. El código está diseñado para aprovechar la potencia de las tarjetas gráficas (GPU) de última generación, proporcionando una simulación ágil y precisa y constituya el motor de cálculo del programa RiverFlow2D. Los resultados obtenidos permiten valorar las consecuencias de varias riadas con períodos de retorno de hasta 500 años.

2D Numerical Simulation of Floods in Ebro River and Analysis of Boundary Conditions to Model the Mequinenza Reservoir Dam

“…Although the numerical model used has been validated on numerous occasions and in different domains [20,53], each model configuration requires a calibration process to adjust parameters and correct data that may contain errors. Moreover, even if the model has been calibrated and validated, this does not mean that it is optimal, leading to high computational consumption if the discretization is excessively fine.…”

An Efficient GPU Implementation of a Coupled Overland-Sewer Hydraulic Model with Pollutant Transport

“…The mesh refinement is especially careful in the urban area, where the narrowness of the streets requires the use of small triangles in order to obtain an adequate representation (Figure 16). Figures [17][18][19][20][21] show the spatial distribution of the surface flow numerical results at t = 1.1 h, t = 1.5 h, t = 1.8 h, t = 5.2 h and t = 12 h, respectively, for water depth h and φ 1 and φ 2 pollutant concentrations. Figure 17 show the progression of both inlet contaminants along the northern channel and the surcharge of the sewer system causing the polluted water to reach the urban area.…”

“…Due to the irregular nature of streets and buildings network in a urban environment, two-dimensional (2D) flow models are usually the most suitable for this type of simulation. Two main approaches are considered for this purpose: Shallow Water-based models (SW) [10][11][12][13][14][15] and Diffusion-Wave of Zero-Inertia (ZI) models, which represent a simplification of the SW models [16][17][18][19][20][21]. Interesting comparisons between 1D and 2D choices for modeling the surface flow are presented in Leandro et al [22] and Leandro et al [23], clarifying the limitations of the 1D surface flow models for urban environments and emphasizing that the correct modelization of the surface pathways and the linking elements between both domains (manholes) are key factors to set up an accurate surface-sewer flow coupled model.…”