Simulación numérica de mojado y secado en aguas poco profundas, usando un esquema curvilíneo adaptable

Resumen

Cuando una avenida fluye sobre una planicie de inundación, la forma de la zona inundada cambia continuamente; el calculo de este cambio de forma es un problema difícil de solucionar: Existen varios enfoques para intentar resolver al que se le ha denominado el problema de mojado y secado; esto es, la determinación de la zona cubierta por el agua. En el artículo se presenta y evalúa un método curvilíneo que mediante la adaptación de la malla calcula el proceso de mojado y secado en flujos promediados en la profundidad. La deformación del espacio físico se obtiene empleando un enfoque Euleriano-Lagrangiano, con el que la malla de calculo se adapta según el nivel del agua. El sistema de ecuaciones diferenciales parciales, que describen el flujo promediado en la profundidad y el cambio en la forma del dominio debido al mojado y secado, se basa en el método de pasos fraccionados; se descompone el sistema bidimensional no lineal de ecuaciones hidrodinámicas en un grupo lineal tridiagonal, el cual se resuelve usando un método iterativo de direcciones alternantes. Se presenta la validación del modelo con datos experimentales. La concordancia entre los resultados numéricos y experimentales es muy satisfactoria.