Simulación numérica de inundaciones en Villahermosa México usando el código IBER

J.C. González-Aguirre, M.E. Vázquez-Cendón, J. Alavez-Ramírez

Resumen

Las inundaciones son un problema que afecta a muchas partes del mundo, pero en algunos sitios suceden con mayor frecuencia, por ejemplo en Villahermosa México, lo cual se puede constatar con las inundaciones ocurridas en el 2000, 2007, 2009 y 2010. En el presente trabajo se emplea el código IBER (disponible gratuitamente en http://www.iberaula.es) para recrear los escenarios que se presentaron en la planicie tabasqueña en Octubre de 2007 y se comparan los resultados numéricos con los datos obtenidos de la estación hidrometeorológica de Gaviotas reportados por CONAGUA. Los escenarios simulados corresponden a los días 1, 30 y 31 de Octubre. En la simulación del día 1 de Octubre se obtuvo un estado estacionario, el cual se utilizó como condición inicial en las simulaciones de los días 30 y 31 de Octubre, en las cuales se recrean las condiciones del 31 de Octubre en la planicie tabasqueña. Adicionalmente se realiza un análisis de sensibilidad sobre el parámetro de seco mojado y el número de Courant.


Palabras clave

Ecuaciones de las aguas someras; Método de volúmenes finitos; Frentes de seco mojado; inundaciones; IBER.

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Referencias

Alavez-Ramírez, J., López-López, J., Hernández-López J.L., De-la-Fuente-Vicente, D. (2013). Modelación matemática y computacional de una inundación. Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. Tabasco, México.

Bermúdez, A., Dervieux, A., Desideri, J.A., Vázquez-Cendón, M.E. (1998). Upwind schemes for the two-dimensional shallow water equations with variable depth using unstructured meshes. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 155(1-2), 49-72. doi:10.1016/S0045-7825(97)85625-3

Bladé, E., Cea, L., Corestein, G., Escolano, E., Puertas, J., Vázquez-Cendón, M.E., Dolz, J., Coll, A. (2014). Iber: herramienta de simulación numérica del flujo en ríos. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería. 30(1), 1-10. doi:10.1016/j.rimni.2012.07.004

Brufau, P., García-Navarro, P., Vázquez-Cendón, M.E. (2000). Zero mass error using unsteady wetting–drying conditions in shallow flows over dry irregular topography. International Journal for Numerical Methods in Fluids. 45(10), 1047-1082. doi:10.1002/fld.729

Caleffi, V., Valiani, A., Zanni, A., (2003). Finite volume method for simulating extreme flood events in natural channels. Journal of hydrualic research. 41(2), 167-177. doi:10.1080/00221680309499959

Castro, M.J., Ferreiro Ferreiro, A.M., García-Rodríguez, J.A., González-Vida, J.M., Macías, J., Parés, C., Vázquez-Cendón, M.E. (2005). The numerical treatment of wet/dry fronts in shallow flows: application to one-layer and two layer systems. Journal Mathematical and Computer modelling. 42(3-4), 419-439. doi:10.1016/j.mcm.2004.01.016

Cea, L. (2005). An unstructured finite volume model for unsteady turbulent shallow water flow with wet-dry front: Numerical solver and experimental validation. PhD, Universidad da Coruña.

Cea, L., Puertas, J., Vázquez-Cendón, M.E. (2007). Depth averaged modelling of turbulent shallow water flow with wet-dry fronts. Archives of Computational Methods in Engineering. 14(3), 303-341. doi:10.1007/s11831-007-9009-3

Cea, L., Vázquez Cendón, M.E. (2010). Unstructured finite volume discretisation of two-dimensional depth-averaged shallow water equations with porosity. International Journal for Numerical Methods in Fluids. 63(8), 903-930. doi:10.1002/fld.2107

Cea, L., Vázquez-Cendón, M.E. (2012). Unstructured finite volumen discretisation of bed friction and convective flux in solute transport models linked to the shallow water equations. Journal of Computational Physics. 231(8), 3317-3339. doi:10.1016/j.jcp.2012.01.007

Comisión de Asuntos Hidraúlicos. (2009). Informe de las inundaciones de 2007 en el estado de Tabasco, diagnostico preliminar. Senado de la República, México.

CONAGUA: Dirección local Tabasco. (2007a). Concentrado de gastos, niveles y precipitaciones del 1 de Octubre al 17 de noviembre de 2007. Tabasco, México.

CONAGUA: Organismo de cuenca Frontera Sur. (2007b). Boletín de información Hidrométrica, Climatológica y de Presas. [En línea] http://www.conagua.gob.mx/OCFS07/Contenido/Documentos/BoletinHidrometricoydePresas.pdf.

Godlewski, E., Raviart, P. (1996). Numerical approximation of hyperbolic systems of conservation laws. Springer, Berlin. doi:10.1007/978-1-4612-0713-9

González-Aguirre, J.C. (2012). Simulación numérica de inundaciones en Villahermosa, Tesis de Maestría, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco. Tabasco, México.

Harten, A., Lax, P., van Leer, B. (1983). On upstream differencing and Godunov-type schemes for hyperbolic conservation laws. SIAM Review, 25(1), 35-61. doi:10.1137/1025002

Hubbard, M.E., Garcia-Navarro, P. (2000). Flux difference splitting and the balancing of source terms and flux gradients. Journal of Computational Physics. 165(1), 89-125. doi:10.1006/jcph.2000.6603

INEGI. (2012). Modelos digitales de elevación de alta resolución LIDAR, con resolución de 5m. [En línea] http://www3.inegi.org.mx/sistemas/biblioteca/ficha.aspx?upc=702825877293.

Ingenieros Consultores. (2007). Inundaciones en Tabasco por eventos meteorológicos. Tabasco, México.

Nguyen, D., Shi, Y., Wang, S., Nguyen, T. (2006). 2D Shallow-water model using unstructured finite-volumens methods. Journal of Hydraulic Engineering. 132(3), 258-269. doi:10.1061/(ASCE)0733-9429(2006)132:3(258)

Ortiz, P. (2014). Shallow water flows aver flooding areas by a flux-corrected finite element method. Journal of hydraulic research. 52(2), 241-252. doi:10.1080/00221686.2013.841777

Vázquez-Cendón, M.E., Cea, L. (2012) Analysis of a new Kolgan-type scheme motivated by the shallow water equations. Applied Numerical Mathematics. 62(4), 489-506. doi:10.1016/j.apnum.2011.06.002

Zapata, R. (2008) Tabasco: Características e impacto socioeconómico de las lluvias extremas de 2008. Comisión Económica para América latina y el Caribe. México.

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