Simulación numérica con RiverFlow2D de posibles soluciones de mitigación de avenidas en el tramo medio del río Ebro

I. Echeverribar, M. Morales-Hernández, A. Lacasta, P. Brufrau, P. García-Navarro

Resumen

En este trabajo se presenta un estudio de medidas orientadas a la mitigación de avenidas en el tramo medio del río Ebro: limpieza de vegetación del cauce, uso de zonas de inundación controlada y construcción o re-adaptación de motas. Para ello se utiliza el software RiverFlow2D que resuelve las ecuaciones conservativas del flujo de superficie libre con un método de volúmenes finitos realizando los cálculos sobre GPU. Se comparan los resultados con medidas en estaciones de aforo e información extraída de ortofotos. La medida más efectiva, de las analizadas, ha resultado ser la eliminación de la vegetación en el cauce. Se demuestra que no sólo el área máxima inundada es menor en todo el tramo sino que también reduce la altura de agua hasta en 1 m. El resto de medidas tienen consecuencias locales y de poca entidad cuando los caudales pico son altos, aunque podrían resultar de utilidad para avenidas con caudales más bajos.


Palabras clave

Avenida; Simulación numérica; Mitigación; Flujo de superficie libre

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Referencias

Ahmad, S., Simonovic, S. 2006. An intelligent decision support system for management of floods. Water Resources Management, 20(3), 391-410. doi:10.1007/s11269-006-0326-3

Ahmadian, R., Falconer, R. A., Wicks, J. 2015. Benchmarking of flood inundation extent using various dynamically linked one- and two-dimensional approaches. Journal of Flood Risk Management, 1-15. doi:10.1111/jfr3.12208

Bates, P. D., De Roo, A. P. J. 2000. A simple raster-based model for flood inundation simulation. Journal of Hydrology, 236(1-2), 54-77. doi:10.1016/S0022-1694(00)00278-X

Bladé, E., Cea, L., Corestein, G., Escolano, E., Puertas, J., Vázquez-cendón, 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. 2001. Modelo de simulación bidimensional de transitorios en aguas superficiales: aplicación a roturas de presa. Ingeniería Civil, 121, 33-40.

Caviedes-Voullième, D., Morales-Hernández, M., López-Marijuan, I., García-Navarro, P. 2014. Reconstruction of 2D river beds by appropriate interpolation of 1D cross-sectional information for flood simulation. Environmental modelling & software, 61, 206-228. doi:10.1016/j.envsoft.2014.07.016

Comisión Técnica del Comité Español de la Estrategia Internacional para la Reducción de Desastres, Dirección general de protección civil y emergencias, Ministerio del interior, Gobierno de España. Reducción del riesgo de desastres, nº 3 enero-abril 2016. http://www.proteccioncivil.org.

DHI. 2009. MIKE 21 Flow Model. Hydrodynamic Module Scientific Documentation. MIKE by DHI, 2009.

García, R., Restrepo, P., Deweese, M., Ziemer, M., Palmer, J., Thornburg, J., Murillo, J., Morales, M., García-Navarro, P., Lacasta, A. 2015. Advanced GPU Parallelization for two-dimensional operational river flood forecasting. Proceedings of the 36th IAHR World Congress, Junio 28-Julio 3. The Hague, The Netherlands.

Lacasta, A., Morales-Hernández, M., Murillo, J., García-Navarro, P. 2014. An optimized GPU implementation of a 2D free surface simulation model on unstructured meshes. Advances in engineering software, 78, 1-15. doi:10.1016/j.advengsoft.2014.08.007

Lacasta, A., Juez, C., Murillo, J., García-Navarro, P. 2015. An efficient solution for hazardous geophysical flows simulation using GPUs. Computers & Geosciences, 78, 63-72. doi:10.1016/j.cageo.2015.02.010

Morales-Hernández, M., García-Navarro, P., Burguete, J., Brufau, P. 2013. A conservative strategy to couple 1D and 2D models for shallow water flow simulation. Computers & Fluids, 81, 26-44. doi:10.1016/j.compfluid.2013.04.001

Murillo, J., Brufau, P., García-Navarro, P., Rodríguez, M., Andrés-Urrutia, A. 2007. A mathematical model for numerical simulation of shallow water flow: description and practical application of Guad2D. Proceedings of the Environmental Informatics and System Research Congress (Enviroinfo 2007), September 12-14, Warsaw, Poland, 409-416.

Plan de Gestión del Riesgo de Inundación, Confederación Hidrográfica del Ebro. http://www.chebro.es/PGRI. Último acceso: enero 2017.

Roe, P. L. 1981. Approximate Riemann solvers, parameter vectors and difference schemes. Journal of Computational Physics, 43(2), 357-372. doi:10.1016/0021-9991(81)90128-5

Shang, Z. 2014. High performance computing for flood simulation using Telemac based on hybrid MPI/OpenMp parallel programming. International Journal of modeling, simulation and scientific computing, 5(4), 1-13.

Suman, A., Akther, F. 2014. River Flood Modelling Using SOBEK: A Case Study from Ciliwung Catchment, Indonesia. International Journal of Engineering Research, 3(11), 662- 668. doi:10.17950/ijer/v3s11/1108

Toriman, M.E., Hassan, A.J., Gazim, M.B., Mokhtar, M., Mastura, S.A., Jaafar, O., Karim, O., Aziz, N.A. 2009. Integration of 1-d Hydrodynamic Model and GIS Approach in Flood Management Study in Malaysia. Research Journal of Earth Sciences, 1(1), 22-27.

Van der Knijff, J.M., Younis, J., De Roo, A.P.J. 2010. LISFLOOD: a GIS-based distributed model for river basin scale water balance and flood simulation. International Journal of Geographical Information Science, 24(2), 189-212. doi:10.1080/13658810802549154

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1. Estudio numérico para la elaboración de mapas de inundación considerando la hipótesis de rotura en balsas para riego
F.J. Sánchez-Romero, M. Pérez-Sánchez, M. Redón-Santafé, J.B. Torregrosa Soler, C. Ferrer Gisbert, J.J. Ferrán Gozálvez, A. Ferrer Gisbert, P.A. López-Jiménez
Ingeniería del agua  vol: 23  num.: 1  primera página: 1  año: 2019  
doi: 10.4995/ia.2019.8892



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