Estudio numérico y experimental del transporte de sedimentos en cauces aluviales

Resumen

El estudio de los fenómenos relativos al transporte de sedimentos, como elemento imprescindible de la Hidráulica Fluvial, es de gran importancia en numerosos campos de la ingeniería civil y otras disciplinas científicas. Los procesos asociados a este ámbito de trabajo adquieren una relevancia fundamental en todo tipo de obras hidráulicas y cauces naturales, permitiendo analizar las afecciones que pueden causarse en los ecosistemas y zonas cercanas a las actuaciones. El desarrollo de estos estudios puede verse enormemente facilitado por la disponibilidad de modelos numéricos que permitan predecir los valores relativos a la hidrodinámica y las variaciones morfológicas de dichos cauces. Uno de los mayores problemas que se plantean en la actualidad con relación a dichos modelos es asegurar su convergencia, estabilidad y adecuada calibración, siendo necesario validarlos con experimentos llevados a cabo en laboratorio y/o campo. El objetivo de esta Tesis Doctoral es la presentación de un estudio numérico-experimental del transporte de sedimentos en ríos y canales. El trabajo aquí expuesto consiste en el desarrollo de un modelo numérico bidimensional desacoplado de flujo y sedimentos granulares, que evalúa en régimen no permanente la hidrodinámica y el transporte de sedimentos utilizando el Método de los Volúmenes Finitos. La validación numérica del bloque hidrodinámico se realizó comparando los resultados obtenidos con los correspondientes a dos conocidos problemas de contraste. La validación experimental del modelo completo se desarrolló a través de ensayos de laboratorio implementados en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canles y Puertos, y en el Centro de Innovación Tecnolóxica en Edificación e Enxeñería Civil (CITEEC), ambos pertenecientes a la Universidad de A Coruña.