Modelo hidráulico de barrancos “exprés”

Geometria del modelo hidraulico

Hace pocas semanas efectué un servicio “exprés”: un modelo hidráulico de barrancos para un estudio de inundabilidad.

Foto by Stuart Miles from FreeDigitalPhotos

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No se trataba de un estudio de inundabilidad “oficial”… pero a veces este tipo de servicios le proporcionan a uno más satisfacción que otros de más calado… Sobretodo por cómo llegan, previa a contactos via e-mail para consultar y resolver dudas.

Y es que hay momentos en que ponerse en el lugar de quien te solicita tu ayuda es fundamental!!! Una entrega inminente de un TFC, una cantidad de tareas a realizar que para el aspirante a ingeniero representan una escarpada montaña o un oscuro túnel… Si puedo ofrecer mi aportación para allanarle algo el camino o poner algo de luz, encantado!!!

Y eso es lo que ocurrió…

Una llamada de socorro

Por si no lo sabías, tengo un hijo que pronto va a cumplir dos años… Si tienes alguno de esa edad, o lo has tenido, sabrás que hay rutinas que no deben saltarse, y la del baño y cena es una que es ineludible… Pues bien, los viernes es mi turno en el cumplimiento de esas actividades.

Lo que pasa es que, no sé si por deformación de autónomo o por vicio, siempre consulto regularmente los dispositivos móviles para saber si hay novedades en forma de llamada o correo… Así que en una de esas comprobaciones rutinarias antes de la cena del pequeño compruebo que tengo una llamada perdida, un mensaje en el contestador y un e-mail… ¡Esto tiene que ser realmente urgente!

La comunicante ya se había puesto en contacto alguna semana antes via e-mail para resolver dudas acerca de tratamiento de datos de lluvia… pero ahora la comunicación era ya desesperada… Entrega del TFC a una semana vista y un modelo hidráulico a realizar…

Así que después de hablar por teléfono quedamos en que ese fin de semana le preparaba y realizaba yo la modelización hidráulica en IBER… así que después de una compartición en Dropbox y descarga de archivos de base, sólo quedaba ponerse manos a la obra!!!

A por un modelo hidráulico de barrancos “exprés”

El objetivo estaba claro: conseguir realizar un modelo hidráulico de un tramo de barranco en apenas dos días (sábado y domingo). Afortunadamente los datos de caudal a implementar, en régimen permanente evidentemente, estaban claros.

El ámbito, también: dos aportaciones de caudal de dos cuencas típicamente levantinas hacia un barranco entre viñedos… Como pista del comportamiento del flujo disponía del planeamiento urbanístico y la delimitación de las zonas de protección hidráulica.

La base para la generación de la geometría fue un MDE de malla 1×1, lo cual dota al modelo de una precisión importante… una vez tratados los datos de terreno el modelo de elevaciones resultante fue el siguiente:

MDE_TIN-001

Llega el momento de abrir el IBER y empezar a plantearse cómo definir el modelo… teniendo en cuenta que el tiempo es justo y no hay que entretenerse en demasía (ni por tiempo ni por el nivel de compromiso de la definición, recuerda que era un TFC)… pero hay que definir un modelo que funcione y que además no se esté dos días computando.

Por ello el planteamiento era evidente: un modelo con un mallado suficientemente denso para que la precisión de resultados fuera válida pero suficientemente ligera para que la computación no se prolongara en demasía… la solución estuvo en definir tres superficies base: una para el “cauce” principal (el cual conocía de antemano gracias al Planeamiento) y dos a ambos lados como llanuras de inundación.

Por aquello de intentar rizar el rizo, y como la información la disponía, me aventuré a “agujerear” las superficies, quitándoles las ocupación en planta de las edificaciones aisladas y las islas del núcleo urbano existente en el ámbito del modelo… lo cual fue un error…

La información geométrica de base, la cual importaba directamente a la definición de la geometría el modelo, debería tener alguna indefinición en los vértices de los polígonos de algunas islas ya que, al intentar mallar, el programa me lanzaba un error en algunos puntos determinados, que por mucho que intentaba depurar y corregir no desaparecía… Al final me dí cuenta que tanto esfuerzo iba a ser en balde ya que, a parte de alguna edificación aislada, la mayor parte de ellas y el núcleo quedaban fuera del ámbito de las inundaciones.

Para definir la malla, la premisa de “densidad efectiva de malla” condicionó su definición. De este modo, en la superficie que caracterizaba el “cauce” definí una malla más densa (de 10m de tamaño máximo) y en las llanuras de inundación más ligera (50m de tamaño máximo)… Así se alcanzaba cierto compromiso medio, entre precisión y rapidez de computación.

Estudio hidráulico de barrancos_malla

Para la determinación de los coeficientes de rugosidad de Manning, dispuse de la información de usos de SIOSE y de Planeamiento (como ves, la información de base para la realización del estudio era abundante lo cual facilitó mucho el trabajo). Me decanté por la segunda, al ser más detallada… Eso sí, decidí agrupar los usos de suelo más similares en tres grandes grupos: Cultivos de árboles en línea, cultivos herbáceos y vegetación, con una distribución como la que sigue:

Zonificacion Manning

Y una vez terminados de definir los demás condicionantes y parámetros de condiciones iniciales y computacionales, llega el momento de la verdad… lanzar la simulación… y a decir verdad, el resultado fue bastante bueno…

Un dulce final

¿Y cómo acabó la historia? Pues por lo que sé, el TFC se entregó en el plazo… Y por lo que sé, si no se ha defendido ya, poco le debe faltar para que contemos con otra “colega” en el gremio…

Y es que al final, lo mejor de estos servicios no es que se consigan los objetivos (que también), si no el de conocer a gente que por alguna u otra razón deciden contar con uno para resolver sus problemas e inquietudes, empatizar con ellos…

Es cierto que uno no dedica su tiempo por amor al arte… pero es igual de cierto que no es lo mismo dedicar tu tiempo en un servicio de este tipo (estudiantes en apuros) que en un estudio de mayor compromiso técnico, con lo que, como comprenderás las tarifas no son las mismas…

Eso sí… a parte de que la dedicación de tiempo la realice con mucho gusto… la satisfacción es aún mayor si al cabo de unos días recibes en tu casa una dulce y sabrosa sorpresa!!!

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