Cuantificación de la infiltración durante una inundación en el tramo Castejón de Ebro – Zaragoza del río Ebro mediante simulación numérica

Solano Campo, Alejandro
Brufau García, María Pilar (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2019
Departamento de Ciencia y Tecnología de Materiales y Fluidos, Área de Mecánica de Fluidos

Graduado en Ingeniería Mecánica

Resumen: Las inundaciones constituyen uno de los riesgos medioambientales que con más frecuencia y severidad ocurre actualmente debido al cambio climático. Para ayudar en la prevención de las mismas y asesorar a los organismos públicos y privados en la elaboración de los planes de emergencia por inundaciones es necesario el uso de modelos de simulación precisos. Hasta ahora la simulación de inundaciones en ríos siempre se ha realizado sobre lecho impermeable, dejando abierta la cuestión de si la infiltración de agua en el suelo supone una cantidad relevante a tener en cuenta en este proceso. Para responder a esta cuestión, en este trabajo, se va a modelizar no sólo el comportamiento del flujo de agua sobre la superficie del terreno, sino que también se va a cuantificar la cantidad de agua infiltrada bajo el suelo, con el fin de conocer el volumen de agua que se transporta aguas abajo en un evento de avenida en un caso real en el que se dispone de medidas para poder calibrar los resultados numéricos. Por proximidad, y disponibilidad de medidas, se ha elegido como caso real de prueba un tramo del río Ebro que discurre entre Castejón de Ebro y Zaragoza. Con este objetivo, y bajo la hipótesis del modelo de aguas poco profundas que describe el movimiento del flujo de agua en un río, se ha usado un modelo de simulación 2D (Riverflow2D) que resuelve, mediante un método de volúmenes finitos de primer orden en tiempo y espacio, todas las variables del flujo en cada punto y en cada tiempo de simulación. Este programa además incorpora dos modelos de infiltración (Horton y Green - Ampt) que van a ser explorados. Se han analizado algunos eventos de avenida, con características diferentes en cuanto a duración de hidrograma y caudal máximo alcanzado, sucedidos en los años 2003, 2008, 2013, 2015 y 2018. A la vista de los resultados numéricos obtenidos, podemos afirmar que la infiltración es un proceso relevante a tener en cuenta en la simulación de inundaciones. Las simulaciones realizadas con modelo de infiltración se ajustan mejor a las medidas observadas en las estaciones de aforo. Entre los dos modelos de infiltración explorados consideramos que el modelo de Green - Ampt es el más preciso; aunque en este caso en concreto las diferencias entre los dos modelos de infiltración son casi inapreciables.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado