SOBEK-Rural (WL| Delft Hydraulics, 2004) permite añadir uno o más dominios bidimensionales a un diseño unidimensional, acoplando el grid de cada zona 2D al esquema 1D. Los flujos transitorios uni y bidimensional se resuelven simultáneamente mediante un robusto módulo llamado Delft-FLS (Delft Flooding System), siendo posible simular flujos subcríticos y supercríticos, así como la inundación o el secado del territorio. Resuelve las ecuaciones de Saint Venant en cada una de las celdas del grid. Los niveles de la superficie libre se definen en los nudos de conexión y en los puntos de cálculo, mientras que los caudales se definen circulando por los tramos de cauce, encauzamiento o canalización. Es un modelo robusto, eficiente y exacto que utiliza para la resolución el “Minimum degree algorithm” con simulaciones iterativas. SOBEKRural hace uso de los modelos de elevación digital del terreno, permitiendo realizar una modelación interactiva mediante la cual el modelo es fácilmente mejorable, siendo por tanto una herramienta muy útil a la hora de determinar áreas inundables y de entender la verdadera dinámica del flujo, comparando los efectos de inundabilidad derivados de la inclusión de infraestructuras de transporte o actuaciones en el propio río como encauzamientos, cortas, azudes, etc. ∂ζ ∂(uh ) ∂(vh) + + =0 ∂t ∂x ∂y
Conservación de masa
[ 1]
Cantidad de movimiento en direcciones x, y. uV ∂u ∂u ∂u ∂ζ +u +v +g +g + au u = 0 ∂t ∂x ∂y ∂x C 2h
[ 2]
vV ∂v ∂v ∂v ∂ζ +u +v +g +g + av v = 0 ∂y ∂y ∂t ∂x C 2h
[ 3]
La resolución del sistema de ecuaciones se resuelve simultáneamente en cada celda del modelo de elevación digital del terreno de la plana de inundación a simular, el esquema computacional para cada incremento de tiempo se presenta en la figura 5. Las esquematizaciones en 1D y 2D deben estar coordinadas entre sí mediante un nivel de agua compatible en los nudos del grid y en los puntos de cálculo afectados por la interacción entre capas, ver la siguiente figura.
n+1 Y n
v
u h contorno
n-1
n-2 X m-2
m-1
m
m+1
Figura 5.- Esquematización de resolución del modelo bidimensional
DATOS BASICOS EN EL MODELADO La cartografía base para el modelado bidimensional hidrodinámico del río Palancia ha sido generada a partir de modelos digitales del terreno (figura 6), superficie, entidades, vegetación e intensidades del ámbito de actuación del proyecto (con resolución espacial de 1 metro) con la tecnología LiDAR. Esta tecnología es un sistema activo de captura basado en técnicas telemétricas, el instrumental utilizado emite pulsos de luz láser en la banda del espectro electromagnético comprendido entre el infrarrojo y ultravioleta, para posteriormente capturar la señal reflejada por la superficie topográfica barrida, midiendo el tiempo empleado por cada una de las señales emitidas en recorrer el espacio que separa al transmisor de la superficie física del terreno. Un aspecto tan importante como la simulación de los flujos desbordados mediante un modelo matemático adecuado, es la introducción de los datos topográficos, geométricos de las estructuras y obstáculos, de rugosidad y de flujo, así como las condiciones de contorno internas y externas.