modelaciÓn fÍsica parte iii consideraciones...
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Curso Taller de Hidráulica Fluvial
MODELACIÓN FÍSICA
Parte III – Consideraciones
prácticas para la construcción
de un modelo físico
• Profesor: Dr. Julio Kuroiwa Zevallos
• Ingeniero Civil Colegiado.1
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Objetivo
• Presentar
consideraciones
prácticas y
procedimientos
constructivos de
modelos físicos en
base a la
experiencia de la
UNI.2
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27/11/2016
- Modelos distorsionados
- Modelos en fondo móvil
- Planeamiento
- Procedimientos constructivos
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MODELOS DISTORSIONADOS
Universidad Nacional de Ingeniería.
Facultad de Ingeniería Civil. Centro
de Capacitación Continua. 2016. J.
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Modelos distorsionados
– Generalmente se emplean modelos
distorsionados cuando el tirante (calado o
profundidad) del agua resultaría muy pequeña lo
que impediría medir las velocidades con un
correntómetro, aún los más pequeños
– Por lo tanto, por lo general la escala vertical es
mucho mayor a la escala horizontal.
– La distorsión se expresa como d = ev/eh
– El valor de la distorsión es, por lo tanto, mayor a
1.
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Modelos distorsionados (2)
– Al distorsionarse la escala vertical, por lo general
se agregan elementos de rugosidad para
aumentar el tirante del flujo y obtener el nivel de
agua
– Por lo tanto, por lo general la escala vertical es
mucho mayor a la escala horizontal.
– La distorsión se expresa como d = lv/lh
– El valor de la distorsión es, por lo tanto, mayor a
1.
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Modelos Distorsionados (3)
Modelo Napo – Mazán• Estudio En
Modelo Físico De
Estructuras
Principales De
Proyecto Central
Hidroeléctrica
Napo Mazan
• La distorsión es
(1/50)/(1/100= 2
Variable Escala
X 1:100
Y 1:100
Z (vertical) 1:50
Velocidad V 7.071
Caudal Q 1: 35 355
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Colocación de elementos para
aumentar rugosidad del cauce
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Nótese
elementos
de
rugosidad
del cauce
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Vista de modelo Napo Mazán
9
Nótese
elementos
de
rugosidad
del cauce
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MODELOS DE LECHO MÓVIL
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Fondo Móvil
• Se representa un lecho con el material a
escala.
• Es erosionable y se pueden apreciar los
patrones de erosión y deposición de manera
clara.
• Los estudios de campo determinan la tasa
de transporte de sedimentos versus caudal.
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Formación de rizos y dunas
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Deformación del lecho móvil
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Similitudes a escala
• Similitud geométrica
• Similitud cinemática
• Similitud dinámica
MAGNITUD SÍMBOLO VALOR NUMÉRICO
Longitud Lp/Lm = L1,0 40,00
Velocidad Vp/Vm = L0.5 6,33
Tiempo Tp/Tm = L0.5 6,33
Caudales Qp/Qm = L5/2 10 119,29
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Modelo Hidráulico – Cruce del
Tren Eléctrico
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Modelo Hidráulico La Pastora
• Modelo Físico Con Lecho Móvil Río Madre De Dios, Zona La
Pastora, Madre De Dios.
Variable Escala Equivalencia
Velocidad (V) Ve 1 : 7.7
Caudal (Q) Qe 1 : 27885.5
Tiempo (T) Te 1 : 7.7
Coeficiente de Manning (n) ne 1 : 1.98
Sedimentos de fondo y enrocado (D) De 1 : 60
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Prototipo
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Modelo
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PLANEAMIENTO DEL
MODELO
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Preguntas iniciales
- Tipo de proyecto
- Dificultades del modelo
numérico
- ¿Cuál es el principal
fenómeno a representarse en el
modelo?Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ingeniería Civil. Centro de Capacitación Continua. 2016. J. Kuroiwa.
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PS
ESQUEMA
Determinación de espacios
21Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ingeniería Civil. Centro de Capacitación Continua. 2016. J. Kuroiwa.
P1 P2
Vertedero
MODELO
Control de Nivel
Tanque
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Disposición general del modelo
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Tubería 14”
Paredes de confinamiento
Tanque y
Vertedero
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Acercamiento a cabecera de
modelo
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PROCEDIMIENTOS
CONSTRUCTIVOS
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Esquema de cabecera de modelo
25Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ingeniería Civil. Centro de Capacitación Continua. 2016. J. Kuroiwa.
Vertedero de
pared delgada
TanquePoza de
disipación
Poza de ingreso
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Secciones preformadas
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Secciones
preformadas• Se colocan las
secciones precortadas
en la carpintería.
• Se rellena con
material hasta una
cierta altura
(dependiendo si hay o
no estructura)
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Cotas con varillas - Stobolts
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Regleo con cotas de Stobolts
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Defensas ribereñas
30Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ingeniería Civil. Centro de Capacitación Continua. 2016. J. Kuroiwa.
Pintadas para
detectar
movimiento de
elementos
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Instrumentación
31Universidad Nacional de Ingeniería. Facultad de Ingeniería Civil. Centro de Capacitación Continua. 2016. J. Kuroiwa.
Medición
de niveles
de fondo y
del aguaCorrentómetro
electromagnético