Evaluación de Modelos de Resistencia al Flujo Basados en Experimentos de Campo en un Canal de Rehabilitación Parcialmente Vegetado
Autores: Lama, Giuseppe Francesco Cesare; Errico, Alessandro; Francalanci, Simona; Solari, Luca; Preti, Federico; Chirico, Giovanni Battista
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Evaluación de Modelos de Resistencia al Flujo Basados en Experimentos de Campo en un Canal de Rehabilitación Parcialmente Vegetado
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Metodología
Modelos de resistencia
Campaña experimental
Mediciones de velocidad de flujo
Coeficientes vegetativos de Chézy
Sección transversal compuesta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta una metodología para mejorar la eficiencia de los modelos de Baptist y Stone y Shen en la predicción de la resistencia global al flujo de agua de un canal de recuperación parcialmente vegetado por plantas ribereñas rígidas y emergentes. Los resultados de los dos modelos de resistencia se comparan con las mediciones recopiladas durante una campaña experimental realizada en un canal de recuperación colonizado por caña común. Se han recuperado los coeficientes de resistencia al flujo vegetativo de Chézy a partir del análisis de las mediciones de velocidad de flujo instantáneas, adquiridas mediante un velocímetro acústico Doppler (ADV) de 3 componentes orientado hacia abajo, ubicado en la sección transversal aguas arriba del canal, y mediante mediciones de nivel de agua obtenidas a través de cuatro piezómetros distribuidos a lo largo del canal de recuperación. Las principales características morfométricas de la vegetación (es decir, diámetros y alturas de tallos, y densidad de la superficie del lecho) se han medido en seis secciones transversales del canal de recuperación vegetado. Siguiendo las suposiciones teóricas del método del canal dividido (DCM), se han delineado tres subsecciones en la sección transversal de referencia para representar el impacto de la cobertura vegetal parcial en la variabilidad transversal del campo de flujo, como se observó con las mediciones del ADV. Los coeficientes globales de resistencia al flujo vegetativo de Chézy se han calculado combinando cada modelo de resistencia con cuatro métodos diferentes de sección transversal compuesta, sugeridos respectivamente por Colebatch, Horton, Pavlovskii y Yen. El análisis comparativo entre los coeficientes vegetativos de Chézy modelados y experimentales se ha realizado calculando el error de predicción relativo, expresado en %, bajo dos regímenes de caudal. El modelo de Stone y Shen combinado con el método de sección transversal compuesta de Horton proporciona los coeficientes vegetativos de Chézy más bajos.
Descripción
Este estudio presenta una metodología para mejorar la eficiencia de los modelos de Baptist y Stone y Shen en la predicción de la resistencia global al flujo de agua de un canal de recuperación parcialmente vegetado por plantas ribereñas rígidas y emergentes. Los resultados de los dos modelos de resistencia se comparan con las mediciones recopiladas durante una campaña experimental realizada en un canal de recuperación colonizado por caña común. Se han recuperado los coeficientes de resistencia al flujo vegetativo de Chézy a partir del análisis de las mediciones de velocidad de flujo instantáneas, adquiridas mediante un velocímetro acústico Doppler (ADV) de 3 componentes orientado hacia abajo, ubicado en la sección transversal aguas arriba del canal, y mediante mediciones de nivel de agua obtenidas a través de cuatro piezómetros distribuidos a lo largo del canal de recuperación. Las principales características morfométricas de la vegetación (es decir, diámetros y alturas de tallos, y densidad de la superficie del lecho) se han medido en seis secciones transversales del canal de recuperación vegetado. Siguiendo las suposiciones teóricas del método del canal dividido (DCM), se han delineado tres subsecciones en la sección transversal de referencia para representar el impacto de la cobertura vegetal parcial en la variabilidad transversal del campo de flujo, como se observó con las mediciones del ADV. Los coeficientes globales de resistencia al flujo vegetativo de Chézy se han calculado combinando cada modelo de resistencia con cuatro métodos diferentes de sección transversal compuesta, sugeridos respectivamente por Colebatch, Horton, Pavlovskii y Yen. El análisis comparativo entre los coeficientes vegetativos de Chézy modelados y experimentales se ha realizado calculando el error de predicción relativo, expresado en %, bajo dos regímenes de caudal. El modelo de Stone y Shen combinado con el método de sección transversal compuesta de Horton proporciona los coeficientes vegetativos de Chézy más bajos.