Estudio del flujo secundario en la confluencia de los ríos Marañón y Ucayali mediante un modelo numérico tridimensional

• Autor: Medina Orellano, Gerles Ediver
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/27956
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/27956
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Cauces fluviales; Hidrodinámica; Modelos hidrológicos; Estudios hidrológicos; Modelo numérico tridimensional; Ucayali, Río (Ucayali, Perú); Marañón, Río (Perú); https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.01

La confluencia de los ríos Marañón y Ucayali forman el inicio del río Amazonas, considerado el río más caudaloso y largo del mundo. Estos ríos generan procesos de mezcla complejos, donde se observan flujos secundarios que impulsan la mezcla de los sedimentos. La presente investigación tuvo como objetivo estudiar el flujo secundario en la confluencia de los ríos Marañón y Ucayali mediante un modelo numérico tridimensional, el cual fue calibrado y validado usando información medida en campo. Se presentaron dos casos de estudio, el Caso I representa las mediciones en la temporada de vaciante y el Caso II representa las mediciones en la temporada de creciente. Se presentó el proceso de preparación de los equipos, el procedimiento de medición y el procesamiento de la información medida en la zona de la confluencia de los ríos Marañón y Ucayali. Posteriormente, se procedió con la construcción de los modelos numéricos tridimensionales, los cuales fueron implementados dentro del OpenFOAM utilizando el modelo de turbulencia LES. La malla del modelo numérico tridimensional del Caso I presenta alrededor de 23 millones de celdas, mientras que la malla del Caso II presenta alrededor de 27 millones de celdas. Se presentaron cinco secciones para la calibración y la validación del modelo numérico tridimensional ubicadas cerca de la zona de la confluencia de los ríos Marañón y Ucayali. De las cuales dos secciones se encuentran ubicadas en el río Marañón y el río Ucayali respectivamente, y las tres secciones restantes se encuentra ubicadas en la zona de la confluencia. Los resultados de los modelos numéricos tridimensionales, en ambos casos, lograron replicar la hidrodinámica medida en campo. Los resultados de los modelamientos mostraron la formación de dos flujos secundarios que giran en direcciones opuestas dentro de la zona de la confluencia en forma congruente con las mediciones realizadas en campo. A pesar de la gran relación entre el ancho y la profundidad dentro de la zona de la confluencia, se observaron flujos secundarios de gran tamaño. Donde el modelo numérico tridimensional del Caso II presentó mayores tamaños de los flujos secundarios en comparación con el Caso I. Finalmente, del análisis de rendimiento se puede decir que el modelo del Caso I presentó un mejor ajuste con los datos medidos en campo, no obstante ambos modelos numéricos tridimensionales lograron replicar la hidrodinámica y los flujos secundarios medidos en campo.