Modelo numérico tridimensional para transporte de un contaminante conservativo

• Autores: Gregorio Posada Vanegas, Rodolfo Silva Casarín, Raúl Medina Santamaría
• Localización: Ingeniería hidráulica en México (1985), ISSN 0186-4076, Vol. 23, Nº. 1 (enero-marzo), 2008, págs. 5-20
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Three-dimensional numerical model for the transport of a conservative contaminant
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    El objetivo de este artículo es presentar un nuevo modelo de transporte de un contaminante conservativo en tres dimensiones que puede ser utilizado en cuerpos de agua que se ven sometidos a viento y/o marea astronómica; dicho modelo resuelve la ecuación de transporte de masa basándose en los resultados obtenidos por un modelo hidrodinámico que soluciona las ecuaciones de aguas someras bajo un esquema de volumen finito, sobre una malla jerárquica adaptable a la batimetría. Para resolver la coordenada vertical, se transforma la coordenada z en coordenada sigma (σ), lo cual permite tener la misma cantidad de capas en la vertical, independientemente de la profundidad. El modelo hidrodinámico se valida con tres casos: una onda larga propagándose sobre un canal de ancho y fondo variable, viento actuando sobre una cuenca cerrada de fondo variable y viento actuando sobre una cuenca rectangular; finalmente, se presentan los resultados obtenidos para la descarga de un emisor submarino de un solo puerto en la bahía de Acapulco, México. El modelo desarrollado es rápido y eficiente comparado con los modelo presentados por otros autores; al utilizar las mallas adaptables, se pueden resolver con más detalle las zonas de interés, como puede ser la línea de costa y el área cercana a un emisor submarino.

  • English

    This article presents a new three dimensional model for conservative contaminants transport which can be used for bodies of water which are affected by winds and/or tides. The model solves the equation of mass transport based on results obtained by using a hydrodynamic model for shallow waters with a finite volume scheme and a hierarchical grid adaptable to the bathymetry. To solve the vertical coordinates, the z coordinate is transformed into a sigma (σ) coordinate, thus allowing the same number of layers in the vertical regardless of depth. This hydrodynamic model is validated using three cases: a long wave propagated in a channel of variable width and bottom, wind action in a closed basin of variable bottom, and wind action in a rectangular basin. Finally, the results are presented for a hypothetical single port outfall in the bay of Acapulco, Mexico. The model developed here is both quick and easy to use, and is efficient when compared with models presented by other authors, since it uses adaptable grids which allow detailed solutions to be obtained for areas of interest such as coastlines and the area around an outfall.