RIM19(7): Un método de corrección de flujo explícito en Elementos Finitos para turbidez y tiempo de residencia de las aguas portuarias. Aplicación al puerto de Pasaia

rim19_7Autor /Editor: Manuel González, Jordi Blasco, Andrea Del Campo,Manuel Espino, Luis Ferrer, Almudena Fontán, Arnel Germán, Carlos Hernández,Augusto Maidana y Marta Revilla

Año: 2012

Contenido: Se presenta la aplicación de un Modelo en Elementos Finitos(FEM) sin modos espurios para el cálculo del tiempo de residencia de las aguasen el puerto de Pasaia (sudeste del golfo de Vizcaya). Pasaia es una zonaportuaria abrigada, fuertemente antropizada, en la que el principal agente queinduce renovación de las aguas es la marea astronómica. Para el cálculo de lascorrientes generadas por la marea se ha empleado también un FEM para lasecuaciones de aguas someras. Los resultados obtenidos por el módulohidrodinámico alimentan un modelo que resuelve la ecuación deconvección-difusión empleando una técnica lineal de Corrección de Flujo en elTransporte (FCT) de tipo explícito. Esta técnica permite analizar los procesosdispersivos a una escala espacial y temporal adecuada a un dominio portuario enel cual el efecto de la marea astronómica sobre las corrientes sea importante.El modelo numérico resultante ha sido validado mediante su aplicación endiferentes casos test de solución analítica conocida.

Esta herramienta de simulación numérica ha sido aplicada a ladispersión de la turbidez en el puerto de Pasaia para estimar el coeficiente dedispersión horizontal validándose los resultados con medidas de campo. Porúltimo, el modelo se ha utilizado para la estima del tiempo de residencia,obteniéndose valores de 4,5 días en el caso sin difusión y de 60 días con elcoeficiente de difusión horizontal (0,05 m2·s-1) obtenido con las simulacionesde la turbidez. La restricción en el paso de tiempo máximo admisible de laversión FEM-FCT lineal hace que el tiempo de computación sea aceptable en lasimulación de escenarios pero, excesivo para aplicaciones operacionales.

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