Determinación de los patrones de transporte de cuerpos flotantes en un río de montaña utilizando velocimetría de imagen de partículas (VIP), modelación hidrodinámica bidimensional y seguimiento de partículas (SP). Caso de estudio: Río La Miel

Abstract

En esta investigación, se desarrolló un ejercicio de modelado hidrodinámico junto con el seguimiento de partículas y el uso de velocimentría de imagen de partículas para determinar los patrones de transporte de cuerpos flotantes en el río la Miel. El desarrollo de este modelo se llevó a cabo utilizando el software Delft 3D. La información sobre el reconocimiento hidrofísico se recolectó en dos campañas de campo entre el 2019 y 2020. Para la construcción del modelo se tuvo en cuenta que la variación de las áreas y las condiciones hidráulicas solo están influenciadas por las reglas de operación de la hidroeléctrica La Miel I. Finalmente, el acoplamiento del modelo hidrodinámico se realizó con el modelo de seguimiento de partículas para determinar los patrones de transporte de cuerpos flotantes con diferentes tipos de masas. Se utilizó la técnica velocimetría de partículas como un proceso de validación de los resultados del modelo hidrodinámico. El resultado principal de esta investigación es la descripción física y numérica de los patrones de transporte de cuerpos flotantes con masas que van desde 0.5 kg hasta 80 kg utilizando el modelo numérico acoplado que se validó con los experimentos de campo en el río La Miel. Estos patrones de transporte se utilizan para la generación de una metodología para la búsqueda de personas desaparecidas en ríos. Los resultados también son un aporte al estudio de la dinámica de los ríos de montaña.

In this research, a hydrodynamic modeling exercise was developed along with particle tracking and the use of particle image velocity to determine the floating body transport patterns in the La Miel River. Development of this model was carried out using Delft 3D software. Information on hydrophysical recognition was collected in two field campaigns between 2019 and 2020. For the construction of the model it was taken into account that the variation of the areas and the hydraulic conditions are only influenced by the rules of operation of the hydroelectric plant La Miel I. Finally, the coupling of the hydrodynamic model was made with the particle tracking model to determine the transport patterns of floating bodies with different mass types. Particle velocity was used as a process of validating the results of the hydrodynamic model. The main result of this research is the physical and numerical description of the transport patterns of floating bodies with masses ranging from 0.5 kg to 80 kg using the coupled numerical model that was validated with field experiments in the river La Miel. These transport patterns are used to generate a methodology for the search for missing persons in rivers. The results are also a contribution to the study of mountain river dynamics.