Modelización hidrodinámica del flujo sobre diques de materiales sueltos

Abstract

[ES] Este trabajo presenta un análisis comparativo entre los últimos avances en el modelado promediado de flujos sobre diques de materiales sueltos. Entre los modelos más relevantes se encuentran: (i) modelos no hidrostáticos con transporte de sedimentos, (ii) modelos hidrostáticos con transporte de sedimentos y movimiento dinámico granular y (iii) modelos hidrostáticos con transporte de sedimentos por carga de fondo. Los tres tipos de modelos son comparados con datos experimentales para discutir su aplicabilidad. Mientras que el modelo hidrostático con transporte de sedimentos por carga de fondo presenta una solución adecuada en términos generales, el modelo no hidrostático permite mejorar la predicción del flujo en la cresta del dique, mientras que el modelo con movimiento granular dinámico permite mejorar las predicciones cerca del pie del dique. Por último, se discuten las limitaciones de los modelos.

[EN] This paper presents a comparative analysis of the last advances in depth-averaged modelling of overtopping flow over granular dikes. Among the most relevant models in this field, three families of models are described: (i) non-hydrostatic models with sediment transport, (ii) hydrostatic models with sediment transport and dynamic granular beds, and (iii) hydrostatic models with sediment transport as bed-load. To study their suitability, examples of the three families of models are compared using experimental data of dike overtopping. Whilst the hydrostatic model with bed-load sediment transport shows a fair agreement with the experimental data, the results by the non-hydrostatic model produces a more accurate free surface profile up to the dike crest domain. The results by the hydrostatic model assuming dynamic bed deformation enhances the predictions near the dike toe downstream. Finally, the limitations of the models are discussed.