ANALISIS DE AVENIDAS EN CUENCAS AGRICOLAS MEDIANTE UN MODELO VERSATIL DE ELEMENTOS FINITOS.

En esta tesis doctoral se ha desarrollado un modelo de cuenca de circulación de flujos basado en la física de los procesos que influyen en la generación y circulación de la escorrentia superficial. La topografía de la cuenca es descrita mediante una serie de bandas de anchura variables por las que circula el agua sin choques ni mezcla lateral siguiendo la línea de máxima pendiente. Se admite un origen hortiniano del flujo superficial, por lo que en primer lugar se estima la precipitación neta sobre la cuencia meidante las ecuaciones de Green y Ampt. La circulación del flujo se ha realizado sobe la base de las ecuaciones de Saint-Venant. Tales ecuaciones carecen de solución analítica, por lo que su integración se aborda mediante el método de elementos finitos. Considera interpolación lagrangiana, se permite el uso de polinomios interpolantes de grados 1 a 3. Asimismo, y para dotar de mayor versatilidad al modelo, se incluyen los modelos simplificados de onda cinemática y difusiva. La evaluación del flujo hacia el exterior de la cuenca también se analiza a partir de las ecuaciones de Saint-Venant. Como paso previo se incluye la determinación de las condiciones de la red de desagüe conocidos los caudales circulantes en un instante dado. La resolución de la red se ha abordado en un proceso iterativo en dos niveles. Dadas las características del modelo descrito ha sido necesario desarrollar un programa de cálculo basado en los conceptos de economía de tiempo y reducción de las necesidades de almacenamiento temporal. Finalmente se ha corrido el programa bajo distintos supuestos demostrando que se obtiene resultados concoradantes con los resutaldos analíticos, allí donde estos pueden obtenerse. El modelo también ha demostrado un comportamiento robusto bajo condiciones extremas de aplicación ( cambios abruptos de pendiente, convergencia aguda de las bandas y precipitaciones torrenciales).