Publication: On the effect of the refinement of the roughness description in a 2D approach for a mountain river: A case study
Date
2021
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Abstract
The prediction of water levels in rivers is important to prevent economical as well as human losses caused by flooding. Hydraulic models are commonly used to predict those water levels and take actions to mitigate flooding damage. In this research, a 2D approach to solve the depth average Reynolds Average Navier Stokes (RANS) equations, called Conveyance Estimation System (CES), is analyzed to explore its capabilities for prediction. This article presents an extension of the study performed in Knight et al. (2009). More specifically, in this study, a more detailed characterization of the roughness parameter and the number of roughness zones is explored producing additional scenarios. The performance of each scenario is evaluated by means of different fitting functions using rating curves for comparison. The research shows that the use of an adequate roughness description, such as a roughness factor calibrated for the whole cross section or a boulder roughness model calibrated for the channel bed plus roughness values from the CES roughness advisor for banks, leads to optimal model results in a mountain river.
Description
La predicción de los niveles de agua en los ríos es importante para prevenir pérdidas económicas y humanas causadas por inundaciones. Los modelos hidráulicos se usan comúnmente para predecir esos niveles de agua y tomar medidas para mitigar los daños por inundaciones. En esta investigación, se analiza un enfoque 2D para resolver las ecuaciones promedio de profundidad de Reynolds Average Navier Stokes (RANS), llamado Sistema de estimación de transporte (CES), para explorar sus capacidades de predicción. Este artículo presenta una extensión del estudio realizado en Knight et al. (2009). Más específicamente, en este estudio, se explora una caracterización más detallada del parámetro de rugosidad y el número de zonas de rugosidad produciendo escenarios adicionales. El desempeño de cada escenario se evalúa por medio de diferentes funciones de ajuste utilizando curvas de calificación para la comparación.
Keywords
Mountain rivers, Conveyance estimation system, Roughness coefficient