Determinación de la mancha de inundación variando el coeficiente de Manning–sector del coliseo Jefferson Pérez Quezada
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Date
2025-03-27
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
Roughness is a fundamental variable in the analysis of hydraulic behavior in one-dimensional open channel models, as it determines the resistance that water flow experiences when moving over various surfaces. In river modeling, this variable is closely linked to the material properties that make up the riverbed. This study aims to evaluate the impact of Manning's roughness coefficient on the extent of the floodplain of the Tomebamba River, specifically in the area adjacent to the Jefferson Pérez Quezada Coliseum in Cuenca, Ecuador. For this purpose, topographic data were collected using a total station, allowing the generation of a terrain surface with adequate resolution for one-dimensional hydraulic modeling. The analysis was conducted using HEC-RAS software, simulating various combinations of flow rates and roughness coefficients. Three representative flow rates, obtained from a prior flow measurement study in the area of interest, were used, along with a range of roughness values based on specialized technical references. The results revealed a positive correlation between the increase in Manning's coefficient and the expansion of the floodplain. Additionally, significant variability in hydraulic behavior was identified along different sections of the river, attributed to the geometric and topographic characteristics of the channel. This study is crucial for improving the accuracy of flood predictions and strengthening risk management in vulnerable areas.
Resumen
La rugosidad es una variable fundamental en el análisis del comportamiento hidráulico en modelos unidimensionales de canales abiertos, ya que determina la resistencia que el flujo de agua experimenta al desplazarse sobre diversas superficies. En el modelamiento de ríos, esta variable está estrechamente vinculada con las propiedades del material que conforma el lecho del cauce. Este estudio tiene como propósito evaluar el impacto del coeficiente de rugosidad de Manning en la extensión de la mancha de inundación del río Tomebamba, específicamente en el sector adyacente al Coliseo Jefferson Pérez Quezada, en Cuenca, Ecuador. Para ello, se recopilaron datos topográficos mediante el uso de una estación total, lo que permitió generar una superficie del terreno con una resolución adecuada para su modelado hidráulico unidimensional. El análisis se llevó a cabo utilizando el software HEC- RAS, simulando diversas combinaciones de caudales y coeficientes de rugosidad. Se trabajó con tres caudales representativos, obtenidos de un estudio previo de aforos en la zona de interés, y con un rango de valores de rugosidad basado en referencias técnicas especializadas. Los
resultados revelaron una correlación positiva entre el incremento del coeficiente de Manning y la expansión de la mancha de inundación. Además, se identificó una variabilidad significativa en el comportamiento hidráulico a lo largo de distintos tramos del río, atribuida a las características geométricas y topográficas del cauce. Este estudio es clave para mejorar la precisión en las predicciones de inundaciones y fortalecer la gestión de riesgos en áreas vulnerables.
Keywords
Ingeniería Civil, Inundación, Simulación, Río de montaña
Citation
Código de tesis
TI; 1359
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Civil