Análisis de sensibilidad espacial de un modelo hidrodinámico del embalse Punchiná (Antioquia)

Se presenta en este artículo una metodología que permite cuantificar explícitamente el valor óptimo de los parámetros numéricos de un modelo hidrodinámico, tales como la resolución de la malla (en dirección horizontal y vertical) y el intervalo temporal de cálculo. El procedimiento se basa en un aná...

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Autores:
Escobar, C. A. (Carlos Alejandro)
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2010
Institución:
Universidad EIA .
Repositorio:
Repositorio EIA .
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.eia.edu.co:11190/220
Acceso en línea:
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Palabra clave:
REI00140
RECURSOS NATURALES: AGUA, MINERALES, BIODIVERSIDAD
NATURAL RESOURCES: WATER, MINERALS, BIODIVERSITY
GESTIÓN DEL AGUA
WATER MANAGEMENT
SENSIBILIDAD ESPACIAL
MODELO HIDRODINÁMICO
EMBALSE PUNCHINÁ
CENTRAL HIDROELÉCTRICA SAN CARLOS
SPATIAL SENSITIVITY
HYDRODYNAMIC MODEL
PUNCHINÁ RESERVOIR
SAN CARLOS POWER STATION
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openAccess
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Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020
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description Se presenta en este artículo una metodología que permite cuantificar explícitamente el valor óptimo de los parámetros numéricos de un modelo hidrodinámico, tales como la resolución de la malla (en dirección horizontal y vertical) y el intervalo temporal de cálculo. El procedimiento se basa en un análisis de beneficio-costo, donde se busca obtener un balance entre la calidad de la solución numérica y el costo computacional requerido para lograrla. El carácter espacial del análisis de sensibilidad propuesto permite determinar en cada una de las celdas de la malla de cálculo la alteración en la solución numérica debida a variaciones en los parámetros físicos o numéricos que constituyen el modelo. Lo anterior posibilitó identificar en el interior del embalse Punchiná dónde y en qué grado son relevantes la resolución de la malla, el intervalo de cálculo temporal, la rugosidad del lecho y el coeficiente de viscosidad de remolino.
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El carácter espacial del análisis de sensibilidad propuesto permite determinar en cada una de las celdas de la malla de cálculo la alteración en la solución numérica debida a variaciones en los parámetros físicos o numéricos que constituyen el modelo. Lo anterior posibilitó identificar en el interior del embalse Punchiná dónde y en qué grado son relevantes la resolución de la malla, el intervalo de cálculo temporal, la rugosidad del lecho y el coeficiente de viscosidad de remolino.This paper presents a methodology to assess explicitly the optimal value of the numerical parameters in a hydrodynamic model, such as the grid resolution (horizontal and vertical direction) and the calculation time interval. The methodology is based on a cost-benefit analysis which seeks a desirable balance between the quality of the numerical solution and the required computational time. The spatial nature of the sensitivity analysis presented allows us to determine in each calculation grid cell the alteration of the numerical solution due to changes in the numerical or physical parameters in the model. According to this, it was possible to determine within the Punchiná reservoir where and to what extent are relevant the grid resolution, the time interval, the bed roughness, and the eddy viscosity coefficient.17 p.application/pdfspaRevista EIAAlemseged, T. H. and Rientjes T. H. M. Effects of LIDAR DEM resolution in flood modeling: A model sensitivity study for the city of Tegucigalpa, Honduras. The Netherlands: ISPRS WG III/3, III/4, V/3 Workshop “Laser scanning 2005”, Enschede, 2005.Cukier, R. I.; Fortuin, C. M.; Shuler, K. E.; Petschek, A. G. and Schaibly, J. H. (1973). “Study of the sensitivity of coupled reaction systems to uncertainties in rate coefficients, I. Theory”. Journal of Chemical Physics, vol. 59, No. 8, pp. 3873-3878.Escobar, C. A y Pérez, J. (2009). “Aplicación del análisis de sensibilidad de un modelo hidrodinámico en la determinación de la relevancia de procesos físicos y forzamientos externos en las corrientes del embalse Punchiná (Antioquia)”. Revista Universidad EAFIT, vol. 45, No. 156, pp. 73-89.Gómez, A. y Mejía, O. (1984). “Proyecto hidroeléctrico de San Carlos”. Revista SAI, vol. 1, No. 5, pp. 5-17.Helton, J. C. (1993). “Uncertainty and sensitivity analysis techniques for use in performance assessment for radioactive waste disposal”. Reliability Engineering & System Safety, vol. 42, No. 2-3, pp. 327-367.Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/El autor de la obra, actuando en nombre propio, hace entrega del ejemplar respectivo y de sus anexos en formato digital o electrónico y autoriza a la ESCUELA DE INGENIERIA DE ANTIOQUIA, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, Ley 44 de 1993, Decisión andina 351 de 1993, Decreto 460 de 1995, y demás normas generales sobre la materia, utilice y use por cualquier medio conocido o por conocer, los derechos patrimoniales de reproducción, comunicación pública, transformación y distribución de la obra objeto del presente documento. PARÁGRAFO: La presente autorización se hace extensiva no sólo a las dependencias y derechos de uso sobre la obra en formato o soporte material, sino también para formato virtual, electrónico, digital, y en red, internet, extranet, intranet, etc., y en general en cualquier formato conocido o por conocer. EL AUTOR, manifiesta que la obra objeto de la presente autorización es original y la realiza sin violar o usurpar derechos de autor de terceros, por lo tanto la obra es de exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre la misma. PARÁGRAFO: En caso de presentarse cualquier reclamación o acción por parte de un tercero en cuanto a los derechos de autor sobre la obra en cuestión, EL AUTOR, asumirá toda la responsabilidad, y saldrá en defensa de los derechos aquí autorizados; para todos los efectos la ESCUELA DE INGENIERÍA DE ANTIOQUIA actúa como un tercero de buena fe.info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercialhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2REI00140RECURSOS NATURALES: AGUA, MINERALES, BIODIVERSIDADNATURAL RESOURCES: WATER, MINERALS, BIODIVERSITYGESTIÓN DEL AGUAWATER MANAGEMENTSENSIBILIDAD ESPACIALMODELO HIDRODINÁMICOEMBALSE PUNCHINÁCENTRAL HIDROELÉCTRICA SAN CARLOSSPATIAL SENSITIVITYHYDRODYNAMIC MODELPUNCHINÁ RESERVOIRSAN CARLOS POWER STATIONAnálisis de sensibilidad espacial de un modelo hidrodinámico del embalse Punchiná (Antioquia)Análise de sensibilidade espacial de um modelo hidrodinâmico do reservatório Punchiná (Antioquia)Spatial sensitivity analysis of a hydrodynamic model of the Punchiná reservoir (Antioquia)Artículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionTexthttps://purl.org/redcol/resource_type/ARThttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Fondo Editorial EIAPublicationTHUMBNAILREI00140.pdf.jpgREI00140.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg11622https://repository.eia.edu.co/bitstreams/b69a469c-b955-4ce5-b858-d8abc74f510b/downloadb9c19ea57c6159a79003daed04ecb8d8MD57ORIGINALREI00140.pdfREI00140.pdfapplication/pdf2693446https://repository.eia.edu.co/bitstreams/38d8d190-db04-4216-9e61-77d7c8470c55/download17d1a7708627e05924768739598e7171MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81494https://repository.eia.edu.co/bitstreams/1c35c04b-64d2-4d0a-aa31-b7596e6fea28/download66874b0b9366b748c60895d2fb6339f8MD52CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849https://repository.eia.edu.co/bitstreams/517c70cd-8a51-4a93-b834-52c8030877a3/download4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD53license_textlicense_texttext/html; charset=utf-820149https://repository.eia.edu.co/bitstreams/354c8717-e5c2-4dde-a13f-fbf8980a36bd/download35f5a4dbb73331730901b4be803cf6b5MD54license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-823253https://repository.eia.edu.co/bitstreams/556b5972-6d82-4e3c-bd3a-c21e2d81340e/downloadcd76e7886171c964e259dcf5e912e299MD55TEXTREI00140.pdf.txtREI00140.pdf.txtExtracted texttext/plain45188https://repository.eia.edu.co/bitstreams/e9af76c9-6fdf-4d2e-93f3-dacbc34ea983/download00b4671982cbe528dda249864eb0b0bdMD5611190/220oai:repository.eia.edu.co:11190/2202023-07-25 17:25:18.494https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/Derechos Reservados - Universidad EIA, 2020open.accesshttps://repository.eia.edu.coRepositorio Institucional Universidad EIAbdigital@metabiblioteca.comRWwgYXV0b3IgZGUgbGEgb2JyYSwgYWN0dWFuZG8gZW4gbm9tYnJlIHByb3BpbywgSGFjZSBlbnRyZWdhIGRlbCBlamVtcGxhciByZXNwZWN0aXZvIHkgZGUgc3VzIGFuZXhvcyBlbiBmb3JtYXRvIGRpZ2l0YWwgbyBlbGVjdHLDs25pY28uIAoKWSBhdXRvcml6YSBhIGxhIEVTQ1VFTEEgREUgSU5HRU5JRVJJQSBERSBBTlRJT1FVSUEsIHBhcmEgcXVlIGVuIGxvcyB0w6lybWlub3MgZXN0YWJsZWNpZG9zIGVuOgoKIC0gbGEgTGV5IDIzIGRlIDE5ODIKIC0gTGV5IDQ0IGRlIDE5OTMKLSBEZWNpc2nDs24gYW5kaW5hIDM1MSBkZSAxOTkzCiAtIERlY3JldG8gNDYwIGRlIDE5OTUKCiB5IGRlbcOhcyBub3JtYXMgZ2VuZXJhbGVzIHNvYnJlIGxhIG1hdGVyaWEsIHV0aWxpY2UgeSB1c2UgcG9yIGN1YWxxdWllciBtZWRpbyBjb25vY2lkbyBvIHBvciBjb25vY2VyLCBsb3MgZGVyZWNob3MgcGF0cmltb25pYWxlcyBkZSByZXByb2R1Y2Npw7NuLAogY29tdW5pY2FjacOzbiBww7pibGljYSwgdHJhbnNmb3JtYWNpw7NuIHkgZGlzdHJpYnVjacOzbiBkZSBsYSBvYnJhIG9iamV0byBkZWwgcHJlc2VudGUgZG9jdW1lbnRvLiAKCiBQQVJHUkFGTzogTGEgcHJlc2VudGUgYXV0b3JpemFjacOzbiBzZSBoYWNlIGV4dGVuc2l2YSBubyBzb2xvIGEgbGFzIGRlcGVuZGVuY2lhcyB5IGRlcmVjaG9zIGRlIHVzbyBzb2JyZSBsYSBvYnJhIGVuIGZvcm1hdG8gbyBzb3BvcnRlIG1hdGVyaWFsLCAKIHNpbm8gdGFtYmnDqW4gcGFyYSBmb3JtYXRvIHZpcnR1YWwsIGVsZWN0csOzbmljbywgZGlnaXRhbCwgeSBjdXlvIHVzbyBzZSBkZSBlbiByZWQsIGludGVybmV0LCBleHRyYW5ldCwgaW50cmFuZXQsIGV0Yy4sIHkgZW4gZ2VuZXJhbCBlbiBjdWFscXVpZXIKIGZvcm1hdG8gY29ub2NpZG8gbyBwb3IgY29ub2Nlci4gCgogRUwgQVVUT1IsIG1hbmlmaWVzdGEgcXVlIGxhIG9icmEgb2JqZXRvIGRlIGxhIHByZXNlbnRlIGF1dG9yaXphY2nDs24gZXMgb3JpZ2luYWwgeSBsYSByZWFsaXphIHNpbiB2aW9sYXIgbyB1c3VycGFyIGRlcmVjaG9zIGRlIGF1dG9yIGRlIHRlcmNlcm9zLAogcG9yIGxvIHRhbnRvIGxhIG9icmEgZXMgZGUgZXhjbHVzaXZhIGF1dG9yw61hIHkgdGllbmUgbGEgdGl0dWxhcmlkYWQgc29icmUgbGEgbWlzbWEuClBBUkFHUkFGTzogRW4gY2FzbyBkZSBwcmVzZW50YXJzZSBjdWFscXVpZXIgcmVjbGFtYWNpw7NuIG8gYWNjacOzbiBwb3IgcGFydGUgZGUgdW4gdGVyY2VybyBlbiBjdWFudG8gYSBsb3MgZGVyZWNob3MgZGUgYXV0b3Igc29icmUgbGEgb2JyYSBlbiAKY3Vlc3Rpw7NuLCBFTCBBVVRPUiwgYXN1bWlyw6HCoSB0b2RhIGxhIHJlc3BvbnNhYmlsaWRhZCwgeSBzYWxkcsOhwqEgZW4gZGVmZW5zYSBkZSBsb3MgZGVyZWNob3MgYXF1w60gYXV0b3JpemFkb3M7IHBhcmEgdG9kb3MgbG9zIGVmZWN0b3MgTGEgRVNDVUVMQSAKREUgSU5HRU5JRVJJQSBERSBBTlRJT1FVSUEgYWN0w7phIGNvbW8gdW4gdGVyY2VybyBkZSBidWVuYSBmZS4K