RIVER ENGINEERING

El origen de la Ingeniería de ríos data de tiempos antiguos. Según registros históricos, los chinos empezaron a construir diques a lo largo del río amarillo hace unos 6 mil años. Aproximadamente en el mismo período, sistemas de riego y estructuras de control de inundación fueron construidas en Mesopotamia y también diez siglos más tarde en Egipto. Durante la época del Renacimiento, se llevó a cabo la observación de transporte de flujo y sedimentos de agua por el artista italiano e ingeniero Leonardo da Vinci (1452–1519). Desde entonces, científicos e ingenieros han realizado numerosos estudios en los ríos y han construido presas, diques, puentes, obras de formación de río, instalaciones de navegación y servicios de abastecimiento de agua a lo largo de los ríos.
Los ríos son parte de la naturaleza, han sido un foco de las actividades humanas desde el comienzo de la civilización. A través de prácticas de ingeniería, tales como control de inundación, suministro de agua, riego, drenaje, diseño de canal, regulación del río, mejora de la navegación, generación de energía, mejora del medio ambiente y protección de hábitat acuático, los seres humanos han llegado a comprender más sobre ríos y han establecido principios y metodologías analíticas para la ingeniería de ríos. Con la ayuda de técnicas de computación, la información y la modelación numérica del transporte de flujo y sedimentos en los ríos ha mejorado mucho en las últimas décadas y se ha aplicado ampliamente como una herramienta de investigación para resolver problemas de ingeniería de ríos.
El transporte de flujo y sedimentos en ríos se encuentran entre los procesos o fenómenos más complejas y menos comprendido en la naturaleza. Es muy difícil encontrar soluciones analíticas para la mayoría de los problemas de Ingeniería de Ríos y es muy tedioso obtener soluciones numéricas sin la ayuda de computadoras de alta velocidad. Antes de la década de 1970, muchos problemas de ingeniería de ríos eran solucionados a través de las investigaciones de campo y modelos físicos de laboratorio (también llamados maquetas). Con los últimos adelantos en tecnología informática, los modelos computacionales han mejorado considerablemente y han sido ampliamente aplicados para resolver los problemas de la vida real. Los modelos unidimensionales (1D) han sido utilizados para la simulación de procesos de transporte de flujo y sedimentos en ríos, embalses y estuarios. Los modelos Bidimensionales (2D) y Tridimensionales (3D) se han utilizado para predecir con más detalle los procesos de la morfodinámica bajo condiciones de flujo complejo en canales curvos y trenzados, puente, muelles, diques y estructuras de toma de agua.
Modelado físico y simulación computacional son las dos herramientas principales usadas en el análisis de ingeniería de ríos. Ambos tienen sus ventajas y desventajas. En esta página nos limitaremos a presentar algunos recursos de Ingeniería de Ríos utilizando simulación computacional en base a una descripción matemática adecuada del proceso físico a través de ecuaciones, condiciones de contorno y fórmulas empíricas. Para la discretización de las ecuaciones diferenciales gobernantes utilizaremos esquemas numéricos como el Método de Diferencia Finitas (MDF), Elementos Finitos (MEF) y Volúmenes Finitos (MVF). Los procedimientos de solución numérica puede ser directo o iterativo y serán codificados en MATHCAD, MATLAB, C++ y C#.
Recuerde, si la descripción matemática es irrazonable, la discretización numérica incorrecto, el método de solución ineficaz, o si el código computacional tiene errores, los resultados de un modelo numérico no pueden ser confiables.