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Iber es un modelo numérico bidimensional de simulación de flujo turbulento en lámina libre en régimen no-permanente, y de procesos medioambientales en hidráulica fluvial. Desde el lanzamiento de la primera versión, que incluía un motor de cálculo hidrodinámico completamente acoplado con procesos de transporte de sedimento y turbulencia, Iber ha ido evolucionando hasta convertirse en una herramienta de modelización de flujo en lámina libre de procesos ambientales de elevada complejidad. En este documento se presentan los desarrollos realizados para la versión 3, donde los avances son principalmente en cuatro líneas de investigación: un nuevo módulo de drenaje urbano, un avance significativo en las capacidades del módulo de hidrología, un nuevo módulo de erosión de suelos, y un nuevo módulo para el cálculo del transporte de sedimentos considerando material no uniforme (mezclas). Asimismo, todos los trabajos han ido acompañados por una tarea transversal de mejora de la interfaz, tanto para los módulos ya existentes, como la creación de nuevas ventanas y menús para los nuevos módulos con el objetivo de mejorar todo el flujo de trabajo.

[EN] Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS) are a valid alternative to solve several urban drainage problems. Its application, generally isolated, is limited and may not be effective in solving the foreseeable increase in maximum precipitation intensities associated with Climate Change. This study analyzes, in the current situation and with projections of Climate Change, the potential benefits of applying permeable pavement in bike lanes, turning them into linear, continuous and diffuse drainage elements( SUDS-linear ). Using a coupled hydraulic-hydrological numerical model that incorporates the infiltration capacity of a permeable pavement, and analyzing two areas of the city of Barcelona with different hazard due to pluvial flooding, the global behavior of this kind of linear SUDS was evaluated considering current precipitation scenarios and the potential effects of Climate Change. The numerical results showed a potential reduction of 90% in runoff., [ES] Los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS) suponen una alternativa válida para dar solución a diversos problemas del drenaje urbano. Su aplicación, generalmente de carácter puntual, es limitada y puede no ser efectiva para dar solución al previsible incremento de las intensidades máximas de precipitación asociadas al Cambio Climático. El presente estudio analiza, en situación actual y con proyecciones del Cambio Climático, los potenciales beneficios de aplicar pavimento permeable en carriles bici, convirtiéndose en elementos de captación lineal, continua y difusa ( SUDS-lineales ). Mediante el uso de un modelo numérico hidráulico-hidrológico acoplado que incorpora la capacidad de infiltración de un pavimento permeable, y tomando como ejemplo dos zonas de la ciudad de Barcelona con distinta peligrosidad por inundaciones pluviales, se evaluó el comportamiento global de los SUDS-lineales considerando escenarios de precipitación actual y los potenciales efectos del Cambio Climático. Los resultados numéricos mostraron una reducción potencial del 90% de la escorrentía., El presente trabajo se ha realizado en el marco del proyecto “Avaluació de SUDS-lineals per reduir el risc d’inundació amb horitzons de Canvi Climàtic” (20S06841-001), cofinanciado por el programa Subvencions pel Clima del Ajuntament de Barcelona.

[EN] Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS) are a valid alternative to solve several urban drainage problems. Its application, generally isolated, is limited and may not be effective in solving the foreseeable increase in maximum precipitation intensities associated with Climate Change. This study analyzes, in the current situation and with projections of Climate Change, the potential benefits of applying permeable pavement in bike lanes, turning them into linear, continuous and diffuse drainage elements( SUDS-linear ). Using a coupled hydraulic-hydrological numerical model that incorporates the infiltration capacity of a permeable pavement, and analyzing two areas of the city of Barcelona with different hazard due to pluvial flooding, the global behavior of this kind of linear SUDS was evaluated considering current precipitation scenarios and the potential effects of Climate Change. The numerical results showed a potential reduction of 90% in runoff. [ES] Los Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS) suponen una alternativa válida para dar solución a diversos problemas del drenaje urbano. Su aplicación, generalmente de carácter puntual, es limitada y puede no ser efectiva para dar solución al previsible incremento de las intensidades máximas de precipitación asociadas al Cambio Climático. El presente estudio analiza, en situación actual y con proyecciones del Cambio Climático, los potenciales beneficios de aplicar pavimento permeable en carriles bici, convirtiéndose en elementos de captación lineal, continua y difusa ( SUDS-lineales ). Mediante el uso de un modelo numérico hidráulico-hidrológico acoplado que incorpora la capacidad de infiltración de un pavimento permeable, y tomando como ejemplo dos zonas de la ciudad de Barcelona con distinta peligrosidad por inundaciones pluviales, se evaluó el comportamiento global de los SUDS-lineales considerando escenarios de precipitación actual y los potenciales efectos del Cambio Climático. Los resultados numéricos mostraron una reducción potencial del 90% de la escorrentía. El presente trabajo se ha realizado en el marco del proyecto “Avaluació de SUDS-lineals per reduir el risc d’inundació amb horitzons de Canvi Climàtic” (20S06841-001), cofinanciado por el programa Subvencions pel Clima del Ajuntament de Barcelona.

Inorganic sediment is not the only solid-fraction component of river flows; flows may also carry significant amounts of large organic material (i.e., large wood), but the characteristics of these wood-laden flows (WLF) are not well understood yet. With the aim to shed light on these relatively unexamined phenomena, we collected home videos showing natural flows with wood as the main solid component. Analyses of these videos as well as the watersheds and streams where the videos were recorded allowed us to define for the first time WLF, describe the main characteristics of these flows and broaden the definition of wood transport regimes (adding a new regime called here hypercongested wood transport). According to our results, WLF may occur repeatedly, in a large range of catchment sizes, generally in steep, highly confined single thread channels in mountain areas. WLF are typically highly unsteady and the log motion is non-uniform, as described for other inorganic sediment-laden flows (e.g., debris flows). The conceptual integration of wood into our understanding of flow phenomena is illustrated by a novel classification defining the transition from clear water to hypercongested, wood and sediment-laden flows, according to the composition of the mixture (sediment, wood, and water). We define the relevant metrics for the quantification and modelling of WLF, including an exhaustive discussion of different modelling approaches (i.e., Voellmy, Bingham and Manning) and provide a first attempt to simulate WLF. We draw attention to WLF phenomena to encourage further field, theoretical, and experimental investigations that may contribute to a better understanding of flows river basins, leading to more accurate predictions, and better hazard mitigation and management strategies.

La modelización numérica del flujo de agua en ríos es una herramienta que ayuda a dar respuesta a la legislación vigente europea y española referida a riesgo de inundación. Los modelos numéricos disponibles actualmente se encuentran en constante evolución. Mientras hace una década la modelización unidimensional era prácticamente la única alternativa, en el presente se han generalizado los modelos bidimensionales y se empiezan a utilizar los tridimensionales. Gracias a las actuales herramientas SIG, los resultados de la modelización numérica se pueden combinar con datos georreferenciados para realizar una cuantificación sistemática del riesgo de inundación. En este proceso existen aún una serie de desafíos como la consideración de los caudales sólidos y sus efectos en la morfología del cauce, una correcta descripción del flujo en puentes y estructuras, la integración de modelos hidrológicos con los modelos hidráulicos para una mejor consideración de las condiciones de contorno, y finalmente la optimización de las herramientas para disminuir los tiempos de cálculo actuales.

Tomando como base modelos actuales en hidrología, y de acuerdo a las características y a la base del modelo IBER (modelo matemático bidimensional para la simulación de flujos en ríos y estuarios), se ha ajustado el esquema preliminar de lo que será el componente HMC (Modelo Hidrológico Continuo) del modelo IBER, adaptando condiciones de subsuelo y zona subterránea de manera continua al modelo hidrológico basado en esquemas de volúmenes finitos. El modelo escribe el paso del agua desde su estado como precipitación, pasando por el encharcamiento y flujo superficial, hasta el componente que viaja por infiltración y vía subterránea a través de los acuíferos y zonas de retorno de flujo a zonas superficiales, todo mediante una modelización que tiene como base la solución explícita de ecuaciones que trabajan celda a celda en un esquema de volúmenes finitos

After de Aznalcóllar pyrite mine disaster (Seville, Spain) which caused the spilling of some 4.5 hm3 of acid water, the floodplains of the rivers Agrio and Guadiamar were rapidly cleaned of waste sludge.

En esta monografía se presenta un trabajo de desarrollo de herramientas de modelación numérica realizado dentro del grupo de investigación FLUMEN, en la E.T.S. de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Barcelona, destacando la integración de esquemas numéricos en una y dos dimensiones. El objetivo principal es la puesta a punto de una herramienta para la modelación matemática del flujo de agua en lámina libre, en régimen variable, con geometrías irregulares como son los cauces naturales (programa CARPA).