MODELACIÓN MATEMÁTICA 1D Y 2D DEL ENCAUZAMIENTO DEL BARRANCO DE LAS OVEJAS ENTRE EL AZUD DE SAN GABRIEL Y LA DESEMBOCADURA (ALICANTE)
El proyecto de ACONDICIONAMIENTO DEL BARRANCO DE LAS OVEJAS EN SU TRAMO FINAL (PK 0+457 HASTA SU DESEMBOCADURA) ALICANTE. PLAN DE INVERSIÓN PRODUCTIVA, fue encargado por el AYUNTAMIENTO de ALICANTE y redactado por la empresa consultora TYPSA en junio de 2009. Este proyecto es un desglosado de un proyecto con un ámbito superior (desde la EDAR de Rincón de León hasta su desembocadura) cuyo título es NUEVO ENCAUZAMIENTO DEL BARRANCO DE LAS OVEJAS que encargó la CONSELLERIA DE INFRAESTRUCTURES I TRANSPORTS, y que fue redactado por la misma empresa consultora en mayo de 2002.
La modelación matemática y el modelo físico que definía los cálculos hidráulicos del proyecto de 2002 fueron realizados en el Laboratorio de Hidráulica y Obras Hidráulicas de la UPV. La solución original contemplaba revestimientos de escollera de grandes dimensiones, el diseño de un nuevo azud dentado con cuenco de amortiguación y la definición de un nuevo tramo de muro aguas abajo del último puente del tramo objeto de estudio, en el arranque del espigón de desembocadura por margen izquierda.
En la fase de comprobación del replanteo se detectaron variaciones en cuanto a la topografía y batimetría recogidas en el proyecto, así como algunas diferencias con respecto a las conclusiones del informe de 2002 y las secciones allí propuestas. Como consecuencia, no se podía garantizar el correcto funcionamiento hidráulico del encauzamiento una vez terminaran las obras.
La construcción de un nuevo modelo físico se dilataría en exceso en el tiempo, por lo que la solución adoptada fue la de construir un modelo numérico que, calibrado con los resultados de la solución original sobre modelo físico, pudiera emplearse para analizar la nueva solución.
El encauzamiento puede separarse en dos tramos, aguas arriba y aguas abajo de una rampa intermedia donde se alcanza el calado crítico y se produce, por tanto, una desconexión hidráulica. En el primer tramo se localiza el conjunto 'Azud de San Gabriel + Cuenco + Umbral dentado', cuya geometría es compleja, ya que sobre el labio del azud se disponen hileras de dientes alternos. El patrón del flujo es claramente tridimensional, por lo que no tenía sentido reproducir esta geometría en el modelo numérico 2D. Para representar la pérdida de energía debida a la perturbación que producen los dientes se realizaron simulaciones unidimensionales del primer tramo de encauzamiento para obtener el coeficiente de rugosidad de Manning equivalente, de manera que el resalto hidráulico aguas abajo del azud quedara contenido dentro del cuenco – como se observaba en el modelo físico – y que los calados aguas abajo del umbral terminal coincidían con los medidos con el limnímetro sobre dicho modelo físico.
A continuación, se procedió a la simulación completa del tramo encauzado mediante modelación hidráulica bidimensional, ya que, aguas abajo de la rampa, el cauce comienza a tener un marcado carácter asimétrico, abriéndose únicamente por margen derecha. La zona cercana a la desembocadura era crítica, por la presencia de dos puentes con pilas, cuyo resguardo mínimo era necesario asegurar.
La simulación hidráulica bidimensional se llevó a cabo en GUAD 2D, con el caudal correspondiente a un periodo de retorno de 200 años. El modelo se calibró con los resultados sobre modelo físico de la solución original, y sobre el mismo se analizaron las distintas modificaciones propuestas en cuanto a geometría y revestimientos.
Los resultados de la simulación hidráulica - calados y velocidades en todo el cauce - ratifican el correcto funcionamiento hidráulico de la solución finalmente adoptada. Mediante este estudio se cumplieron los objetivos que se resumen a continuación: