FID22-19: Desarrollo y verificación de un Modelo Numérico del Oleaje No-Hidrostático/Cuadrático

Ampliar, mejorar, y reforzar la capacidad institucional y técnica para estudiar los fenómenos costeros en Panamá

Antecedentes:En las últimas décadas, debido a la ocurrencia de un elevado número de catástrofes costeras, incrementadas en parte por la subida del nivel del mar, ha aumentado la importancia de la investigación de los mecanismos de propagación del oleaje en las zonas costeras. Los modelos integrados en profundidad que utilizan las ecuaciones de tipo Boussinesq se han utilizado tradicionalmente para simular la propagación de las olas, pero los términos de derivadas parciales de alto orden incluidos en las ecuaciones de Boussinesq dificultan la discretización, causan inestabilidades numéricas y tienen un coste computacional no despreciable. Los modelos de aguas rasas con distribución de presión no hidrostática han demostrado su capacidad para la modelización precisa de olasno lineales y dispersivas. El investigador principal de esta propuesta desarrolló un modelo no hidrostático bidimensional integrado en profundidad para la simulación de la propagación, rotura y run-up del oleaje utilizando un perfil de presión lineal no hidrostático. Recientemente, ha surgido el uso de perfiles de presión vertical no hidrostáticos cuadráticos, en lugar de los perfiles lineales, logrando una buena correspondencia con los modelos de Boussinesq existentes. El nuevo método es una alternativa interesante para modelar las olas de aguas poco profundas, al tiempo que evita las inestabilidades numéricas causadas por los términos de orden superior en un modelo de tipo Boussinesq. Objetivo:El objetivo de la investigación propuesta es desarrollar un nuevo modelo bidimensional no hidrostático integrado en profundidad para la simulación de la propagación de las olas, la rotura y la subidautilizando un perfil de presión vertical no hidrostático cuadrático.Métodos:El objetivo puede alcanzarse fácilmente modificando el modelo existente de elementos finitos de Galerkin discontinuo/continuo no hidrostático desarrollado anteriormente por el investigador principal. Se llevarán a cabo una serie de pruebas numéricas para verificar y validar el modelo propuesto utilizando datos experimentales.Divulgación:Se difundirá información sobre la investigación en la página web del CIHH-UTP para que los interesados puedan obtener información relacionada con el estudio, así como fotografías relacionadas con el mismo. Los resultados de la investigación se presentarán en los Ciclos de Conferencias de Investigación + Desarrollo de la UTP, organizados por el Departamento de Investigación de la UTP. Se buscará la publicación de un texto científico sobre los resultados dela investigación en una revista científica indexada.