Análisis de flujo transitorio
El análisis actual procede en dos o más etapas ("Flujo de agua"), en donde la primera etapa sirve para establecer las condiciones iniciales, es decir, la distribución de la presión de poro inicial, presión inicial en la cabeza, grado de saturación y permeabilidad relativa en el inicio del análisis de flujo transitorio. Existen varias opciones disponibles para ajustar la presión de poro inicial:
- Con la ayuda del nivel freático
- Directamente con la ayuda de interfaces de la presión de poro
- Ejecución del análisis de flujo de estado estacionario
La primera opción supone una distribución hidrostática (lineal) de la presión de poro sobre la altura. Debajo del nivel freático el programa genera presiones de poros positivas, mientras que por encima del nivel freático se generan las presiones de poros negativas (succión). La segunda opción permite considerar un suelo seco, prescribiendo por ejemplo, presiones de poro negativas sobre toda la región infiltrada. La tercera opción requiere ejecutar el análisis de estado estacionario. Basado en el modelo de material asignado, el programa determina el grado inicial de saturación y permeabilidad relativa como una función de la presión de poro inicial. La Figura 1 muestra la distribución de la presión de poro inicial proporcionada por el análisis de estado estacionario para las condiciones hidráulicas asumidas. Evidentemente, sólo se presentan las presiones por debajo del nivel freático. El estado inicial en una región no saturada o parcialmente saturada que puede ser parcialmente juzgado por el trazado, por ejemplo, la distribución de grado inicial de saturación como se ve en la Figura 2. Al seleccionar la opción de "No hay presencia de agua" los valores de presión de poro inicial se igualan a cero.
Figura 1 - Primera etapa de cálculo: Distribución de presión de poro inicial
Figura 2 - Primera etapa : Distribución de grado inicial de saturación
El análisis de flujo transitorio se lleva a cabo a partir de la segunda etapa en donde la siguiente etapa sigue a la anterior. Cada etapa requiere establecer el tiempo de análisis, el tiempo depende de la variación de las condiciones límites (hidráulico) y la longitud del paso del tiempo. La versión actual del programa nos permite introducir ya sea toda la carga a la vez al comienzo de la etapa de cálculo o permite asumir que aumenta linealmente con el tiempo durante el curso de la etapa de cálculo ("Flujo de agua"). En el primer caso, el paso de tiempo inicial se establece a 1/10 del intervalo de tiempo asignado. Luego, el cálculo continúa con el tiempo asignado. Es razonable para ajustar el paso de tiempo durante el curso del análisis. Se recomienda un intervalo de tiempo más corto al comienzo del análisis. Cuando la solución se aproxima a las condiciones de estado estacionario, el paso de tiempo se puede aumentar considerablemente (por ejemplo, de 1/10 de día hasta varios días). Las figuras 3 y 4 muestran un estado intermedio y una solución de estado estacionario, respectivamente, correspondientes a un aumento repentino de la napa freática en la segunda etapa de cálculo. Las figuras 5 y 6 muestran estados similares asociados con una reducción rápida subsiguiente simulado por el restablecimiento del nivel original de la napa freática en la séptima etapa de cálculo.
Figura 3 - Segunda etapa de cálculo: Distribución de presión de poro a un tiempo determinado
Figura 4 - Sexta etapa de cálculo: Distribución de presión de poro en estado estacionario
Figura 5 - Séptima etapa de cálculo: Distribución de presión de poro para un tiempo dado de análisis
Figura 6 - Octava etapa de cálculo: Distribución de presión de poro en estado estacionario