Abstract

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.

Abstract

Permeable pavements are a common solution for wearing course layers in roads and urban areas. They are composed by highly porous materials with permeability several orders of magnitude above of the natural terrain. This work presents, on one hand, the experimental characterisation of the hydraulic behaviour of a permeable asphalt concrete wearing course layer and, on the other hand, the development and validation of a two-dimensional coupled hydraulic-hydrological distributed numerical model to reproduce the effect of the infiltration in the rainfall-runoff transformation and in the overland flow propagation processes. Experiments show linear and potential trends for permeability-hydraulic head relations when considering constant and variable hydraulic heads, respectively, reaching permeability up to 0.04 m/s for 1 m of hydraulic head. Experiments are reproduced numerically by incorporating new infiltration formulas, which consider the infiltration rate as a function of the hydraulic head, and a specific numerical scheme for properly dealing the mass conservation when negative values of the water depth may occur numerically due to high infiltration rates. This two-dimensional coupled hydraulic-hydrological distributed numerical model is a validated tool for simulating the effect of permeable pavements not only in the rainfall-runoff process, but also for the overland flow propagation.