Modelos multicapas para estimar el periodo de los modos naturales de oscilación en lagos y embalses tropicales

• Vélez-Castaño, José Daniel ^[1] ; Gómez-Giraldo, Andrés ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Tecnología y Ciencias del Agua, ISSN-e 2007-2422, Vol. 4, Nº. 2 (abril-junio de 2013), 2013, págs. 171-183
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Multilayer models to estimate periods of natural oscillation modes in tropical lakes and reservoirs
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    Las ondas internas son cruciales en los procesos de transferencia de energíaen cuerpos de agua estratificados. Para entender cuáles son los efectos y susconsecuencias para el equilibrio del cuerpo de agua se hace necesario conocer suestructura espacial y su periodo. En las regiones tropicales, la estratificación térmicaen la columna de agua no es tan marcada como en las regiones que presentanestaciones climáticas. En estos últimos lugares, la estratificación puede serdescrita con modelos de pocas capas, pues epilimnio e hipolimnio son fácilmentediferenciables, mientras que en las regiones tropicales se observan gradientes detemperatura significativos en casi toda la columna de agua, por lo que describir conpocas capas la estratificación puede llevar a aproximaciones poco confiables. Eneste trabajo se desarrolla un modelo multicapas para la estimación de los periodosde los modos naturales de oscilación en lagos y embalses con estratificacionescaracterísticas del trópico. La estratificación se simplifica asumiendo capas condensidad uniforme y se considera que el cuerpo de agua tiene un fondo planohorizontal. El modelo resuelve un problema de valores y vectores propios quecorresponden al conjunto de velocidades de propagación y estructura espacialde los modos naturales de oscilación. Se muestra que un modelo de tres capases deficiente para caracterizar los modos naturales de oscilación para el embalsetropical Porce II.

  • English

    Internal waves are essential to energy transfer processes in stratified water bodies. Tonunderstand their effects and implications for the energy balance of a water body, it is necessarynto know its spatial structure and period. In tropical zones, the thermal stratification in the waterncolumn is not as strong as in zones with climatic seasons. In the latter zones, the stratificationncan be described with models having few layers because the epilimnion and hypolimnion areneasily distinguishable, while in tropical zones significant temperature gradients are observednthrough most of the water column, so describing the stratification with few layers can leadnto unreliable estimates. In this paper, a multilayer model is developed to calculate periods ofnnatural oscillation modes in lakes and reservoirs with stratification typical of tropical zones. The stratification is simplified by assuming uniform density layers and the water body is considered to have a horizontal flat bottom. The model solves the eigenvalues and eigenvectors problem corresponding to sets of celebrities and the spatial structures of natural modes of oscillation. It is shown that a three-layer model is inadequate to estimate the celebrities of the natural modes of oscillation of the Porce II tropical reservoir.