Baseflow measurement in mountain rivers using LSPIV: A case study of the Tarqui and Yanuncay rivers in the Ecuadorian Andes

Autores
Ochoa García, Santiago A.; Massó, Leandro; Patalano, Antoine; Matovelle Bustos, Carlos M.; Delgado Garzón, Paola V.
Año de publicación
2025
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
This study is motivated by the difficulty of applying experimental techniques to characterize base flows in mountain rivers. Intrusive instruments are not optimal for measuring low flow rates, as they require a minimum depth to be submerged and to measure flow velocity. The LSPIV methodology was applied using an Autel Evo II RTK Series 3 UAV. The results were validated through measurements taken with a Redback current meter, showing that the flow rates and velocity fields obtained with the presented techniques are of the same order of approximation. The flow velocity fields resulting from the application of LSPIV enabled the identification of typical flow characteristics in mountain rivers with gravel and boulder beds: zones of acceleration and turbulent mixing, stagnation areas due to obstacles within the flow, flow recirculation, and shear regions caused by interaction with existing morphological structures. Thus, the LSPIV technique is presented as a valuable tool for characterizing extreme flows in mountain rivers using non-intrusive methods.
Este trabajo se motiva en la dificultad de aplicar técnicas experimentales para la caracterización de caudales base en ríos de montaña, debido a que los instrumentos intrusivos no son óptimos para medir láminas de caudal de estiaje, ya que es necesaria una altura mínima para que los instrumentos queden sumergidos y midan la velocidad del flujo correspondiente. Se aplicó la metodología LSPIV con el uso del dron Autel Evo II RTK Serie 3. Los resultados fueron validados a partir de medidas realizadas con un correntímetro Redback, mostrando que los caudales y campos de velocidad obtenidos con las técnicas presentadas se encuentran en el mismo orden de aproximación. Los campos de velocidad de flujo resultantes de la aplicación de LSPIV permitieron distinguir características típicas de los flujos en ríos de montaña con lechos de gravas y cantos rodados: secciones de aceleración y mezcla turbulenta, zonas de estancamiento debido a la existencia de obstáculos sobre el flujo, recirculación del flujo y regiones de corte debido a la interacción del flujo con las estructuras morfológicas existentes. En este sentido, la técnica LSPIV se presenta como una valiosa herramienta para caracterizar flujos extremos en ríos de montaña mediante técnicas no intrusivas.
Fil: Ochoa García, Santiago A.. Universidad de Cuenca; Ecuador
Fil: Massó, Leandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina
Fil: Patalano, Antoine. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina
Fil: Matovelle Bustos, Carlos M.. Universidad de Cuenca; Ecuador
Fil: Delgado Garzón, Paola V.. Universidad de Cuenca; Ecuador
Materia
LSPIV
Surface flow
Flow measurement
Base flows
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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spelling Baseflow measurement in mountain rivers using LSPIV: A case study of the Tarqui and Yanuncay rivers in the Ecuadorian AndesMedición de los caudales de estiaje en ríos de montaña usando LSPIV: Un caso de estudio de los ríos Tarqui y Yanuncay en los Andes ecuatorianosOchoa García, Santiago A.Massó, LeandroPatalano, AntoineMatovelle Bustos, Carlos M.Delgado Garzón, Paola V.LSPIVSurface flowFlow measurementBase flowshttps://purl.org/becyt/ford/2.1https://purl.org/becyt/ford/2This study is motivated by the difficulty of applying experimental techniques to characterize base flows in mountain rivers. Intrusive instruments are not optimal for measuring low flow rates, as they require a minimum depth to be submerged and to measure flow velocity. The LSPIV methodology was applied using an Autel Evo II RTK Series 3 UAV. The results were validated through measurements taken with a Redback current meter, showing that the flow rates and velocity fields obtained with the presented techniques are of the same order of approximation. The flow velocity fields resulting from the application of LSPIV enabled the identification of typical flow characteristics in mountain rivers with gravel and boulder beds: zones of acceleration and turbulent mixing, stagnation areas due to obstacles within the flow, flow recirculation, and shear regions caused by interaction with existing morphological structures. Thus, the LSPIV technique is presented as a valuable tool for characterizing extreme flows in mountain rivers using non-intrusive methods.Este trabajo se motiva en la dificultad de aplicar técnicas experimentales para la caracterización de caudales base en ríos de montaña, debido a que los instrumentos intrusivos no son óptimos para medir láminas de caudal de estiaje, ya que es necesaria una altura mínima para que los instrumentos queden sumergidos y midan la velocidad del flujo correspondiente. Se aplicó la metodología LSPIV con el uso del dron Autel Evo II RTK Serie 3. Los resultados fueron validados a partir de medidas realizadas con un correntímetro Redback, mostrando que los caudales y campos de velocidad obtenidos con las técnicas presentadas se encuentran en el mismo orden de aproximación. Los campos de velocidad de flujo resultantes de la aplicación de LSPIV permitieron distinguir características típicas de los flujos en ríos de montaña con lechos de gravas y cantos rodados: secciones de aceleración y mezcla turbulenta, zonas de estancamiento debido a la existencia de obstáculos sobre el flujo, recirculación del flujo y regiones de corte debido a la interacción del flujo con las estructuras morfológicas existentes. En este sentido, la técnica LSPIV se presenta como una valiosa herramienta para caracterizar flujos extremos en ríos de montaña mediante técnicas no intrusivas.Fil: Ochoa García, Santiago A.. Universidad de Cuenca; EcuadorFil: Massó, Leandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Estudios Avanzados en Ingeniería y Tecnología. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. 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Este trabajo se motiva en la dificultad de aplicar técnicas experimentales para la caracterización de caudales base en ríos de montaña, debido a que los instrumentos intrusivos no son óptimos para medir láminas de caudal de estiaje, ya que es necesaria una altura mínima para que los instrumentos queden sumergidos y midan la velocidad del flujo correspondiente. Se aplicó la metodología LSPIV con el uso del dron Autel Evo II RTK Serie 3. Los resultados fueron validados a partir de medidas realizadas con un correntímetro Redback, mostrando que los caudales y campos de velocidad obtenidos con las técnicas presentadas se encuentran en el mismo orden de aproximación. Los campos de velocidad de flujo resultantes de la aplicación de LSPIV permitieron distinguir características típicas de los flujos en ríos de montaña con lechos de gravas y cantos rodados: secciones de aceleración y mezcla turbulenta, zonas de estancamiento debido a la existencia de obstáculos sobre el flujo, recirculación del flujo y regiones de corte debido a la interacción del flujo con las estructuras morfológicas existentes. En este sentido, la técnica LSPIV se presenta como una valiosa herramienta para caracterizar flujos extremos en ríos de montaña mediante técnicas no intrusivas.
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