En la simulación numérica de flujos con superficie libre, una parte fundamental de la predicción del comportamiento del movimiento de los fluidos radica en la simulación adecuada de la interface entre ellos, dada la diferencia de densidades. Por lo que, en este estudio se plantearán y aplicarán técnicas que representen adecuadamente esta interface tanto en modelos de una fase como de dos fases._x000D_ _x000D_ Los modelos de una fase utilizan un escalar para definir uno de las fases, siendo este escalar determinado, localmente, a partir de la solución de una ecuación de transporte. En el modelo de dos fases las ecuaciones de transporte son resueltas para cada una de las fases._x000D_ _x000D_ Esta representación se aplicará, primero en casos sencillo y después en casos de interés practico, por ejemplo, movimiento del agua en ríos y en canales de geometría compleja._x000D_

La necesidad de diseños hidráulicos más complejos basados en estos principios es cada vez una realidad más frecuente en los alrededores de grandes zonas urbanas, agropecuarias y vías de comunicación ubicadas en zonas potencialmente inundables. Tal es el caso de Villahermosa, ciudad del sureste de México anegada por grandes inundaciones por desbordamientos del río Carrizal. _x000D_ _x000D_ Para controlar el gasto que fluye por este río se ha propuesto la construcción de una estructura de control que incluye dos canales laterales con descarga controlada por puertas radiales. La función de esta estructura es estrechar la sección de cauce del río y reducir el riesgo de inundación._x000D_ _x000D_ Al tratar con obras hidráulicas de esta magnitud se debe tener certeza de su adecuado funcionamiento así como de su seguridad estructural, razón por la cual siempre se recomienda su revisión mediante un modelo físico a escala con ayuda del cual se propongan modificaciones necesarias que mejoren su desempeño, reduzcan costos de construcción y disminuyan riesgos por fallas estructurales. El diseño de la estructura de control en el río Carrizal ha sido revisado mediante un modelo físico a escala 1:60 construido en los Laboratorios de Hidráulica Fluvial del Instituto de Ingeniería en la UNAM, cumpliendo con los criterios de semejanza acordes con la naturaleza del problema en estudio._x000D_ _x000D_ El uso de modelos numéricos, es una alternativa complementaria a estos métodos tradicionales basados en el trabajo experimental y de campo. El modelado numérico constituye una poderosa herramienta para obtener un conocimiento cuantitativo preciso de procesos físicos en general, y de flujos hidrodinámicos en particular. La utilización de modelos numéricos puede evitar, en cierta medida, los altos costos del modelo físico al probar diferentes configuraciones. Esto aunado con otras aportaciones como la obtención de mayor información del flujo, tiempos más cortos de estudio y fácil manejo de los resultados. Hoy en día, se trata de una práctica necesaria dentro de la tecnología hidráulica moderna, ya que ofrece la posibilidad de evaluar, de una forma no muy costosa, la respuesta de los sistemas hidráulicos frente a una gran variedad de situaciones prácticas._x000D_