EXPERIENCIAS DE MODELACIÓN HIDRODINÁMICA DE ROTURA DE PRESAS, MEDIANTE EL USO DE PAQUETES MULTIDIMENSIONALES

Abstract

Las presas tienen un papel trascendental dentro de los sistemas de abastecimiento de agua para las poblaciones, desde hace muchos años. Estas estructuras involucran grandes volúmenes de agua y sedimento retenidos, por lo cual el colapso parcial o total de una presa puede dar lugar a importantes pérdidas materiales y/o humanas. Para la elaboración de planes de contingencia durante la etapa de diseño resulta provechoso utilizar aplicaciones informáticas de modelación numérica, las cuales representan una poderosa herramienta en la estimación de las consecuencias que pudiera producir un evento de falla de una presa. Se presentan los resultados de dos (2) casos de estudios situados en el estado Lara, Venezuela, que han sido simulados por separado con las aplicaciones de simulación hidrodinámica ISIS 2D y Delft3D, a partir de modelos bidimensionales adaptados a las condiciones reales de cada presa, en los que se han empleado técnicas y recursos distintos sobre la base de fundamentos teóricos y experiencias prácticas recopiladas, obteniendo en cada caso la magnitud de la inundación producto de los desembalses respectivos y analizando el comportamiento de la propagación hacia aguas abajo. Se permite dar una afirmación conclusiva sobre la factibilidad del empleo de los procedimientos y programas utilizados, a partir de la congruencia de los valores obtenidos y la estabilidad numérica observada, representando una puerta de acceso al campo de la modelación hidrodinámica de rotura de presas, área que ha sido escasamente explorada en Latinoamérica.

Dams play a very important role in current water supply systems since many years ago. These structures involve huge retained volumes of water and sediments, whereby total or partial failure may lead to enormous material damage and/or human losses. Using numerical software during project stage for modeling failure scenarios such as dam breaching represents a powerful tool for risk assessment as they are capable to estimate the consequences of any eventual flooding due to dam failure. Hereby it is presented the results of two (2) two-dimensional overtopping dam breaching study cases located in Lara state, Venezuela which have been modeled with ISIS 2D and Delft3D respectively, by using different methods and resources on a theoretical and practical experiences basis, highlighting water behavior as flooding wave propagates downstream. As a conclusion of an exhaustive analysis, it is possible to asseverate about the feasibility of using the procedures and software previously described for dam breach modeling from the consistency of the obtained values and the model stability, standing out as a gateway to the key field of dam break hydrodynamic modeling which is an area that has been poorly explored in Latin-America.

Os diques tem um papel muito importante dentro dos sistemas de abastecimento de água, há muito tempo. Essas estruturas armazenam grandes volumes de agua e sedimentos retidos, sendo assim, a ruptura parcial o total do dique pode causar importantes perdas materiais e humanas. Para a elaboração de estratégias de contingência na fase de desenho, é de grande valia utilizar softwares de modelação numérica que representam uma poderosa ferramenta na estimativa das consequências que poderia produzir uma eventual falha do dique. Deste modo, apresentam-se os resultados de dois (2) casos de estudo localizados no Estado Lara, Venezuela que foram simulados separadamente com as aplicações de simulação hidrodinâmica, ISIS 2D e Delft3D, partindo de modelos bidimensionais adaptados as condições reais de cada dique nas quais se aplicaram técnicas e recursos diferentes sobre a base de fundamentos teóricos e experiências práticas recolhidas, obtendo em cada caso a magnitude da inundação, produto da saída dos reservatórios correspondentes e analisando o comportamento da propagação até águas abaixo; permite-se ter uma afirmação conclusiva da factibilidade do uso dos procedimentos e programas utilizados, baseados na congruência dos valores obtidos e a estabilidade numérica observada, representando uma porta de acesso ao campo da modelação hidrodinâmica de ruptura de diques, área que tem sido pouco explorada em América Latina.