Comparación de criterios de engrosamiento del flujo para la simulación de avalanchas en casos colombianos de estudio

Abstract

En este documento se presentan los resultados de una comparación de diferentes criterios de engrosamiento inicial del flujo para la simulación de flujos hiperconcentrados con fines de calibración de dos eventos de referencia con información de campo ocurridos en Colombia. Los criterios aquí empleados corresponden a los métodos de: O’Brien y Julien, al método de Takahashi, orientados a estimar el caudal total (de agua y sedimentos) de un flujo hiperconcentrado; y el tercer método corresponde a la aplicación de un método antiguo propuesto por García Nájera denominado ecuación de transporte con arrastre, los tres métodos integrados a la simulación con el modelo hidráulico Hec-Ras. De igual forma se empleó el modelo FLO-2D para la modelación de las concentraciones de los mismos eventos de referencia, y comparar los resultados obtenidos con ambos enfoques. Los casos de referencia considerados ocurrieron el 6 y 7 de junio del 2009 en el río Combeima en la zona de la bocatoma del acueducto de Ibagué y el 17 de noviembre de 1988 en la Q. La Negra en el municipio de Útica, de los cuales se conoce y las profundidades del flujo alcanzadas por el flujo. Los resultados sugieren que es posible simular un flujo hiperconcentrado como si fuese un flujo de agua clara, siempre y cuando se afecte el caudal (la porción líquida de la mezcla agua – sedimento) en función de la concentración volumétrica de sedimentos (engrosamiento), y modificando, consecuentemente el coeficiente de rugosidad del flujo.

Abstract. In this paper is presented the results compare different bulking factors for initial flow generation of hyperconcentrated flows through simulation purposes two events calibration reference with field information. The criteria used here are O'Brien - Julien, and Takahashi method, both development to estimate the total flow rate of a hyperconcentrated flow; and third method was proposed by Garcia Najera called “ecuación de transporte con arrastre”. These three methods are integrated with a hydraulic model like Hec-Ras is. Likewise, the FLO-2D model for modeling the same both reference events was used and the results obtained with both hydraulic models were compared. Reference cases were occurring employees: 6 and June 7, 2009 in the Combeima River in the area of the intake of the aqueduct of Ibague and the November 17, 1988 in Q. black in the town of Utica. Sediment volume concentration was calibrated for each bulking method. The results suggest that it is possible to simulate a hyper-concentrated flow as if a stream of clear, always water and when the flow rate affects the liquid flow (the liquid portion of the mixture water - sediment) as a function of volumetric sediment concentration and modifying the Flow roughness coefficient.