Estudio comparativo de dos modelos de simulación de rompimiento de presas

Se pretende con este trabajo hacer un estudio comparativo de dos modelos numéricos de simulación de rompimiento de presas de tierra, BREACH (NWS, USA) y BRECCIA (ENELCRIS, Italia). Se parte de un análisis de sensibilidad, independientemente para cada modelo, para el caudal y el tiempo al pico debido a variaciones de cada uno de los parámetros involucrados en la física de los modelos. Posteriormente, se aplican ambos modelos al caso del embalse Piedras Blancas bajo una eventual falla por sobrevertimiento, y finalmente se justifican las diferencias de los resultados de la simulación de ambos modelos contemplando las hipótesis de cada uno de ellos. Al aplicar ambos modelos al caso Piedras Blancas se obtienen resultados muy diferentes en las hidrógrafas del rompimiento y en la dinámica de la brecha, debido a las restricciones consideradas en el modelo Breccia con respecto a la geometría de la presa, las cuales afectan en particular la cantidad de volumen a erodar y esto a su vez el tiempo de falla de la presa. De la justificación de las diferencias en los resultados de caudal pico entre ambos modelos, se obtiene que el coeficiente de fricción de Nikuradse y el coeficiente de descarga de la brecha, en el modelo Breccia, pueden ser considerados como parámetros subjetivos o semi-empíricos.

This study has been made to compare two numerical models of earthen dam breaking, BREACH (NWS, USA) and BRECCIA (ENELCRIS, Italy). It starts with a sensitivity analysis of the breach outflow hydrograph (max outflow thru breach and time at which peak outflow occurs) making variations in each of the parameters involved in the physics of both models. Next, both models are applied to the case Piedras Blancas taking on account an eventual overtopping failure, and finally the differences in the results between both models are justified keeping in mind the hypothesis considered for each of them. Appling the models to the case Piedras Blancas, the results of the outflow hydrographs and the breach dynamics are quite different due to the restrictions considered in the BRECCIA model which are not considered in the BREACH model. This restrictions particularly affect the volume of material transported thru the breach and because of that the time at which peak outflow occurs. Searching an explanation to the differences in the results of peak outflow thru breach between models, it is possible to conclude that the Nikuradse coefficient and the discharge coefficient, parameters of BRECCIA model, can be considered subjective (semi-empirical parameters).