Aplicación y comparación modelos de flujos detríticos, FLO-2D y HEC-RAS a quebradas Acerilla y La Mesilla, cuenca del río Huasco, eventos marzo 2015

Abstract

En marzo del 2015 se produjo un evento atmosférico complejo y de muy baja probabilidad de ocurrencia: altas precipitaciones y temperaturas, que generó el incremento de las líneas de nieve impactando desde la región de Antofagasta hasta Atacama. Esto generó diversos aluviones, con un evento que superó en un 500% la precipitación media anual de la zona, activando múltiples quebradas con altas tasas de arrastre de sedimento. La modelación de estos eventos aluvionales es bastante compleja, con fluidos del tipo no Newtoniano, fenómeno transitorio y normalmente, sin información precisa. Por esto, se han desarrollado programas computacionales específicos, entre ellos FLO-2D y HEC-RAS, los que son capaces de modelar de manera bidimensional, determinando las diversas variables características, tales como áreas de inundación, profundidades, velocidades de flujo entre otras. La modelación de estos fenómenos es de suma importancia tanto de los cauces en su condición sin obras, a objeto de evaluar su potencial vulnerabilidad y el requerimiento de obras, y la consiguiente verificación con obras de protección. El objetivo de esta memoria es comparar estos programas en base a dos casos de estudio, estos son las quebradas Acerillas y La Mesilla ubicadas en la cuenca del Huasco, analizando ventajas comparativas y limitaciones. Los modelos se basan en las ecuaciones de continuidad y cantidad de movimiento de Saint-Venant, donde estos programas varían en la forma de calcular la pendiente de fricción asociada. FLO-2D utiliza la ecuación cuadrática de O Brien, mientras que HEC-RAS presenta múltiples relaciones. Se analiza también la operatividad de los programas, sus parámetros de ingreso y la generación de resultados. Las modelaciones no presentan una variación sustancial entre los programas, en variables de salida, tales como área de inundación, profundidades y velocidades del flujo. Si se encuentran diferencias en los parámetros de entrada y en las ecuaciones que utilizan Por otro lado, se destaca que FLO-2D es un programa comercial mientras que HEC-RAS se encuentra liberado, la forma de visualizar los resultados ya sea en cuadros resúmenes de texto con información o mapas de resultados, se presenta como una principal diferencia entre ellos. Finalmente, la exportación de los resultados para ser utilizados en otras plataformas y la facilidad de obtener los parámetros iniciales son, entre otras, las principales diferencias encontradas durante el análisis, las que debieran ser criterios útiles para seleccionar el programa para la modelación aluvional, dependiendo del modelador y el caso en estudio.