Rompimiento de presas de tierra por erosión: análisis y aplicación

Abstract

Para la elaboración del análisis de riesgo por el rompimiento de una presa es importante considerar diferentes aspectos como son el mecanismo de rompimiento, el desplazamiento de la onda de creciente, la elaboración de mapas de inundación, la evaluación del riesgo propiamente dicha y la preparación de planes de contingencias considerando la legislación existente sobre seguridad de presas. Para el estudio del rompimiento de presas de tierra por erosión y el desplazamiento de las ondas de creciente producidas por éstos, la modelación matemática es la opción más utilizada en la actualidad. Se estudian tres modelos matemáticos diferentes: el BREACH, modelo físico desarrollado por el National Weather Service (NWS) para simular el rompimiento de presas de tierra por erosión; el DAMBRK, modelo paramétrico desarrollado también por el NWS, que permite simular el rompimiento de presas de tierra y el desplazamiento de la onda de creciente de manera unidimensional por el valle aguas abajo; y el modelo HECRAS, desarrollado por el US Army Corps of Engineers, que permite simular el desplazamiento de caudales permanentes a lo largo de un canal individual o una red de canales. Se emplean estos tres modelos para simular el rompimiento de la presa Teton (ocurrido el 5 de junio de 1.976 en Idaho, Estados Unidos) y/o el desplazamiento de la onda de creciente producida por el valle aguas abajo. Para alimentar los modelos y evaluar sus resultados se emplea la información contenida en un reporte técnico sobre el caso Teton, elaborado en 1.978 por el US Geological Survey (USGS). Se estudian también las principales características del rompimiento de presas de tierra naturales, así como sus semejanzas y diferencias con el rompimiento de presas de tierra artificiales. Se recopilan algunos casos importantes de rompimiento de presas de este tipo.

ABSTRACT: In the elaboration of a dam break hazard analysis, certain features (such as the failure mechanism, the dam break flood routing, the inundation mapping, the risk assesmentlhazard rating in itself, and the contingency planning based on the existing dam safety guidelines) should be considered careful)y. The rampant development of numerical methods and personal computer's processing capability, have made mathematical modeling the most used technique in the study of dam breach mechanism and flood routing. For sake of analysis, three different rnathematical modeis are studied here: the BREACH, a physically based model developed by the National Weather Service (NWS) for earthen dams breach simulation purposes; the DAMBRK, a parametrical model (also developed by the NWS), used to develop the outflow hydrograph from a dam and hydraulically (using the complete one-dimensional Saint Venant equations) route the flood through the downstream valley; and the HEC-RAS, developed by the US Army Corps of Engineers, used to simulate the flood routing of a steady flow either in a single channel or in a series of them. These models are used to simulate Teton dams failure (that took place on june 5th, 1976 in Idaho, U.S.A.) and its flood routing. In arder to feed the necessary data for the modeis, and evaluate their performance, an oficial Tetan incident technicat report (elaborated by the US Geological Survey in 1978) is used. The distinctive aspects of landslide dams break mechanism as well as its differences and similaritíes vvith the breach mechanism in man made embankment dams are also studied. Sorne of the most important dam break cases are listed as a summary.