Aplicación de modelos numéricos de "aguas someras" para el análisis de peligros de flujos volcánicos: El caso de Titan2D y volcán Turrialba (Costa Rica)

This paper introduces Titan2D, a depth averaged model of an incompressible Coulomb continuum for “shallow water” granular flows. Titan2D has been used successfully at many volcanoes to predict inundation by block-and-ash flows and debris avalanches. It can be run as a stand-alone program or through Vhub, a cyber-infrastructure platform. Practical considerations of choosing appropriate user inputs and the basics of running the model are discussed herein. Both synthetic and natural terrain examples are presented, including simulations of a block-and-ash flow generated from the gravitational collapse of a synthetic dome at Turrialba volcano (Costa Rica). These results suggest that the model should be limited to simulate cases of dense volcanic granular flows, like those produced by gravity-driven dome collapse events, but cannot be used to simulate dilute pyroclastic density currents. Finally, estimation of the Titan2D resistance terms by using empirical relationships provides a good method for reducing model input uncertaintiesEste artículo introduce Titan2D, un modelo de aguas someras para flujos granulares incompresibles tipo Coulomb. Titan2D ha sido utilizado extensamente para predecir la inundación de flujos block-and-ash y avalanchas de detritos. Puede funcionar como un programa separado o en la plataforma computacional Vhub. Aquí se discuten consideraciones prácticas para escoger valores de entrada apropiados y las bases para correr el modelo. Se presentan ejemplos de terrenos sintéticos y naturales, incluyendo simulaciones de un flujo block-and-ash generado en el volcán Turrialba (Costa Rica). Los resultados sugieren que el modelo debe ser utilizado en la simulación de flujos granulares densos, como aquellos producidos por eventos de colapso gravitacional de domos volcánicos, pero no puede ser ocupado para simular corrientes de densidad piroclástica diluidas. Finalmente, la estimación de los términos de resistencia de Titan2D ocupando relaciones empíricas constituye un buen método para reducir incertezas en los parámetros de entrada del model