Modelado empírico simple del rompimiento de presas pequeñas de tierra (hidrograma de salidas)

ResumenSe exponen varias ideas generales respecto al rompimiento de presas con cortina de tierra. En seguida, se presenta con detalle el establecimiento de las dos ecuaciones diferenciales que rigen su proceso de falla, las cuales constituyen un modelo empírico, ya que su coeficiente de erosividad debe ser calibrado. Se expone únicamente la solución analítica de tales ecuaciones, para brecha de falla rectangular y erosión no lineal, por ser la más simple. Se describe brevemente el calibrado del modelo y el análisis de sensibilidad de sus parámetros. Antes de iniciar la aplicación numérica del modelo a 97 presas pequeñas con cortina de tierra del país, se citan varias fórmulas empíricas que resumen la experiencia mundial y que permiten estimar el ancho promedio de la brecha, la duración de la falla y el gasto máximo de descarga. El modelo expuesto es simple, está físicamente basado y su aplicación a cualquier presa pequeña del país requiere únicamente como datos básicos, la altura de la cortina y el volumen de agua almacenado antes de la falla; permite estimar el hidrograma de salidas debido al rompimiento de la cortina por desbordamiento.AbstractIn this work several general ideas about the earth-dam break are exposed. The two differential equations that govern the failure process are presented, constituting thus an empirical model, since the erosivity coefficient must be calibrated. For its simplicity, only the analytical solution for the case of rectangular breach of failure and nonlinear erosion is exposed. The calibration of the model and the analysis of the sensitivity of its parameters are described briefly. The empirical formulas that summarize the world-wide experience to estimate the average width of the breach, the time failure and the maximum outflow are cited. The model was applied to 97 small dams with earth embankment of the country. The results allow concluding that the exposed model is simple and physically based, and that its application to any small dam in the country only requires as input data: the embankment height and the stored volume of water before the failure. The model allows an estimate of the outflow hydrograph due to the dam breaking by overtopping flow