Preguntas y Respuestas
¿Cuál es el criterio para definir hasta dónde debe realizarse el modelado aguas abajo de la presa y qué método recomienda para obtener el DEM?
Dependerá en gran medida del objetivo. Por ejemplo, un criterio podría ser hasta donde se estime que el tiempo de llegada del pico máximo supere las 2 horas o luego de pasar un centro poblado importante. El DEM puede obtenerse mediante la restitución de ortofotos generadas con drones o a partir de imágenes satelitales.
¿Realizan ensayos del fluido en laboratorio utilizando un reómetro para el análisis reológico?
Sí, algunos laboratorios estiman los parámetros reológicos utilizando reómetros para medir la viscosidad y el yield stress. Por otro lado, el yield stress también puede estimarse mediante pruebas de Slump.
¿Las formulaciones para la formación de brechas son directamente aplicables a las condiciones de las zonas altoandinas del Perú, o requieren algún ajuste?
No he encontrado investigaciones que relacionen estas simulaciones con roturas históricas en Perú. Estas formulaciones están enfocadas en fallas por overtopping y tubificación en presas de tierra, por lo que la erosión o falla del cuerpo y la generación de la brecha estarían más relacionadas con el material del que está compuesta la presa. Sin embargo, podría haber diferencias si el desencadenante de la falla es un sismo o la activación de una falla geológica en las zonas altoandinas.
¿Cómo se monitorean estas variables? ¿Tal vez con inclinómetros o videovigilancia?
Los controles para prevenir fallas en la presa incluyen inclinómetros (para verificar variaciones en la inclinación de la estructura), hitos topográficos y escaneos (para detectar posibles desplazamientos localizados), piezómetros (para monitorear los niveles de agua dentro del cuerpo de la presa) y transductores de presión o regletas (para verificar el nivel de agua en el depósito de relaves).
En casos reales de rotura de presas, ¿se han recalculado los hidrogramas? Si la respuesta es sí, ¿cuál de las formulaciones para estimación de hidrogramas mostró mejor ajuste?
Las formulaciones son empíricas y solo estiman las dimensiones de la brecha, el tiempo de formación y los caudales pico. Para el recálculo del hidrograma, quizá sea necesario un modelo físico que represente de manera más precisa la formación de la brecha.
¿Qué ventajas tiene realizar un análisis 3D en comparación con un análisis 2D? ¿Qué criterios consideras para estimar la pérdida de vidas, daños a la infraestructura o riesgos altos?
Los modelos 3D se utilizan generalmente para evaluar temas de erosión o degradación en sectores específicos. Por ejemplo, si se desea conocer con mayor precisión cómo fallaría el pilar de un puente, se emplearía un modelo 3D, ya que estos modelos estiman las velocidades en el tirante o calado del curso de agua (dependiendo del mallado en el eje del tirante en Z), lo que permite representar de mejor manera el impacto del flujo en el pilar. En cambio, con un modelo 2D solo se obtendría una velocidad media para todo el tirante o calado, y, por lo general, estos modelos utilizan únicamente formulaciones empíricas para estimar la socavación.
¿Cómo se construye el hidrograma de descarga, cómo se determina su duración y en qué momento se alcanza el caudal pico? Además, ¿cada modo de falla tiene un hidrograma de descarga específico?
Para construir el hidrograma de descarga y calcular el caudal pico, se debe determinar el Q pico mediante formulaciones o estimar el tiempo de formación de la brecha y el volumen liberado, utilizando la fórmula del área de triángulos. Además, cada modo de falla puede tener un hidrograma de descarga específico que refleje sus características.
¿De dónde se deben tomar las muestras para realizar los ensayos reológicos?
Las muestras para realizar los ensayos reológicos deben tomarse de los spigots en el depósito de relaves (si se puede muestrear de manera segura), así como de tanques o hidrociclones que cuenten con líneas de muestreo, asegurando que el material corresponda al relave destinado al depósito.
¿Qué software es recomendable dominar para realizar simulaciones de rotura?
Para realizar simulaciones de rotura, Riverflow2D es uno de los software más completos. Dependiendo de las condiciones del flujo, podría emplearse también un modelo newtoniano. Otros programas utilizados en simulaciones de flujo de relaves incluyen FLO-2D y Flow-3D.
¿Cuáles son las metodologías empleadas para estimar el volumen de los procesos I y II en la generación del hidrograma de rotura de la presa?
Las metodologías más comunes para estimar el volumen de los procesos I y II en la generación del hidrograma de rotura de la presa incluyen el enfoque estadístico, que utiliza formulaciones de Rico y otros autores, estimando el volumen liberado en aproximadamente un 35% del volumen total. Otra metodología consiste en asumir un ángulo de disposición final del relave (después de la rotura), que varía entre 2° y 5°, tanto en la dirección transversal como longitudinal a la brecha.
Actualmente se esta poniendo enfasis en el control de lodos y espejo de agua en función a Batimetrías.
El volumen de agua se estima con las batimetrías, y mediante transductores de presión o regletas se controlan los niveles. Los lodos o playas se pueden representar con un DEM que es generado por un drone.
¿Qué método utilizaría para determinar la forma del hidrograma? Aunque podría estimar un hidrograma triangular basándome en el caudal pico y la duración, he observado que el hidrograma de mi simulación muestra una subida del pico más abrupta.
Para determinar la forma del hidrograma, se puede utilizar un generador de hidrogramas como el HMS. Sin embargo, es importante editar y ajustar la curva de llenado para que se adecue a las características específicas de una presa que contiene agua, teniendo en cuenta que esto puede influir en la forma del hidrograma, especialmente en la subida del pico.
¿Es necesario implementar obras de contingencia, o se pueden utilizar únicamente métodos de alerta temprana, que entiendo son avisos?
La necesidad de implementar obras de contingencia depende de las condiciones del terreno; en algunos casos, estas estructuras pueden ser adecuadas. Sin embargo, es fundamental contar siempre con sistemas de alerta temprana, independientemente de si se han construido las estructuras de contingencia.
Si se incorpora un río caudaloso aguas abajo del relave derramado, ¿cuál sería el límite de estudio que se puede establecer?
El límite de estudio dependerá del objetivo del análisis, como establecer un tiempo de llegada del pico mayor a 2 horas o después de pasar un centro poblado importante. La presencia de un río caudaloso aumentaría el recorrido de las partículas de relave, lo que podría tener un grave impacto ambiental, aunque el efecto incremental podría disminuir, dado que el mayor impacto podría ser causado por el curso de agua.
¿Cuáles serían los pasos a seguir en el modelo hidráulico una vez que tengo definido el hidrograma de rotura de la presa?
Los pasos a seguir son:
- Obtener los parámetros reológicos.
- Generar el modelo digital de elevación (DEM) aguas abajo de la presa.
- Establecer las condiciones de falla de la presa (según los casos de CDA: 1A, 1B, 2A, 2B).
- Seleccionar un modelo de simulación representativo para el caso.
- Incorporar los datos al modelo.
- Presentar los resultados mediante mapas.
¿En qué etapa se recomienda realizar los estudios de simulación de rotura de presas: exploración, factibilidad, diseño básico o ingeniería de detalle?
Según los estándares actuales (GISTM), si no se realiza un análisis de rotura, se considera que la clasificación es extrema. Se recomienda realizar un análisis de rotura conceptual en las primeras etapas del proyecto. Para las etapas de factibilidad o diseño básico, es necesario contar con un análisis semidetallado de la rotura de la presa.
¿Dentro de los análisis, también se consideran los movimientos sísmicos?
Sí, los movimientos sísmicos se consideran en los análisis, ya que pueden ser utilizados para estimar el volumen liberado y/o para evaluar la credibilidad del colapso o la falla.
¿Cuál es tu opinión, basada en tu experiencia, sobre la construcción de un dique de relaves sobre un salar?
No he tenido la oportunidad de participar en el diseño de una presa en salar, pero creo que, con los avances tecnológicos actuales, es posible su construcción si se aplican criterios adecuados para la cimentación y la disposición del relave. La disposición de relave filtrado puede ser efectiva, pero es fundamental evaluar las condiciones del lugar para asegurar una respuesta adecuada.
