Análisis comparativo de la modelación hidráulica de flujos newtonianos y no-newtonianos en HEC-RAS para el modelamiento de avenidas torrenciales. Caso de estudio: Quebrada Botijas (Santander)

Abstract

El 26 de febrero del año 2020 en el municipio de Piedecuesta (Santander), se registraron fuertes precipitaciones sobre las laderas colindantes de la vía que conduce desde Piedecuesta a Pescadero. Originando múltiples frentes de inestabilidad y deslizamientos, que provocaron un arrastre de material importante en los drenajes cercanos, afectando múltiples viviendas, cultivos y pérdidas de vidas humanas. Los flujos de escombros son movimientos con importantes cantidades de material que se traducen en una mezcla entre grandes piedras, suelo y agua, donde su recurrencia en ciertas zonas del país genera una preocupación desde la perspectiva de los desastres que pueden llegar a ocasionar. En este estudio se presenta el análisis de la Quebrada Botijas, que tuvo un importante arrastre de material granular durante el evento torrencial descrito en la zona, evaluando la pertinencia de incluir en las modelaciones hidráulicas estas grandes concentraciones de sedimentos inmersos en el flujo, que pueden cambiar su comportamiento dinámico. Para ello, se plantea realizar la comparación de dos escenarios hidráulicos. En el primer escenario, no se tiene en cuenta el comportamiento interno del material sólido y en el segundo se incluyen modelos reológicos aplicables al flujo en la quebrada de estudio. El contraste y calibración de los resultados obtenidos en las modelaciones se realizó a partir de la cicatriz que demarcó el evento.

On February 26, 2020, in the municipality of Piedecuesta (Santander), heavy rainfall was recorded on the slopes adjacent to the road leading from Piedecuesta to Pescadero. This caused multiple instability fronts and landslides, which caused a significant dragging of material in the nearby drains, affecting multiple houses, crops and loss of human lives.

Debris flows are movements with significant amounts of material that result in a mixture of large stones, soil and water, where their recurrence in certain areas of the country generates concern from the perspective of the disasters they can cause. This study presents the analysis of the Botijas Creek, which had an important dragging of granular material during the torrential event described in the area, evaluating the relevance of including in the hydraulic modeling these large concentrations of sediments immersed in the flow, which can change its dynamic behavior.

For this purpose, a comparison of two hydraulic scenarios is proposed. In the first scenario, the internal behavior of the solid material is not taken into account and in the second, rheological models applicable to the flow in the stream under study are included. The contrast and calibration of the results obtained in the modeling was carried out from the scar that demarcated the event.