Nota

Universidad de Belgrano - Facultad de Ingeniería

15 de Agosto de 2022 | 3 ′ 44 ′′

Investigadores de la UB diseñan un modelo físico para controlar inundaciones

Un grupo de investigadores de la Facultad de Ingeniería y Tecnología Informática de la Universidad de Belgrano, liderado por Ariel Fraidenraich, desarrolla una serie de propuestas para vigilar y eventualmente prevenir estos desastres naturales.

Las mediciones obtenidas servirán para ajustar un modelo computacional.

De acuerdo con los especialistas del Banco Mundial, las inundaciones representan el 95% de los daños económicos y el 60% de los desastres naturales en la Argentina. Estudios del Ministerio de Salud y Acción Social dan cuenta del cuantioso número de muertes, lesiones y enfermedades provocadas por estos desastres naturales.

A menudo, sus consecuencias suelen sobrepasar la capacidad instalada de los servicios de salud. Y los daños ambientales provocan muertes adicionales y perjuicios a la salud física y mental de los afectados.

Una forma habitual de reducir el riesgo de desbordamientos se logra mediante la construcción de obras de infraestructura como los diques laterales, masivas estructuras construidas de tierra u hormigón que intentan confinar los ríos a sus cauces. De esta manera, se consigue que las regiones aledañas puedan mantener sus actividades.

Sin embargo, pueden aumentar el anegamiento en la orilla opuesta y aguas abajo o arriba. Una solución superadora, siempre que las condiciones del río y el terreno lo permitan, consiste en aliviar el flujo mediante un vertedero lateral. El caudal que circula a través del vertedero es controlado por un sistema de compuertas, cuya apertura se fija según algoritmos basados en parámetros que representan el régimen del río.

El grupo de trabajo de la Facultad de Ingeniería y Tecnología Informática de la Universidad de Belgrano, liderado por Ariel Fraidenraich, lleva adelante simulaciones computacionales para elaborar el modelo de un canal a escala reducida dentro del laboratorio. Las dimensiones aproximadas del modelo son tales que podría ser construido en una sala pequeña.

El canal estará construido de manera tal de capturar las características físicas que se dan en el proceso real. Mediante un dispositivo especialmente diseñado, se producen los efectos de una crecida sobre el modelo construido. Se agrega un tren de islas acopladas a la línea central del canal para considerar el efecto de ese tipo de accidente geográfico en el proceso físico.

Los modelos físicos a escala realizados en el laboratorio presentan características particulares que los diferencian del fenómeno natural que representan. Se busca simplificar la descripción del proceso para mantener acotado su grado de complejidad y así poder establecer la influencia de los distintos parámetros en forma controlada.

En este caso, al llevar el proceso a la magnitud reducida de un laboratorio, se afecta la magnitud relativa de las fuerzas involucradas en el fenómeno. Mediante la variación controlada de los parámetros que definen el modelo, se busca ajustar un modelo computacional que representa numéricamente al modelo físico.

Una vez obtenido el ajuste con el modelo desarrollado en el laboratorio, se buscará mejorar las cualidades del modelo numérico, mediante mediciones de campo en ríos y canales. En este caso, lo que se propone es simular una inundación sobre el canal rectangular en el laboratorio, para controlar el grado de apertura de una compuerta lateral destinada a aliviar sus efectos.

Como ejemplo, se va a simular una onda equivalente a 50 centímetros de amplitud en un canal y se va a colocar una compuerta lateral de máxima apertura de 25 centímetros. Posteriormente, las mediciones obtenidas servirán para ajustar un modelo computacional para que se obtengan los mismos resultados del modelo físico.

Ignacio Pérez Vincent
Universidad de Belgrano

Departamento de Prensa
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