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Modelación 3D ayudaría a monitorear represas pequeñas

El modelo, desarrollado para la presa Mancilla, del municipio de Facatativá (Cundinamarca), indicaría cuál es la velocidad y el tiempo que deben permanecer abiertas las válvulas del embalse para que la variación del nivel del agua no afecte la estabilidad de la infraestructura.

Bogotá D. C., 24 de septiembre de 2019Agencia de Noticias UN-

La presa Mancilla se construyó para suministrar agua durante las temporadas de sequía en el municipio de Facatativá. Foto: Empresa de Aguas de Factativá

En el estudio se analizaron las propiedades de los materiales con que fue construida la presa. Foto: Empresa de Aguas de Factativá

El embalse en épocas de sequía. Foto: Empresa de Aguas de Factativá

El modelo en 3D permite ver con mayor precisión el comportamiento de la presa. Foto: Germán Tapia.

Vista de la presa terminada desde el estribo derecho hasta el izquierdo, tomada en marzo de 2011. Foto: Empresa de Aguas de Factativá

Este trabajo fue adelantado por Germán Darío Tapia Muñoz, magíster en Geotecnia de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien realizó una simulación en 2D y 3D para entender el comportamiento de esta presa, construida para suministrar agua durante las temporadas de sequía a los habitantes de este municipio, ubicado a 30 km de Bogotá, a partir de información disponible sobre su entorno geotécnico-geológico, la geometría de la presa y las propiedades de los materiales con que fue construida.

Según explica el investigador, desde la geotecnia y la ingeniería civil estos modelos de análisis han evolucionado considerablemente de unas formas simplificadas en 2D al uso del 3D, que permite visualizar la represa en tres dimensiones, como un “cubo”, lo que posibilita hacer un análisis más preciso de su comportamiento.

“Una cosa es ver un plano o una cara del cubo, y otra verlo completo, pues el modelo 3D permite ver todas las caras y analizarlas. Esto es posible gracias al desarrollo de mejores sistemas de software y hardware, que han permitido reducir un proceso que antes tardaba semanas, a solo horas”, explica el magíster.

Aprovechando estos desarrollos, el ingeniero esperaba responder a las necesidades de estas presas de tierra –estructuras que no requieren procedimientos constructivos sofisticados– debido a que el desembalse rápido del agua contenida podría generar problemas en la infraestructura que la contiene.

Dicha situación podría ser común en el país, dada la variabilidad climática que puede llevar a afrontar decisiones para el desembalse rápido, ya sea para el suministro de agua en épocas de sequía o para el control de desbordamientos en épocas de lluvia.

En estos eventos, el modelo diseñado por el investigador Tapia permite analizar cómo baja el agua y calcular variables como la velocidad y el tiempo en el que se debe dar este procedimiento sin afectar la estabilidad de la presa.

El objetivo se logró a partir de un análisis inicial de la información disponible sobre la presa Mancilla, suministrada por la Empresa de Aguas de Facatativá. El ingeniero Tapia utilizó los datos para el diseño geométrico del modelo, inicialmente en 2D y después en 3D, mediante la herramienta MIDAS GTSNX.

Estas simulaciones permitieron obtener pautas y criterios para el manejo de las válvulas de la presa con el fin de liberar el agua en las mejores condiciones de velocidad en el momento requerido, sin afectar las condiciones de estabilidad de los taludes y los factores de seguridad.

Tales evaluaciones resultan útiles para organizar y definir estrategias desde el punto de vista técnico y operativo, de modo que se pueda manejar el embalse en condiciones de estabilidad razonables, además de ser un aporte importante para en un futuro definir manuales de funcionamiento sobre el manejo de los sistemas alternos de suministro de agua en presas pequeñas como esta, los cuales no existen hoy.

(Por: fin/ALP/MLA/LOF
)
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