Resumen

El programa Titan2F para el modelamiento de flujos bifásicos, fué usado para modelar escenarios hipotéticos de flujos de lodo de orígen volcánico(lahares) a fin de estimar la evolución espacial y temporal de este fenómeno potencialmente destructivo en su entrada a la ciudad de Pasto, Colombia,por la cuenca del río Mijitayo. Las predicciones del programa sugieren presiones dinámicas extremadamente altas a la entrada del abanico de dispersión de la cuenca. Adicionalmente, se predicen niveles de inundación del orden de metros, aproximadamente en la mitad del área de los barrio Tamasagra y El Bosque. El programa es capaz de modelar el efecto de las calles y edificaciones en el comportamiento del flujo, mostrando cómo las calles lo canalizan, controlando su camino. Se encuentran zonas donde el flujo pierde su energía, donde se sugieren medidas de mitigación.

1 INTRODUCCIÓN

La ciudad de Pasto está ubicada al sur de Colombia, a 1º,13´ , 16´´ de Latitud Norte y 77º,17´, 2´´ de Longitud Oeste. El centro de la ciudad se encuentra a casi 9 km de distancia del cráter del volcán Galeras, el cual presenta varios tipos de peligros entre los cuales el lahar es uno de los más importantes. Según [1],[2] los lahares pueden llegar a la ciudad.

Según [1], en nuestra área de investigación se han identificado varias cuencas alrededor del volcán Galeras como propensas a la generación de lahares. De particular interés es la quebrada Mijitayo, ya que atraviesa la ciudad de Pasto. Hurtado y Cortés [2] realizaron una primera aproximación para cuantificar este peligro definiendo únicamente una zona de amortiguación de 100 m a cada lado del recorrido original de la quebrada. Sin embargo, con el tiempo las calles de la ciudad y los bloques de edificios se convierten en un nuevo canal artificial intrincado y complejo, donde se pueden esperar flujos de lahar.

Desde el punto de vista de la ingeniería, la predicción de la dinámica de tales flujos se realiza mediante la modelización. Las técnicas de modelización van desde los modelos empíricos o semiempíricos (véase, por ejemplo, [3],[4]) hasta los modelos que consideran la mecánica de su comportamiento (por ejemplo, [5],[6],[7],[8]). Cada tipo de modelo tiene sus propios puntos fuertes y débiles. Si se quiere investigar o predecir la dinámica del comportamiento del flujo, se utilizarán los últimos.

En este estudio se utiliza el programa computacional Titan2F [8] para investigar la trayectoria, la profundidad prevista del flujo y las presiones dinámicas que se pueden esperar cuando los flujos típicos de lahar de la quebrada Mijitayo lleguen a la ciudad de Pasto. El sector de la ciudad en el que aplicamos el modelo computacional Titan2F es el conocido como Tamasagra, que abarca varios barrios donde hay casi 40.000 habitantes ("Comuna" 7 y la mitad de la "Comuna" 6) que pueden ser afectados directamente [9]. 

• Materias:Tratamiento de lodos Suelos volcánicos Métodos de simulación Cuencas hidrográficas
• Subjects:Sludge treatment Volcanic soils Simulation methods Watersheds
• Palabras claves:Flujos de dos fases; Modelo de promediado profundo; Lahares; Flujos de lodo; Peligro de flujo de lahar; Evaluación de peligros
• Keywords:Two phase flows; Deep averaged model; Lahars; Mud flows; Lahar flow hazard; Hazard assessment