Tesis doctoral de Antonia Larese De Tetto
Hoy en día las presas de escollera resultan a menudo una elección preferible respeto a las tradicionales presas de hormigón por su menor impacto económico y, sobretodo, por su mayor flexibilidad de diseño gracias a los grandes avances alcanzados en geociencias y en geomecánica. sin embargo, desafortunadamente su comportamiento frente a un sobrevertido sigue siendo un aspecto desconocido y muy difícil de analizar. cuando el nivel de agua supera la coronación, en la mayoría de los casos se produce la rotura completa de la presa con consecuencias catastróficas tanto en términos de perdida de vidas humanas como en términos económicos. el principal objetivo de esta tesis es el desarrollo de un método computacional que pueda simular el sobrevertido y el principio de la rotura del espaldón aguas abajo de una presa de escollera. Todo el fenómeno se trata con modelos continuos. el problema de flujo en superficie libre tanto fuera como dentro de la escollera se trata con una única formulación usando un método euleriano de malla fija y una técnica de level set para trazar la evolución de la superficie libre. Se han modificado las clásicas ecuaciones de navier-stokes de manera que se detecte automaticamente la presencia de un medio poroso. La filtración no lineal se evalúa mediante una ley de resistencia cuadrática en la cual se han empleado los coeficientes de ergun. la respuesta estructural se evalúa usando un modelo continuo viscoso. Se propone una versión modificada de la ley de bingham para fluidos no newtonianos que permite simular el comportamiento granular no cohesivo de la escollera. la diferencia de este enfoque consiste en la posibilidad de considerar un criterio de resistencia que sea función de la presión. Esto se obtiene insertando un criterio de fallo de mohr coulomb en la relación de bingham. debido a las grandes deformaciones a las que se ve sometida la malla durante el proceso de rotura se ha preferido usar un método lagrangiano respecto a uno de malla fija: el métodos de elementos finitos y partículas (pfem). Sus características lo hacen apropiado para simular la escollera y sus grandes deformaciones y cambios de forma. finalmente se ha desarrollado una herramienta para interpolar datos entre mallas no coincidentes para permitir la transferencia de informaciones entre el modelo fluido de malla fija y el modelo de la presa con malla en movimiento. todos los resultados numéricos se han comparado con experimentos hechos sobre presas prototipo.
Datos académicos de la tesis doctoral «A coupled eulerian-pfem model for the simulation of overtopping in rockfill dams«
- Título de la tesis: A coupled eulerian-pfem model for the simulation of overtopping in rockfill dams
- Autor: Antonia Larese De Tetto
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 05/07/2012
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Eugenio Oñate Ibáñez De Navarra
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Miguel Cervera ruiz
- Miguel angel Toledo municio (vocal)
- ignacio Escuder bueno (vocal)
- manoucher Hassazadeh (vocal)