Evaluación Numérica del Oleaje en Embalses Inducido por la Acción Sísmica

Abstract

La evaluación numérica del oleaje inducido en embalses por el efecto de sismos constituye un aspecto potencialmente relevante en el diseño de aprovechamientos hidroeléctricos en zonas sísmicas, particularmente en aquellas regiones afectadas por sismos originados por mecanismos de subducción. El interés por la modelación numérica del oleaje inducido por sismos surge como consecuencia de la necesidad de usar sus resultados para complementar y contrastar la información que surge de observaciones empíricas, teniendo en cuenta que normalmente las estructuras son sensibles a frecuencias en el rango de 0 a 25 Hz, mientras que la altura del oleaje es sólo sensible a frecuencias inferiores a 0.1 Hz. En particular, el efecto del oleaje cuya máxima amplitud ocurre en bajas frecuencias produce tensiones y deformaciones casi estáticas en las estructuras cuya valoración no presenta dificultades particulares, sino que es necesario verificar que la ola no supere el nivel de las estructuras como criterio funcional de diseño. En este trabajo se presenta la aplicación de un modelo numérico lineal 2-D del oleaje generado en un embalse para estudiar la influencia que pueden tener los distintos tipos de trenes de ondas sísmicas en la formación de olas que controlan el diseño de las obras. Los resultados del modelo ilustran la influencia de la variación de los parámetros que describen la acción sísmica, como así también de la conformación del ambiente sísmico que se considere para evaluar la seguridad del proyecto frente a este tipo de eventos. En forma complementaria, el mismo modelo numérico es utilizado para estimar el oleaje que pueden generar eventos denominados “co-sísmicos” consistentes en deformaciones del contorno del embalse como resultado de la acción sísmica pero que no están relacionados directamente con el contenido de frecuencias o la conformación del tren de ondas producidos por el sismo.