Aplicación y ventajas del uso de modelos físicos
La utilización de modelos físicos a escala del prototipo nos permite conocer los diferentes comportamientos hidrodinámicos que puede adquirir un sistema hídrico en base a diferentes condiciones de borde. Son una herramienta muy utilizada en ingeniería para simular el funcionamiento de barcos, aviones y sistemas hídricos a través de modelos físicos a una escala más pequeña en una etapa previa a la construcción de éstos, con el fin de optimizar su diseño. La ventaja que nos entrega el poder escalar un fenómeno en términos del potencial hallazgo de conocimientos con respecto a la observación en terreno es que se puede trabajar en un ambiente de laboratorio controlado con condiciones de borde conocidas y poder simular fenómenos, logrando obtener resultados, que pueden ser analizados cualitativa y cuantitativamente con mayor facilidad y precisión.
Los modelos físicos permiten validar y verificar los diseños y conceptos teóricos antes de la construcción real de las estructuras. A través de las pruebas en el modelo a escala, se pueden identificar posibles problemas y realizar ajustes necesarios para garantizar el rendimiento y la seguridad de la estructura. Permiten estudiar y analizar el comportamiento de las estructuras en relación con el agua, incluyendo fenómenos como la resistencia al avance, la estabilidad, la respuesta a las olas y las corrientes, entre otros. Estos estudios proporcionan información crucial para optimizar el diseño y mejorar el rendimiento hidrodinámico de las estructuras y nos permite anticiparnos a eventos futuros
Uno de los peligros más importantes dentro de sistemas fluviales son las crecidas, que son procesos naturales en el cual se observa un aumento importante y repentino de caudal de un sistema fluvial que pueden desencadenar grandes consecuencias ambientales (Ollero, 1997). Éstas crecidas se asocian a procesos de obstrucción de pilares de puente por el transporte de material leñoso (Link et al, 2019) que a su vez se relacionan a la generación de inundaciones posteriores o al aumento del riesgo ante la generación de inundaciones (Gschnitzer et al, 2017; Mazzorana et al., 2011a); Sumado a lo anterior, estas crecidas se relacionan a procesos de socavación de pilares de puente (Link et al, 2019), siendo ésta última una causa principal de colapso de puentes alrededor del mundo (Karimae y Armin, 2016). Actualmente estudiar estos procesos asociados a puentes aportaría mucho a los evaluadores de peligros, considerando que conforman una infraestructura crítica para mantener la conectividad tras desastres naturales (Link et al, 2019).
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