El Laboratorio del Agua en Utah ha estado construyendo modelos como este desde 1965. "A través de los años, hemos construido cientos de modelos a escala de presas, diques y aliviaderos. A veces esos modelos a escala son réplicas de diques exactos, y están diseñados para hacer una réplica del desastre como pasó en Oroville. "A veces nos llaman antes de construir una estructura, que es lo ideal. Los modelos permiten probar nuevos diseños e identificar problemas potenciales con los diseños existentes. "El modelo nos dice muy rápidamente...
|
etiquetas: presa , oroville , modelo escala , california 
![Usando el modelo a escala de una presa para repararla [eng]](https://peta.meneame.net/backend/media?type=link&id=2804104&version=0&ts=1500807126&image.jpeg)
Me quito el sombrero.
Ingeniería en su más pura esencia.
PD: No te olvides el palillo
Así que no, no parece muy lógico, eficiente y exacto el método de hacer una maqueta. Sospecho que son ingenieros de la vieja escuela que confían más en las técnicas de antes que en los modelos computacionales.
En ingeniería hidráulica, y especialmente en presas, los modelos reducidos no son una curiosidad, son la norma. Toda presa que se precie, ha sido analizada mediante este tipo de modelos reducidos. ¿Por qué? Por que es imposible analizar elementos como la turbulencia del agua de los aliviaderos con modélos numéricos, simplemente no tenemos potencia de cálculo ni suficiente conocimiento del fenómeno.
Lo mismo pasa en la parte del terreno en la que incide el agua cayente del aliviadero. Sufre un socavamiento y no es calculable mediente modelos numéricos, demasiadas variables. Igual pasa con todo estudio hidráulico, desde estudios de estabilidad de personas caminando con ciertos centímetros de inundación (la UPC ha hecho un par de estos), hasta el socavamiento de los pilares de puentes sobre lecho fluvial. Todo se basa, de forma decisiva, en modelos reducidos.
Quiero deciros, que lo que el artículo dice no es una cosa curiosa que se haga por que es chula, sino que es algo que todo ingeniero civil que profesionalmente se enfrente a temas hidráulicos. debe hacer por necesidad técnica, si no quiere que su puente o presa dure dos telediarios.
No estamos en "Star Trek"..... todavía.. En serio.... no es tan fácil el cálculo predictivo de ese tipo de modelos. Desconocemos la mayoría de los datos y muchas variables.
Dejo aquí una imagen que tomé del modelo en aquel momento, que no añade nada pero confirma mi relato: u13996591.dl.dropboxusercontent.com/u/13996591/IMG_20170506_154733.jpg
En cuanto a #2, están haciendo modelado 3D también con distintos softwares. Hacen modelos RANS, que como seguro que sabes resuelven las grandes escalas del flujo y aproximan lo que pasa en las más pequeñas. Este nivel de detalle es el único abordable a esta escala (créeme, me dedico a esto) y es totalmente insuficiente para resolver la aireación del flujo, de vital importancia cuando se trata de un problema de cavitación. Por decirlo de otra manera: cuando tus celdas discretizan el aliviadero en volúmenes de control de 5 - 20 cm, es imposible que resuelvas como se inicia el atrapamiento de burbujas de 1 mm (evidentemente).
En cuanto a #7, no vivimos en Star Trek pero con fotogrametría mismo se puede conseguir una geometría 3D suficientemente buena (más o menos en realidad, toleracia de centímetros) para hacer modelación numérica de una presa o de un órgano de desagüe. También hay técnicas mejores para reconstrucción 3D y creo que este no es un caso dónde piensan escatimar en recursos.
En fin...
Y perdonad la verborrea. Se me hace raro y a la vez placentero poder escribir en un hilo sin los zombis de manolo tenaza, bienhecho y compañía......
www.xdrones.es/sistema-lidar-para-drones/
Yo he visto modelos en 3d con sistema Lidar de orografia del terreno y distingue hasta arbustos. La maqueta de la noticia, me parece que tiene poco que ver con la imagen real que se ve de la presa.
Computacionalmente, la discretización se hace por tener una potencia de cálculo limitada. Por eso es mucho peor (de 5-20 cm, según #8).
Resumiendo la referencia que he incluido, dice que incluso en los modelos experimentales más grandes los efectos de escala en flujos agua-aire son significativos y no se sabe hasta donde seguirán escalando algunas de las propiedades turbulentas medidas.
En cuanto a la computación paralela distribuida (#13 y #14), el planteamiento suena muy atractivo pero tiene sus pegas. Yo no soy ningún experto, pero hace unos años tuve de Prof. a Sergio Hoyas (UPV) y recuerdo que él mismo explicó porque esto no salía a cuenta. Resulta que los tiempos de conexión entre ordenadores son tan lentos que necesitas tener los procesadores conectados entre ellos (tipo cluster) para reducir las latencias. No puedes resolver el problema en parte de una malla ignorando lo que pasa en el resto de la malla, pues la solución dentro de esta parte dependerá del resto del dominio.
Por último, a todos los que están interesados en este tema deciros que en el próximo International Symposium of Hydraulic Structures (www.ishs2018.fh-aachen.de/) tenemos por anunciar un tercer Keynote que seguramente llevará una de las personas que han hecho el modelo reducido de la presa de Oroville y se presentarán algunas de las primeras conclusiones. No creo que nadie de aquí asista, pero no nos habíamos planteado que pudiera interesar a gente externa a nuestro campo. Tal vez podemos grabarlo (la sala de congresos alquilada lo permite) y subirlo online con acceso libre para el que tenga curiosidad.
(1) Es vacío hablar de potencia computacional para analizar un fenómeno si no se conocen las leyes físicas y ecuaciones diferenciales que describen dicho fenómeno. Un ordenador ejecuta cálculos en base a unas directrices, basándose en una teoría física que debe dársele, normalmente diferencial. Si ésta no se conoce, como es el caso de la turbulencia, el ordenador está vendido, pues no tiene base para calcular nada.
(2) Existen muchos problemas de interés real (p. ej. ¿qué trayectorias con orígenes y destinos, debe asignar a sus aviones una compañia aérea para minimizar costes?) Este tipo de problemas, son irresolubles de forma óptima, no por que no haya potencia computacional, sino por que no se sabe ni siquiera si existe un algoritmo que permita su resolución. En relación a esto, está uno de los llamados problemas del milenio:
¿P=NP?
Escrito parece una chorrada, pero te recomiendo que lo busques. Responde directamente a tu pregunta. Y es una pregunta no resuelta.
Lo que yo digo, es que en hidráulica hay muchos imponderables. Por ejemplo, para calcular el transporte de sedimentos de un río, existe la fórmula de Meyer-Peter-Müller. Pero esa fórmula, puede fallar hasta en tres órdenes de magnitud, muchísimo e inaceptable. Luego está la de Einstein (el hijo del famoso Albert) -Brown. Es peor si cabe.
Los modelos reducidos en hidráulica cometen error, claro que sí, pero es que son la única opción que un ingeniero hidráulico tiene, por que los modelos matemáticos no funcionan, fallan más que una escopeta de feria. De hecho, existen obras fluviales de estabilización de cauce, que debido a la falta de conocimiento al respecto, se definen normativamente en España como algo "a criterio del ingeniero". En cambio, en estructuras, no puedes ni poner un clavo sin que la normativa te dé por culo y te diga que eso no es posible.