Desarrollo de un Nuevo Método para la Evaluación del Alcance de Flujos de Escombros en Cuencas de Orden 0: Un Estudio de Caso de la Cuenca del Río Otoishi
Autores: Akbar, Ahmad Qasim; Mitani, Yasuhiro; Nakanishi, Ryunosuke; Honda, Hiroyuki; Taniguchi, Hisatoshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Desarrollo de un Nuevo Método para la Evaluación del Alcance de Flujos de Escombros en Cuencas de Orden 0: Un Estudio de Caso de la Cuenca del Río Otoishi
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Flujos de escombros
Algoritmo
Transporte de sedimentos
Coeficiente de fricción
Resultados de simulación
Mitigación de riesgos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los flujos de escombros son deslizamientos de tierra rápidos y destructivos que representan riesgos significativos en regiones montañosas. Este estudio presenta un nuevo algoritmo para simular la dinámica de los flujos de escombros, centrándose en el transporte de sedimentos desde cuencas de orden 0 hasta zonas de deposición. El algoritmo integra el método de dirección de flujo D8 con un coeficiente de fricción ajustable para mejorar la precisión de la trayectoria del flujo de escombros y la modelización de la deposición. Su rendimiento fue evaluado en tres casos del mundo real en la cuenca del río Otoishi, afectados por flujos de escombros inducidos por la lluvia en julio de 2017, y el deslizamiento de tierra del puente Aso provocado por el terremoto de Kumamoto de 2016. Al utilizar diversos coeficientes de fricción, el estudio capturó efectivamente las variaciones en el comportamiento del flujo de escombros, pasando de estados similares a fluidos a estados más viscosos. Los resultados de la simulación demostraron una precisión del 88.9% en la predicción de las trayectorias de los flujos de escombros y las áreas de deposición, enfatizando el papel fundamental del coeficiente de fricción en la regulación de la dinámica del movimiento de masas. Además, las simulaciones de Monte Carlo (MC) mejoraron la identificación de superficies de deslizamiento críticas dentro de cuencas de orden 0, aumentando la precisión en la detección de fuentes de flujos de escombros. Esta investigación ofrece valiosos conocimientos sobre los peligros de los flujos de escombros y las estrategias de mitigación de riesgos. La efectividad comprobada del algoritmo para simular escenarios del mundo real destaca su potencial para integrarse en marcos de evaluación y prevención de riesgos de desastres. Al proporcionar una herramienta confiable para la identificación y predicción de peligros, este estudio apoya la gestión proactiva de desastres y se alinea con los objetivos de desarrollo sostenible en regiones propensas a desastres por flujos de escombros.
Descripción
Los flujos de escombros son deslizamientos de tierra rápidos y destructivos que representan riesgos significativos en regiones montañosas. Este estudio presenta un nuevo algoritmo para simular la dinámica de los flujos de escombros, centrándose en el transporte de sedimentos desde cuencas de orden 0 hasta zonas de deposición. El algoritmo integra el método de dirección de flujo D8 con un coeficiente de fricción ajustable para mejorar la precisión de la trayectoria del flujo de escombros y la modelización de la deposición. Su rendimiento fue evaluado en tres casos del mundo real en la cuenca del río Otoishi, afectados por flujos de escombros inducidos por la lluvia en julio de 2017, y el deslizamiento de tierra del puente Aso provocado por el terremoto de Kumamoto de 2016. Al utilizar diversos coeficientes de fricción, el estudio capturó efectivamente las variaciones en el comportamiento del flujo de escombros, pasando de estados similares a fluidos a estados más viscosos. Los resultados de la simulación demostraron una precisión del 88.9% en la predicción de las trayectorias de los flujos de escombros y las áreas de deposición, enfatizando el papel fundamental del coeficiente de fricción en la regulación de la dinámica del movimiento de masas. Además, las simulaciones de Monte Carlo (MC) mejoraron la identificación de superficies de deslizamiento críticas dentro de cuencas de orden 0, aumentando la precisión en la detección de fuentes de flujos de escombros. Esta investigación ofrece valiosos conocimientos sobre los peligros de los flujos de escombros y las estrategias de mitigación de riesgos. La efectividad comprobada del algoritmo para simular escenarios del mundo real destaca su potencial para integrarse en marcos de evaluación y prevención de riesgos de desastres. Al proporcionar una herramienta confiable para la identificación y predicción de peligros, este estudio apoya la gestión proactiva de desastres y se alinea con los objetivos de desarrollo sostenible en regiones propensas a desastres por flujos de escombros.