[pt] Apresenta-se neste trabalho uma ferramenta numérica programada que permite a simulação bidimensional de corridas de detritos usando o Método de Elementos Discretos (DEM) desenvolvido por Cundall em 1979, cuja metodologia resolve as equações do movimento simultaneamente de cada elemento mediante a técnica numérica de Relaxação Dinâmica (MRD) por se tratar de um problema transiente. Esta metologia parte da existência do programa SAND desenvolvido na PUC (2002) para uma simulação da produção de areia em poços de petróleo sob fluxo bifásico. Dois aspectos novos incorporados neste tipo de análise são a representação gráfica de anteparos mediante segmentação de curvas spline cúbicas e o uso da metodologia de Munjiza na detecção de contatos com os propósitos de implementar o uso de paramentos irregulares próximos à curva real do terreno e diminuir o tempo de execusão do programa, respectivamente. Com diversos exemplos de paramentos e variando os parâmetros de entrada do modelo numérico é avaliada a idoneidade da ferramenta criada para simular os principais mecanismos físicos característicos do movimento deste tipo de fenômeno. Além disso, são descritas em detalhe as principais feições e terminologias usadas na classificação e identificação das corridas de detritos e fenômenos similares, pois estas são usualmente confundidas nas literaturas existentes e entre os profissionais das áreas da Geologia, Geografia e Geotecnia. / [en] A programed numerical tool that allows two-dimensional simulation of debris flows is presented in this dissertation. Cundall´s Distinct Element Method (DEM) is used to this purpose, which was developed in 1979. Following this methodology, motion equations are simultaneilly solved by the numerical method of Dynamic Relaxation (MRD) for each distinct particle. This method is used in order to the transient behavior of this particular problem. The numerical modeling is based on the SAND program, developed at PUC (2002) for a numerical application on sand production for petroleum extraction process considering biphasic flow motion. Two new features incorporated in this kind of analyses are the graphical representation of walls with cubic spline curves segmentation and the implementation of the Munjiza´s method for contact detection. They attemp to implement irregular curves that are closely to represent real sliding surface and to decrease the total program executation time respectively. The idoneousness of the programed numerical tool for the representation of the most caracteristic phisical mechanisms of these kind of flows is tested using several curves configurations as variation on the inicial parametrics values of the numerical model. Moreover, main features and associated terminologies for identification and classification of debris flows and similar events are largely described here because of the usual confusion in the use of them within scientific literatures and professional communications between technician of Geology, Geography and Geotechnical Engineering. / [es] En este trabajo se disponibiliza una herramienta numérica para la simulación bidimensional de flujos de detritos usando el Método de Elementos Discretos (DEM) creado por Cundall en 1979, donde las ecuaciones del movimiento para cada elemento son resueltas simultáneamente con la técnica numérica de Relajación Dinámica (MRD) debido al comportamiento transiente del fenómeno. La herramienta se basa en el programa SAND desarrollado en la PUC (2002) para la simulación de producción de arena en la extracción de petróleo en pozos considerando condiciones de flujo bifásico. Dos nuevos aspectos se introducen en este tipo de análises: la representación gráfica de paredes mediante la segmentación de curvas splina cúbicas y el uso de la metodologia de Munjiza en la detección de contactos. Ambos son implementados con la intención de hacer uso de paredes irregulares próximas a la forma real de la curva del terreno y de disminuir el tiempo de ejecución del programa respectivamente. Mediante varios ejemplos con diferentes superficies y con variación en los valores de los parámetros de entrada del modelo numérico fue posible evaluar la idoneidad de la herramienta aquí creada para simular los principales mecanismos físicos característicos del movimiento de este tipo de fenómenos. Además, se describen detalladamente las principales características e terminologías utilizadas en la identificación y clasificación de los flujos de detritos y fenómenos similares, pues estos son motivos de confusión en la literatura existente y entre los profesionales de las ramas de Geología, Geografía y Geotecnia.

El presente trabajo se basa en un modelamiento hidrológico e hidráulico de la quebrada del Diablo que se ubica en el distrito de Alto de la Alianza de la ciudad de Tacna. Cuyo fin es plantear un mapa de amenaza para reducir el impacto de los flujos hiperconcentrados y mejorar la planificación urbana de dicho distrito. Para el modelamiento hidrológico, se procedió con la caracterización de la zona de estudio a través de informes e imágenes satelitales, asimismo, se realizó un análisis de las precipitaciones en la zona de la cabecera de la quebrada. Generando así, una base de datos de entrada para el HEC-HMS para obtener los caudales máximos para periodos de retorno de 50, 100, 200, 250 y 500 años. El modelamiento hidráulico de los flujos se realizó con el software FLO-2D, teniendo en cuenta las diversas metodologías existentes en los artículos para definir los parámetros reológicos como son el esfuerzo de cedencia y la viscosidad propios de la zona de estudio. Posteriormente, se obtuvo los tirantes y velocidades máximas de las diversas simulaciones para los diferentes periodos previamente mencionados. Por último, se realizó un análisis del nivel de amenaza en la zona urbana a través de mapas generados por el software FLO-2D Mapper para los diferentes escenarios planteados. Además, se evaluó el efecto de colocar estructuras de mitigación a lo largo del cauce de la quebrada del diablo y contrastar los valores de profundidades, velocidades y nivel de amenaza en la zona urbana. / This work is based on hydrological and hydraulic modeling of the Diablo creek located in the Alto de la Alianza district of the city of Tacna. The purpose of this is to create a hazard map to reduce the impact of hyper-concentrated flows and improve the urban planning of said district. For the hydrological modeling, we proceeded with the characterization of the study area through reports and satellite images, also, an analysis of the rainfall in the area of ​​the head of the stream was carried out. Thus, generating an input database for the HEC-HMS to obtain the maximum flows for return periods of 50, 100, 200, 250, and 500 years. The hydraulic modeling of the flows was carried out with the FLO-2D software, taking into account the various existing methodologies in the articles to define the rheological parameters such as the yield stress and the viscosity of the study area. Subsequently, the maximum tie rods and speeds were obtained from the various simulations for the different periods previously installed. Finally, an analysis of the level of threat in the urban area was carried out through maps generated by the FLO-2D Mapper software for the different scenarios proposed. In addition, the effect of placing mitigation structures along the creek of the devil was evaluated and contrasting the values ​​of depths, speeds, and levels of threat in the urban area. / Tesis