Modelamiento hidrológico e hidráulico del río Fortaleza para el dimensionamiento del puente Huáncar, provincia de Barranca, Lima

Abstract

En el 2017, se presentó el evento denominado “El Niño Costero”, el cual ocasionó el deterioro y fallas en muchas de las infraestructuras hidráulicas (bocatomas, puentes, defensas ribereñas, etc.) ubicadas en la costa de nuestro territorio. Debido a ello, en el presente trabajo de investigación se realizó el modelamiento hidrológico e hidráulico del río Fortaleza para el dimensionamiento del puente Huáncar, el cual presentó fisuras y socavación en los estribos; además el tablero del puente se encuentra inclinado y presenta algunas fisuras, la cual es un peligro para la transitabilidad de personas y vehículos. La metodología consistió en analizar y procesar la información de precipitaciones máximas en 24 horas de las diferentes estaciones ubicadas dentro y fuera de la cuenca Fortaleza, para luego calcular la precipitación máxima de diseño para los periodos de retorno de 140 y 500 años, siendo el primero para el diseño del puente y el segundo para calcular la socavación general y local en los estribos. Luego, se procedió al cálculo del caudal de máxima avenida para dichos periodos de retorno haciendo uso del software HEC-HMS. Luego, con los respectivos hidrogramas se realizó el modelamiento hidráulico haciendo uso de los softwares HEC- RAS 1D e IBER, con los cuales se realizó una comparación de tirante, velocidad, número de Froude y nivel de agua; reflejando que los valores obtenidos por estos programas presentan gran similitud. Finalmente, se calculó los parámetros hidráulicos para el dimensionamiento del puente como son el NAME, la luz del puente, socavación y gálibo, tomando en cuenta la cota inferior del tablero del puente.

In 2017, the event called "El Niño Costero" caused the deterioration and failure of many of the hydraulic infrastructures (Intakes, bridges, riverside defenses, etc.) located on the coast of our territory. Due to this, in the present research work was carried out the hydrological and hydraulic modeling of the river Fortaleza for the dimensioning of the bridge Huáncar, which present cracks and undermining in the stirrups, In addition, the deck of the bridge is inclined and has some cracks, which is a danger to the traffic of people and vehicles. The methodology consisted of analyzing and processing the maximum rainfall information in 24 hours of the different stations located inside and outside the Fortaleza basin return period for 140 and 500 years, being the first for the design of the bridge and the second for calculating general and local undercutting in the stirrups. Then, we proceeded to calculate the maximum flow rate for these return periods by making use of the HEC-HMS software, then with the respective hydrograms we performed the hydraulic modeling in the HECsoftware RAS 1D and IBER, with which was made a comparison of wáter depth, speed, Froude number and water level; reflecting that the values obtained by these programs present great similarity. Finally, we calculated the hydraulic parameters for the dimensioning of the bridge such as the NAME, the bridge light, scour and free Edge taking into account the minimum beam level of the board.