Modelación hidráulica de las pantallas de infiltración para el río Lurín

Abstract

En el presente trabajo de suficiencia profesional, se desarrolló la modelación hidráulica para evaluar el predimensionamiento hidráulico de pantallas de infiltración en el tramo comprendido entre el puente vehicular Inca Moya y la PTAR Cieneguilla, ubicado en el río Lurín en el distrito de Cieneguilla, Provincia de Lima y Región Lima, Perú. La esencia del predimensionamiento hidráulico de estas pantallas radica en la creación de pequeños embalses que reduzcan las velocidades del agua y a su vez eleven sus niveles para favorecer la infiltración. Esto implicó la determinación de diversas características, como la altura sobre el cauce, la longitud, y el espaciamiento entre las pantallas, culminando con la selección del arreglo más óptimo, teniendo en cuenta el volumen retenido y el número de pantallas. Asimismo, con el objetivo de mantener parámetros hidráulicos estables se procedió a uniformizar la pendiente y la sección del lecho mediante una explanación, además se realizó el encauzamiento del río de los cuales se determinó el tipo, ubicación y altura de las estructuras de encauzamiento. El modelo hidráulico bidimensional se realizó con el software Iber-2d, en el cual se evaluó la interacción de las estructuras y el río para los escenarios de caudal medio de marzo (15.77 m3/s) y de TR100 (123.72 m3/s). Finalmente, en base a los resultados, se logró determinar el comportamiento del flujo, el cual se caracterizó por la presencia de pequeños embalses entre pantallas; además, se identificaron velocidades bajas y tirantes altos aguas arriba de las pantallas. Asimismo, no se registró desbordamiento del río en todo el tramo de intervención. Por otro lado, debido a las altas velocidades que se producen aguas abajo de las pantallas, se recomendó la colocación de protección, como el tipo enrocado.

In this current professional proficiency project, hydraulic modeling was undertaken to assess the hydraulic pre-dimensioning of infiltration screens in the stretch between the Inca Moya vehicular bridge and the Cieneguilla Wastewater Treatment Plant (PTAR), located on the Lurín River in the district of Cieneguilla, Lima Province, and Lima Region, Peru. The essence of the hydraulic pre-dimensioning of these screens lies in the creation of small reservoirs to reduce water velocities and, in turn, raise their levels to facilitate infiltration. This involved determining various characteristics such as height above the channel, length, and spacing between the screens, culminating in the selection of the most optimal arrangement, considering the retained volume and the number of screens. Additionally, with the aim of maintaining stable hydraulic parameters, the slope and bed section were homogenized through excavation, and river channeling was carried out, determining the type, location, and height of the channeling structures. The two-dimensional hydraulic model was created using the Iber-2d software, in which the interaction between the structures and the river was evaluated for scenarios of the mean flow rate in March (15.77 m3/s) and TR100 (123.72 m3/s). Finally, based on the results, the flow behavior was successfully determined, characterized by the presence of small reservoirs between screens; furthermore, low velocities and high water levels were identified upstream of the screens. Additionally, there was no river overflow throughout the intervention stretch. On the other hand, due to the high velocities occurring downstream of the screens, the placement of protection measures, such as riprap, was recommended.