Evaluación hidrológica y modelamiento hidráulico unidimensional del Puente Quinual para la determinación preliminar de su dimensionamiento – La Libertad

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo principal evaluar el comportamiento hidráulico del puente Quinual localizado en la quebrada Quinualito en el departamento de La Libertad y así dimensionar preliminarmente las características estructurales del puente en mención. El problema surge debido a que el puente existente se encuentra en condiciones críticas construído por vigas de troncos de árboles deteriorados generando la interrupción parcial del transporte y un riesgo a la seguridad de la estructura. Es importante la elaboración de estudios preliminares que ayuden a definir los parámetros hidráulicos de diseño como son los niveles máximos de aguas extraordinarias y los niveles de socavación para una adecuada evaluación hidrológica e hidráulica. Para el presente trabajo se recopiló información como el levantamiento topográfico, cartográfica, información hidrometeorológica (SENAMHI y ANA). Con la información recopilada se determinó los parámetros geomorfológicos de la microcuenca y se realizó el análisis estadístico de la información hidrometeorológica para determinar la precipitación máxima en 24 horas y la posterior determinación del caudal máximo de diseño. Una vez obtenido el caudal máximo de diseño para un periodo de retorno dado e identificado los parámetros hidráulicos y las condiciones de contorno se utilizó el software computacional HEC-RAS en las condiciones actuales (sin estructura) y considerando la estructura, para identificar el comportamiento de los perfiles de agua en la zona donde se emplazará la nueva estructura. Finalmente se analizó la socavación tomando en cuenta el análisis de la socavación general, por contracción y local y así determinar la profundidad de socavación en el cauce donde se proyecta el puente Quinual. Los resultados obtenidos indicaron que no existe desbordamientos para los caudales de diseño determinados y que la ubicación actual del puente es el más seguro para la implementación de este. Asimismo, la socavación determinada indicó que existirá una considerable erosión debido a un pilar central que se colocará.

The main objective of this work is to evaluate the hydraulic behavior of the Quinual bridge located on the Quinualito creek in the department of La Libertad and thus preliminarily dimension the structural characteristics of the bridge in question.

The problem arises because the existing bridge is in critical condition and is built with deteriorated tree trunk beams, causing partial interruption of transportation and a risk to the safety of the structure. It is important to carry out preliminary studies to help define the hydraulic design parameters such as maximum levels of extraordinary waters and scour levels for an adequate hydrological and hydraulic evaluation.

For the present work, information such as topographic and cartographic surveys and hydrometeorological information (SENAMHI and ANA) was collected. With the information gathered, the geomorphological parameters of the microbasin were determined and the statistical analysis of the hydrometeorological information was carried out to determine the maximum 24-hour rainfall and the subsequent determination of the maximum design flow. Once the maximum design flow was obtained for a given return period and the hydraulic parameters and boundary conditions were identified, the HEC-RAS computational software was used in the current conditions (without structure) and considering the structure, to identify the behavior of the water profiles in the area where the new structure will be located. Finally, the scour was analyzed considering the analysis of general, contraction and local scour to determine the scour depth in the channel where the Quinual bridge will be built. The results obtained indicated that there is no overflow for the determined design flows and that the current location of the bridge is the safest for its implementation. Also, the scour determined indicated that there will be considerable erosion due to a central pillar that will be placed