Modelamiento de flujos de escombros en La Quebrada Huaycoloro ubicado en el distrito de Lurigancho-Chosica en Lima-Perú

Abstract

El presente trabajo consiste en el modelamiento hidrológico e hidráulico de la quebrada Huaycoloro ubicado en el distrito de Lurigancho – Chosica con fin de proponer soluciones de mitigación estructural y no estructural que integren los modelos. Comenzando por un análisis de eventos de flujo de escombros en el Perú con marco teórico que aborda conceptos básicos relacionados al estudio de hidrología e hidráulica. Para el modelo hidrológico, se realizó la caracterización de la cuenca de la quebrada obteniendo sus parámetros principales, así también se realizó el análisis de precipitaciones y así realizar un modelamiento hidrológico mediante HEC-HMS en colaboración con ArcGIS y determinar caudales máximos con periodo de retorno de 100, 200 y 500 años.

El modelo hidráulico fue trabajado con el software FLO-2D PRO y el software libre japonés KANAKO -2D, cuyos parámetros de entrada son hidrogramas calculados por el modelo hidrológico, la topografía digital del terreno, los parámetros físicos y reológicos del flujo, entre otros. Para luego obtener velocidades y profundidades máximas para cada uno de los periodos de retorno mencionados anteriormente cuyos resultados serán comparados entre sí en determinados puntos de control y así precisar cuál de ambos softwares es el mejor, para posteriormente modelar los escenarios incluidas las estructuras y poder determinar su óptimo pre-dimensionamieto y analizar su nivel de mitigación frente al impacto de los flujos de escombros.

Finalmente, se realizó la comparación de las modelaciones con estructuras y se propuso de manera conceptual y básica medidas no estructurales, realizando su respectivo análisis, viabilidad y eficiencia para mitigar este tipo de eventos.

The present work consists of the hydrological and hydraulic modeling of the Huaycoloro stream located in the district of Lurigancho - Chosica in order to propose structural and non-structural mitigation solutions that integrate the models. Starting with an analysis of debris flow events in Peru with a theoretical framework that addresses basic concepts related to the study of hydrology and hydraulics. For the hydrological model, the characterization of the basin of the creek was carried out, obtaining its main parameters, as well as the analysis of precipitation and thus perform a hydrological modeling using HEC-HMS in collaboration with ArcGIS and determine maximum flows with return period of 100, 200 and 500 years.

The hydraulic model was worked with the FLO-2D PRO software and the Japanese free software KANAKO -2D, whose input parameters are hydrographs calculated by the hydrological model, the digital topography of the terrain, the physical and rheological parameters of the flow, among others. To then obtain maximum velocities and depths for each of the aforementioned return periods, the results of which will be compared with each other at certain control points and thus determine which of the two softwares is the best to subsequently model the scenarios including the structures and be able to determine their optimum pre-dimensioning and analyze their level of mitigation against the impact of debris flows.

Finally, a comparison of the modeling with structures was carried out and non-structural measures were proposed in a conceptual and basic manner, performing their respective analysis, feasibility and efficiency to mitigate this type of events.