Metodología de evaluación hidrológica de puentes sobre cauces de río - caso de estudio: Río Chili en la ciudad de Arequipa, Perú

Abstract

En diversas partes del mundo, los puentes fallan mayormente debido a causas hidrológicas como socavación o desbordamiento de estas infraestructuras, Arequipa no es ajena a esta realidad. Actualmente no se cuenta con una metodología integral que permita determinar la vulnerabilidad hidrológica en un conjunto de puentes de cauce de río. Entonces, se propuso una metodología que pueda evaluar esta vulnerabilidad. Mediante una revisión bibliográfica exhaustiva, se elaboró una matriz de evaluación subdividida en 4 dimensiones: ambiental, técnica, social y económica. Se consideraron un total de 18 parámetros de evaluación distribuidos de la siguiente forma: 4 parámetros ambientales, 6 técnicos, 4 sociales y 4 económicos. Esta matriz fue validada aplicándola a los puentes del cauce del río Chili y también mediante un proceso de codificación de datos de entrevistas semiestructuradas a 6 ingenieros especialistas en la rama de hidrología e hidráulica. La matriz se aplicó a 08 puentes con antecedentes de problemas hidrológicos del cauce del río Chili. La recolección de datos fue mediante visitas a campo, información periodística, consultas a la población, revisión del estado del arte, videos de comportamiento de caudal de río con los puentes y modelamiento hidráulico en el software HEC-RAS. Para el modelamiento hidráulico, fue necesario realizar un análisis estadístico hidrológico para obtener el caudal de modelamiento. Para este análisis, se consideró que el río es aforado y también la influencia de torrenteras aledañas que descargan caudal adicional en el río e influye directamente aguas abajo a los puentes. El caudal hallado fue validado con videos de un evento de máxima avenida ocurrido el 2012. Aplicando la matriz de evaluación se ordenó los puentes de mayor a menor vulnerabilidad, de tal forma que la priorización para atender estos puentes sigue el siguiente orden: Puente San Martín, Bajo Grau, Grau, Tingo, Bolognesi, Bailey, De fierro y San Isidro, con una puntuación de vulnerabilidad 3.56, 3.25, 3.19, 3.13, 3, 2.94, 2.88 y 2.75, respectivamente. Adicionalmente, se plantearon medidas de optimización estructural para reducir la vulnerabilidad en los puentes estudiados, brindándose recomendaciones generales y especificas a todos los puentes. Se concluye que la metodología planteada es óptima y puede adaptarse para estudios de puentes en otros cauces de río.