Evaluación hidrológica e hidráulica de obras de defensas ribereñas en ríos de montaña - Huamán Guerrero, Danny Max (2021)
El presente documento resume una investigación enfocada al estudio general de diferentes metodologías de diseño de sistemas de control de erosión, considerando las condiciones locales e identificando las características relevantes del estado actual de las diferentes defensas ribereñas. Estas fueron registradas a través de la evaluación en campo de las zonas estudiadas, plasmando dichas consideraciones en las secuencias de cálculo, con el objetivo de realizar un apropiado diseño, que se ajuste a las solicitaciones a las que será sometida la estructura y que el presupuesto para la ejecución no se vea afectado significativamente debido a sobrestimaciones del diseño. Las metodologías se aplicaron siguiendo un esquema secuencial para el diseño de los sistemas de control de erosión. Para la evaluación hidrológica se realizó un minucioso estudio de la precipitación máxima en 24 horas. El estudio de estimación de caudales, mediante relaciones precipitación - escorrentía permitió identificar las fórmulas para el tiempo de concentración que más se ajustan a las subcuencas de análisis, revelando que las fórmulas que generan caudales de diseño menos conservadores, se ajustan mejor a las zonas estudiadas. Para la evaluación hidráulica se emplearon modelos digitales de terreno de cauce natural y alterado, debido a las modificaciones en la geometría del cauce, generadas por las obras de protección. Se demostró la necesidad de incluir en el análisis los modelos con modificaciones, debido a que los parámetros hidráulicos como el tirante, velocidad y Número de Froude, registran considerables variaciones con respecto a la topografía original del río, lo cual obliga a modificar el esquema de los diferentes diseños de las defensas ribereñas. Resalta en la evaluación de los diseños de control de erosión, la posibilidad de optimizar el diseño de gaviones, incluyendo un parámetro de rotación al sistema, los cual mejora la estabilidad y permite usar menor cantidad de recursos. La evaluación en campo mostró resultados determinantes en relación a la eficacia de los sistemas de control de erosión. Se verificó la estabilidad de las defensas ribereñas en relación a las condiciones locales y a los efectos de las avenidas máximas de años secos y húmedos. Se comprobó que, durante los años de funcionamiento, las obras de protección no sufrieron daños que pudieran poner en riesgo su estabilidad. Estas obras han respondido adecuadamente a la acción de las máximas avenidas anuales ocurridas durante el periodo de funcionamiento de las estructuras. Al evaluar los diseños, se identificaron las causas de su comportamiento satisfactorio, mostrando las principales consideraciones de diseño para un adecuado estudio de hidrología e hidráulica.