Simulación de escenarios hidrológicos para evaluar afectaciones en la infraestructura vial y diseñar propuestas de mitigación en la carretera Huaura- Sayán

• Autor: Arias Vilca, Lizardo Andres
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Ricardo Palma
• Repositorio: URP-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.urp.edu.pe:20.500.14138/9165
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.14138/9165
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Carreteras -- Mantenimiento y reparación; Condiciones climáticas; Flujo vehicular; Simulación por computadora; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.05

La presente investigación evalúa las áreas de afectación de la infraestructura vial de la carretera Huaura – Sayán frente a escenarios hidrológicos extremos, con el objetivo de proponer soluciones de ingeniería que mitiguen los riesgos asociados. Se establecieron los contornos de la cuenca del río Huaura junto con sus respectivas subcuencas, integrando el análisis geomorfológico e hidrológico para caracterizar las condiciones del terreno y los patrones de precipitación y caudales. A través de herramientas avanzadas como Hec- HMS, Hec-RAS con su extensión RAS Mapper e IBER 2D, se desarrollaron modelos hidráulicos que permitieron identificar tramos críticos como Balconcillo y Chambara, y simular escenarios con diferentes tiempos de retorno, destacando el evento de 200 años como el más relevante con el fin de diseñar estructuras de protección. Los resultados evidenciaron que la ausencia de medidas de mitigación incrementa significativamente las áreas inundadas, las velocidades de flujo y los riesgos de erosión, comprometiendo la estabilidad y funcionalidad de la vía. Se propusieron soluciones estructurales como muros de contención de concreto ciclópeo y diques de enrocado, evaluando su efectividad mediante simulaciones que demostraron su capacidad para reducir riesgos y proteger la infraestructura vial. El análisis comparativo de costos indicó que el enrocado es una alternativa más económica y ambientalmente sostenible, mientras que las estructuras de concreto ciclópeo proporcionan una mayor resistencia estructural en áreas con alta susceptibilidad. Adicionalmente, se calculó la huella de carbono de las alternativas propuestas evidenciando que el enrocado genera ochos veces menos emisiones que el muro de concreto ciclópeo, lo que lo posiciona como una opción más sostenible en determinados escenarios. Finalmente, la investigación proporciona un marco integral para la planificación y diseño de medidas de protección en infraestructuras viales, destacando la importancia de considerar escenarios hidrológicos extremos, la sostenibilidad ambiental y el análisis costo-beneficio para garantizar la seguridad y funcionalidad de las carreteras frente a fenómenos naturales