Modelamiento hidrológico e hidráulico bidimensional del Río Marañon sector Puente Tingo Chico. Carretera Huánuco - Conococha

Abstract

El objetivo de este trabajo de tesis es realizar el modelamiento hidrológico e hidráulico bidimensional del río Marañón para el predimensionamiento del puente Tingo Chico. El área de estudio se ubica en la naciente del río Marañón en las proximidades del centro poblado Tingo Chico en la provincia Dos de Mayo en el departamento de Huánuco. La fase de hidrología consistió en analizar y procesar las informaciones de precipitaciones máximas en 24 horas y caudales máximos anuales, seleccionar el periodo de retorno en base a la vida útil y el nivel de riesgo con respecto al puente en mención y realizar el modelamiento en HEC-HMS. La fase de hidráulica consistió en llevar a cabo el preproceso de los modelos HEC-RAS 2D e IBER y la modelación numérica del flujo en dos dimensiones, además de estimar profundidades de socavación general y localizada. Se observa que el comportamiento del flujo simulado para ambos modelos muestra gran similitud en el perfil de flujo como en los parámetros hidráulicos. Aguas arriba del puente predomina el régimen subcrítico, donde se presentan los tirantes más altos y las velocidades más bajas. En la sección del puente el flujo transita en régimen subcrítico con velocidades moderadas. Aguas abajo del puente, las velocidades más altas y los tirantes más bajos se presentan en la zona donde el régimen es supercrítico. Se concluye que, para este caso, los modelos HEC-RAS 2D e IBER proporcionan resultados confiables, una de las limitaciones de HEC-RAS 2D es que no cuenta con capacidades de modelado de puentes dentro de un área de flujo 2D, sin embargo, la similitud de los resultados se debe a que el puente proyectado respeta el ancho natural del cauce.

The objective of this thesis work is to carry out hydrological modeling and the twodimensional hydraulic modeling of the Marañón river for the pre-dimensioning of the Tingo Chico bridge. The study area is located in the nascent of the Marañón river in the proximities of the Tingo Chico populated center in Dos de Mayo province in Huánuco department. The hydrology phase consisted in analyzing and processing the 24-hour maximum rainfall information and the annual maximum flow rates, selecting the return period based on the useful life and the level of risk with respect to the bridge in question, and perform the modeling in HEC-HMS. The hydraulics phase consisted of carrying out the preprocessing of the HEC-RAS 2D and IBER models and the numerical modeling of the flow in two dimensions, in addition to estimating general and localized undercutting depths It is observed that the behavior of the simulated flow for both models shows great similarity in the flow profile as in the hydraulic parameters. Upstream of the bridge predominate the subcritical regime, where the highest tirantes and the lowest velocities are presented. In the bridge section, the flow transits in a subcritical regime with moderate velocities. Downstream of the bridge, the highest velocities and the lowest tirantes are presented in the zone where the regime is supercritical. It is concluded that, for this case, the HEC-RAS 2D and IBER models provide trustworthy results, one of the limitations of HEC-RAS 2D is that it does not have bridge modeling capabilities within a 2D flow area, however, the results similarity is because the projected bridge respects the natural width of the channel