Simulación del proceso de socavación del cauce del Río Rímac - caso Puente Morón

Abstract

La presente tesis tiene como objetivo estimar la magnitud de la socavación que el flujo de agua puede provocar en la sección transversal del cauce del río donde se emplaza un puente. La aplicación de la presente investigación se realizó para un tramo de río de la Costa Peruana. El tramo corresponde al río Rímac en las cercanías del Puente Morón entre los distritos de Chaclacayo-Chosica con una longitud de 1.5 Km. Para conocer la magnitud de socavación se determinaron los caudales máximos para los periodos de retorno de 10 y 500 años respectiva y adicionalmente se ha evaluado para un caudal ocurrente del año 2013. Se ha evaluado el presente caso para los caudales mencionados donde como punto de partida se analizó la información geomorfológica y sedimentológica de la cuenca para la cual se estimaron los sedimentos en las cercanías del puente. Adicional a ello, se empleó la modelación numérica unidimensional y bidimensional para evaluar el comportamiento hidráulico del cauce con la finalidad de obtener los valores de tirante y velocidad. Finalmente, se calculó la profundidad de socavación general empleando el método de Lischtvan-Levediev y el método de las dovelas para el tramo evaluado del río Rímac que incluye el sector del Puente Morón y también se calculó la profundidad de socavación local empleando 20 ecuaciones para erosión en pilares donde se eligieron finalmente las fórmulas adecuadas para lecho macrorugoso

The present thesis aims to estimate the magnitude of scour that the flow of water can cause in the cross section of the riverbed where a bridge is located. The application of the present investigation was carried out for a stretch of river on the Peruvian coast. The section corresponds to the Rímac river in the vicinity of the Morón Bridge between the ChaclacayoChosica districts with a length of 1.5 Km. To know the magnitude of scour, the maximum flows were determined for the return periods of 10 and 500 years respectively and Additionally, it has been evaluated for a flow occurring in 2013. The present case has been evaluated for the aforementioned flows where the geomorphological and sedimentological information of the basin for which the sediments in the vicinity of the bridge were estimated were analyzed as a starting point. In addition to this, one-dimensional and two-dimensional numerical modeling was used to evaluate the hydraulic behavior of the channel in order to obtain velocity values. Finally, the general scour depth was calculated using the LischtvanLevediev method and the segment method for the evaluated section of the Rímac River that includes the Morón Bridge sector, and the local scour depth was also calculated using 20 equations for erosion in pillars where the appropriate formulas for macro-rugged bed were finally chosen.