Modelamiento hidráulico bidimensional de la quebrada Chumillán, Chongoyape, Lambayeque con fines de protección del centro poblado de cuculí

Abstract

El presente Trabajo de Suficiencia Profesional modela hidráulicamente la quebrada Chumillán (Chongoyape, Lambayeque) para proteger el centro poblado de Cuculí frente a inundaciones. Se recopiló cartografía LiDAR-ALOS, series pluviométricas (>25 años) y registros hidrométricos clave; con estos insumos se calibra HEC-HMS bajo los eventos FEN 2017 y ciclón YAKU 2023, obteniendo caudales de diseño para TR50-TR100. Dichos hidrogramas alimentan un dominio HEC-RAS 2D (malla 1–5 m, esquema ELM, n = 0,035) que incorpora flujo hiperconcentrado (CV = 25 %, BF = 1.25) y cinco alcantarillas existentes. El escenario “sin proyecto” muestra desbordes en tres puntos que inundan hasta 2 m de tirante y 60 ha urbanas/agrícolas. Se plantean como medidas de protección: (i) dique enrocado con uña antisocavante, (ii) conversión de badenes de tierra a mampostería, (iii) ampliación de la Alcantarilla 01 (de 4 a 6 cajas) para evacuar un caudal mayor a 71 m³/s, y (iv) descolmatación del cauce para mejorar su capacidad de conducción. La simulación “con proyecto” para TR100 reduce al 100 % el área anegada y limita los tirantes a <0,5 m; las velocidades máximas disminuyen de 4,2 a 1,3 m/s, mitigando erosión y daños viales. Se concluye que la combinación de modelamiento hidrológico-hidráulico y obras localizadas es eficaz y replicable para quebradas torrenciales de la costa norte peruana, mejorando la seguridad de 1 500 habitantes y la resiliencia de la vía local.

This Professional Sufficiency Work hydraulically models the Chumillán Creek (Chongoyape, Lambayeque) to protect the town of Cuculí from flooding. LiDAR-ALOS topography, over 25 years of rainfall data, and key hydrometric records were collected; using these inputs, HEC-HMS was calibrated with the FEN 2017 and YAKU 2023 events, obtaining design discharges for TR50-TR100. These hydrographs feed a HEC-RAS 2D domain (1–5 m grid, ELM scheme, n = 0.035) incorporating hyper-concentrated flow (CV = 25%, BF = 1.25) and five existing culverts. The "without project" scenario shows overflows at three points that flood up to 2 m of water depth and 60 ha of urban/agricultural land. The proposed protection measures include: (i) a rockfill levee with an anti-scour toe, (ii) conversion of earth fords to masonry, (iii) expansion of Culvert 01 (from 4 to 6 boxes) to evacuate a discharge greater than 71 m³/s, and (iv) dredging the creek to improve its flow capacity. The solutions include structural designs that optimize the hydraulic capacity of the creek and improve drainage. The "with project" simulation for TR100 completely reduces the flooded area and limits the water depth to <0.5 m; maximum velocities decrease from 4.2 to 1.3 m/s, mitigating erosion and road damage. It is concluded that the combination of hydrological-hydraulic modeling and localized works is effective and replicable for torrential creeks on the northern coast of Peru, improving the safety of 1,500 inhabitants and the resilience of the local road.