Evaluación del flujo de detritos para establecer medidas de mitigación estructurales, caso: Quebrada Pedregal - Lima - Perú

Abstract

El motivo de este trabajo de investigación es proporcionar los criterios necesarios y generar interés en la modelación de flujo de detritos; aplicado a un caso de estudio en la quebrada Pedregal, mediante su simulación en un software de uso comercial, que permite el análisis de flujos con altas tasas de concentración de volúmenes.

El modelo generado es un modelo matemático bidimensional, propuesto por O’Brien, en el cual se pueden trabajar fluidos no newtonianos; y tolera orografías complejas, así como también zonas urbanas. En la simulación se logró generar flujos de agua y flujos hiperconcentrados, obteniéndose como resultados gráficos de elevaciones, velocidades de flujos y tirantes de inundaciones.

Para el estudio de la quebrada Pedregal, se generaron tres (03) escenarios de simulación para un periodo de retorno (Tr) de 100 años. El escenario inicial simula los movimientos de flujos a cauce natural, el siguiente simula el desplazamiento de los flujos en la condición actual, es decir con las estructuras existentes y encontradas en campo; por último, se evaluó la simulación de la propuesta de tres (03) estructuras de mitigación en la quebrada, con el objetivo de reducir pérdidas.

Finalmente, el propósito de este informe es generar un aporte al estudio y evaluación de los flujos de escombros existentes en el distrito de Lurigancho-Chosica, para la toma de concientización sobre los peligros existentes; y el despertar el interés a la sociedad por mitigar el impacto de los eventos naturales en las infraestructuras y la población.

The purpose of this research paper is to provide the required criteria and to generate interest in debris flow modeling, which is applied to a case study in the Pedregal ravine, through its simulation in a commercial software that allows flow analysis with high volume concentration rates.

The generated model is a two-dimensional mathematical model, proposed by O'Brien, that allows to work with non-Newtonian fluids; and it tolerates complex orography, as well as urban areas. In this simulation, it was possible to generate water flows and hyperconcentrated flows, getting as a result, elevations graphs, flows velocities and flood heights.

For the Pedregal ravine study, three (03) simulation scenarios were generated for a return period (Tr) of 100 years. The initial scenario simulates the movements of flows in a natural course, the next one simulates the displacement of the flows in the current condition, it means, with the existing structures found in the field; finally, the simulation of three (03) mitigation proposed structures in the quebrada was evaluated, considering reducing losses as an objective.

Finally, the purpose of this report is to give a contribution to the study and evaluation of existing debris flows in Lurigancho-Chosica district, to raise awareness about the existing dangers; and awakening the interest in society to mitigate natural events impact on infrastructure, and the population.