Diseño hidráulico y estructural de obras de protección frente a erosión e inundaciones del río Balsayacu en el centro poblado de Balsayacu, distrito de Campanilla, provincia de Mariscal Cáceres – región San Martín

Abstract

La presente tesis titulada “Diseño Hidráulico y Estructural de Obras de Protección frente a Erosión e Inundaciones del río Balsayacu en el Centro Poblado de Balsayacu, Distrito de Campanilla, Provincia de Mariscal Cáceres – Región San Martín”, se desarrolló con el fin de tener una propuesta de solución a los problemas de erosión e inundación del área urbana ribereña del Centro Poblado de Balsayacu, de esta manera contribuir con la Municipalidad del Distrito de Campanilla en la elaboración del Perfil del Proyecto de Defensa Ribereña, cuya posterior ejecución permitirá solucionar los problemas. Como primer paso, se ha realizado la investigación documental, que permita obtener los pasos y fórmulas claves para el diseño de estas obras. Como segundo paso, se ha realizado en campo la recolección de información topográfica, de mecánica de suelos y de acontecimientos históricos de las máximas avenidas, complementando con el procesamiento en gabinete. Como tercer paso, se ha determinado las características de la cuenca hidrográfica del río Balsayacu, como el área, perímetro, factor de forma, índice de compacidad, longitud del cauce, tiempo de concentración, y densidad de drenaje. Como cuarto paso, se realiza el estudio hidrológico de máximas avenidas, en base a la información pluviométrica de la estación CO Campanilla proporcionada por el SENAMHI, con el Método de Número de Curva N, llegando a obtener el caudal de diseño. Luego, se ha determinado los parámetros de hidráulica fluvial, como la pendiente media del cauce, el ancho estable del cauce, la rugosidad del cauce, tirante de máxima avenida, velocidad del agua, y profundidad de socavación. Finalmente, se realiza el diseño hidráulico y estructural de espigones y dique de tierra, que comprende la localización en planta y la configuración geométrica de las estructuras, así como, la verificación de estabilidad al vuelco, al deslizamiento y al punzonamiento respectivamente. Como resultado se proyecta 15 espigones deflectores de flujo de corta longitud para solucionar el problema de erosión del cauce y un dique de tierra de dos tramos que hacen un total de 846 m, fuera del cauce, paralelo y adyacente a la ribera derecha del río Balsayacu para solucionar el problema de inundación.

The following thesis entitled as "Hydraulic and Structural Design of Protection Works against Erosion and Flooding of the Balsayacu River in the Balsayacu Town Center, Campanilla District, Mariscal Caceres Province - San Martin Region", was developed in order to have a proposal of solution to the problems of erosion and flooding of the urban riparian area of the Balsayacu Settlement Center, in this way to contribute with the Municipality of Campanilla District in Profile preparation of the Riparian Defense Project, whose subsequent execution will solve the problems. As a first step, documentary research has been carried out to obtain the steps and key formulas for the design of these works. As a second step, the collection of topographic information, soil mechanics and historical events of the maximum avenues has been carried out in the field, complementing the processing in the cabinet. As a third step, the characteristics of the Balsayacu river basin, such as area, perimeter, form factor, compactness index, channel length, concentration time, and drainage density, have been determined. As a fourth step, the hydrological study of maximum avenues is performed, based on the rainfall information of the Bellilla CO station provided by the SENAMHI, with the Number Curve Method N, reaching the design flow rate. Then, the parameters of fluvial hydraulics have been determined, such as the average slope of the channel, the stable width of the channel, the roughness of the channel, maximum avenue tension, water velocity, and depth of scour. Finally, the hydraulic and structural design of breakwaters and earth dams is carried out, which includes the location in the plant and the geometrical configuration of the structures, as well as the verification of roll stability, slippage and punching, respectively. As a result, 15 short flow deflecting jetties are projected to solve the channel erosion problem and a two-section earth dam that makes a total of 846 m, outside the channel, parallel to and adjacent to the right bank of the Balsayacu River. to solve the flood problem.