Browsing by Author "Ccanccapa Puma, Joel"

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    Identificación de vulnerabilidad, mitigación y gestión de riesgos por inundación en obras viales existentes, frente al cambio climático en las principales torrenteras de la ciudad de Arequipa
    (Universidad Católica de Santa María, 2024-05-22) Ccanccapa Puma, Joel
    inundaciones en las márgenes de los cauces de las quebradas posteriormente torrenteras que hacen su ingreso a la ciudad y que confluyen hacia el rio Chili. Desencadenando en caudales cada vez más críticos por precipitaciones de corta duración, pero de alta intensidad, y a medida que la carga de sedimentos aumenta y se vuelve más gruesa, el flujo pasa a ser no newtoniano, un peligro geológico catastrófico en regiones con climas áridos o semiáridos, como la ciudad de Arequipa. Situación que se agrava por la poca o nula planificación urbana, ya que en más de los últimos 20 años las tormentas extremas se hacen cada vez más frecuentes debido al cambio climático. En tal sentido, para una correcta Gestión de Riesgo de Desastre (GRD) por eventos extremos en la ciudad de Arequipa, se formulan componentes bajo un enfoque reactivo y bajo estándares establecidos en la Guía del PMBOK (Project Management Body of Knowledge) del PMI (Project Management Institute). De esta manera, se busca reducir la vulnerabilidad frente al cambio climático e incrementar la resiliencia por peligros hidrometeorológicos tomando medidas estructurales y no estructurales en las diferentes torrenteras de la ciudad de Arequipa. Este estudio presenta los resultados por la ocurrencia de flujos hiperconcentrados, lodo y escombros debido a lluvias extremas, para ello se generaron umbrales de precipitación máxima, para determinar la peligrosidad de un fenómeno meteorológico adverso, previsto o en desarrollo y su correspondiente caracterización como índices climáticos. Se utilizo la serie de tiempo de precipitación de las estaciones meteorológicas La Pampilla y Chiguata del SENAMHI (Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú) con un registro de 43 años (1981 - 2023) para obtener hidrogramas de avenidas con el modelo numérico HEC – HMS, considerando un perfil de tormenta tipo SCS-II. Luego, se realizó el modelamiento bidimensional (2D) a través de modelos reológicos de Bingham y O’Brien Equation (Quadratic) para el evento suscitado el año 2020, común denominador por eventos históricos de la ciudad de Arequipa. Se calibro el modelo hidráulico por huella hídrica con las nuevas características no newtonianas del modelo numérico HEC – RAS. Se determino el peligro de inundaciones a través de una matriz de riesgo, el cual combina altura/velocidad de flujo y la vulnerabilidad en obras viales existentes (puentes viales y/o peatonales) a través de una matriz multicriterio con 04 dimensiones: ambiental, técnico, social y económico en base a una exhaustiva revisión de literatura. La matriz se aplicó a 60 puntos críticos en las diferentes torrenteras, resultando una ALTA vulnerabilidad hidrológica e hidráulica. Se identifico como factores condicionantes a la pendiente, la geología y la geomorfología por peligros asociados a movimientos rápidos de masa (flujos no newtonianos), y como factor desencadenante a las precipitaciones extremas que se presentan en la ciudad. Finalmente, se elaboraron mapas cartográficos en QGIS que permiten evaluar las zonas de peligro por inundación en las torrenteras Del Pato, San Lázaro, Venezuela y Los Incas, para contribuir a la evaluación de riesgos de desastre de manera adecuada y oportuna por parte de los tomadores de decisión.
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    Modelamiento Hidrológico e Hidráulico Aplicado a la Delimitación de la Faja Marginal Yumina – Socabaya (Km 12 + 500.00) y Protección Contra Inundaciones en Máximas Avenidas en el Distrito de Socabaya, Provincia de Arequipa, Departamento de Arequipa
    (Universidad Católica de Santa María, 2019-01-08) Ccanccapa Puma, Joel
    La Autoridad Nacional del Agua (ANA) como ente rector del Sistema Nacional de Gestión de Recursos Hídricos, ha elaborado un estudio denominado Priorización de Cuencas para la Gestión de los Recursos Hídricos, (2016) con el objetivo de asegurar la continuidad a través de un desarrollo sostenible y responsable del Recursos Hídrico, basándose en criterios e indicadores que permitan la intervención de la misma. Uno de estos indicadores establece que la Unidad Hidrográfica Quilca – Vitor – Chili, ubicada en el departamento de Arequipa, en la cual se identificó como la de mayor vulnerabilidad considerando de alta prioridad (en el primer nivel) y predominando el aspecto Hidrológico (Estrés Hídrico), así como también la presencia de puntos críticos en eventos extremos (Inundaciones). Por tal razón, el propósito de este estudio de tesis es de analizar una de las cuencas que aportan al rio Chili, denominado “Socabaya” para la determinación de áreas de inundación como guía aplicado a la Faja Marginal del rio Socabaya (12.5 Km) y Protección en Máximas Avenidas. Comparando los caudales para diferentes periodos de retorno con el fin de garantizar la protección de los terrenos aledaños a los cauces naturales y el diseño de Estructuras Hidráulicas (Obras de tipo Rígido y Flexible) a través de criterios Hidrológicos e Hidráulicos. Para tal fin se procedió a hallar en primer lugar los parámetros Geomorfológicos, Hidráulicos y Morfométricos fundamentales para el estudio respectivo haciendo uso de herramientas SIG (Sistema de información Geográfica). Las obras de proyectos de Defensa Ribereña, conllevan contar con datos de caudales máximos y resulta imprescindible los datos de Precipitaciones Máximas para tal fin, como también elaborar una relación entre la Intensidad de lluvia, la Duración y Frecuencia (Curvas IDF) para un periodo de Retorno dado. De tal manera al contar con datos de precipitación máxima se procedió a analizar el registro para datos excepcionales y un análisis de consistencia (Grafico, Doble masa y Estadístico). Para el modelamiento hidrológico se utilizó los datos de precipitaciones máxima de 24 horas con la finalidad de generar distribuciones espaciales mediante la interpolación por el método Kriging, con las estaciones dentro y las más cercanas a la cuenca Socabaya, con los procedimientos más utilizados como Thiessen e Isoyetas por ser métodos determinísticos. Con la información obtenida para una serie de precipitaciones promedio se realizó el análisis de frecuencia para lo cual se ajustaron a distintos modelos de distribución de probabilidad utilizadas en hidrología, siendo la distribución Pearson Tipo III, la que se ajusta más a los datos obtenidos. Luego se generaron hietogramas de entrada para diferentes periodos de retorno acorde con el reglamento de “Manual de Hidrología, Hidráulica y Drenaje del Ministerio de Transportes y Comunicaciones” con el Software Hec Hms, para una tormenta de 4 horas de duración y así obtener caudales máximos conforme al modelo de precipitación escorrentía e hidrogramas de salida. Para el modelamiento hidráulico se utilizó la modelación unidimensional (Hec Ras) y bidimensional (Hec Ras 2D e Iber) para analizar y comparar ambos modelos en sus respectivas características hidráulicas (Caudal, Tirante, Velocidad, etc.) sobre el cauce del rio Socabaya, ya que ambos modelos utilizan método de volúmenes finitos implícitos y explícitos respectivamente, considerando las condicione de borde (Hidrogramas) intervalos de tiempo de simulación, mallado computacional y análisis de suelo. Lo que finalmente se generaron mapas de riesgo y vulnerabilidad por inundación para un periodo de retorno de 100 años según el artículo 9.2 para Fajas Marginales (ANA). Con la finalidad de conocer láminas de flujo en régimen permanente y no permanente para prevención de inundaciones. Por último, el presente estudio identifico un área de posible inundación, más detalladamente en la zona comprendida de el Pasto, la cual se encuentra a 500 metros aguas abajo del puente Socabaya, para realizar posteriormente una defensa ribereña en la zona de estudio. Palabras claves: Precipitación Máxima, Modelo Hidrológico, Modelo Hidráulico, Faja Marginal, Modelación.