Diseño de una defensa ribereña para el tramo del puente Huanchuy del río Sechín, distrito y provincia de Casma, departamento de Áncash

Abstract

La investigación planteó como objetivo general diseñar una defensa ribereña para el tramo del río Sechín que comprende la ubicación del puente Huanchuy, bajo una metodología de tipo aplicada con un nivel descriptivo. Por ello, dicho estudio abarcó un recorrido de 24 km aproximadamente (coordenadas 801843.410E/8952205.707N al inicio y 818536.592E/8966315.347N al fin) en la cuenca del río Sechín, debido a los elevados niveles de flujo del agua. Los resultados obtenidos del estudio de mecánica de suelos evidenciaron la presencia de alto nivel freático, indicios de procesos socavación y erosión hidráulica en el área de influencia del proyecto; asimismo, el análisis estratigráfico determinó el predominio de materiales granulares tales como gravas, arenas y bolones; de igual manera, los ensayos químicos realizados identificaron niveles moderados de cloruros y sulfatos que sugirieron el uso de materiales resistentes a la corrosión. El estudio topográfico aportó datos claves como los datos de la geometría del cauce, mientras que el estudio hidrológico detalló una cuenca aportante de 741.09km² y una longitud de cauce de 61.73km, con un tiempo de concentración de 5.15hrs y una precipitación mensual total de 266.70mm. El estudio hidráulico del área de estudio del río Sechín, mediante HECRAS, indicó un índice de sinuosidad de 1.45, con geomorfología meandriforme, y facilitó el cálculo de anchos estables para la planificación de obras de control de inundaciones. El análisis multicriterio para las defensas ribereñas eligió el enrocado como la opción más adecuada, con un puntaje total de 4.1, proyectando dos tipos de enrocados: el DIPR-020- MD, en la margen derecha con 855m de longitud, y el DIPR-021-MI, en la margen izquierda con 2057m. El modelado de las defensas ribereñas abarcó 2,912m entre ambos diques, con profundidades máximas de socavación de hasta 1.76m en el DIPR-020-MD y 1.12m en el DIPR-021-MI. El presupuesto total de construcción ascendió a S/ 7,741,393.12, distribuidos en diversas partidas, incluyendo obras provisionales (S/545,391.19), obras preliminares (S/1,772,114.84), movimiento de tierras (S/2,886,812.48) y transporte de material (S/1,998,956.04).This research aimed to design a riverbank protection structure for the section of the Sechín River located near the Huanchuy Bridge, in the district and province of Casma, Áncash region. The study followed an applied research methodology with a descriptive level. The analysis covered an approximate river reach of 24 km (coordinates 801843.410E / 8952205.707N at the upstream point and 818536.592E / 8966315.347N at the downstream point) within the Sechín River basin, an area characterized by high flow levels. The results obtained from the geotechnical investigation revealed the presence of a high groundwater table and evidence of scour processes and hydraulic erosion within the project’s area of influence. Furthermore, the stratigraphic analysis indicated the predominance of granular materials such as gravels, sands, and boulders. Chemical soil tests also identified moderate concentrations of chlorides and sulfates, suggesting the use of corrosion-resistant materials. The topographic survey provided key information regarding the geometry of the river channel. The hydrological analysis determined a contributing watershed area of 741.09 km² and a channel length of 61.73 km, with a time of concentration of 5.15 hours and a total monthly precipitation of 266.70 mm. The hydraulic analysis, carried out using HEC-RAS, indicated a sinuosity index of 1.45, corresponding to a meandering geomorphology, and allowed the estimation of stable channel widths required for flood control planning. A multi-criteria decision analysis (MCDA) was conducted to evaluate different riverbank protection alternatives, identifying riprap protection as the most suitable option with a total score of 4.1. Two riprap structures were proposed: DIPR-020-MD, located on the right bank with a length of 855 m, and DIPR-021-MI, located on the left bank with a length of 2057 m. The hydraulic modeling of the proposed riverbank protection structures covered a total length of 2,912 m between both dikes, with maximum scour depths of 1.76 m for DIPR-020-MD and 1.12 m for DIPR-021-MI. Finally, the total estimated construction cost was S/ 7,741,393.12, distributed among several components including provisional works (S/ 545,391.19), preliminary works (S/ 1,772,114.84), earthworks (S/ 2,886,812.48), and material transportation (S/ 1,998,956.04).