Los efectos de las lluvias se ven agravadas por la impermeabilización de los suelos, el fenómeno de El Niño y el cambio climático, ocasionando serios daños en los sectores social, económico, educativo y de salud del país. Por consiguiente, es importante proyectar un eficiente sistema de drenaje pluvial urbano que proteja el medio ambiente, trate de reutilizar el agua y evite perjuicios en las edificaciones para una mejor calidad de vida en el poblador. El proyecto se realiza en la localidad de Otuzco, región de La Libertad, zona que no cuenta con una adecuada evacuación de agua de lluvia exponiéndola a los problemas mencionados. Por otro lado, la normativa nacional establece que el drenaje pluvial es un servicio básico y exige su obligatoriedad en toda habilitación urbana. Por lo tanto, es necesario y justificable el desarrollo de este trabajo. El objetivo de la presente tesis es diseñar un sistema de drenaje pluvial urbano con la ayuda del modelo matemático SWMM en la ciudad de Otuzco en La Libertad. El SWMM (en inglés Storm Water Management Model, en español Modelo de Gestión de Aguas Pluviales) es un software que permite conocer el comportamiento del agua y hacer cálculos más precisos, optimizando de esta forma tiempo y costo. Siguiendo una metodología se realiza un análisis hidrológico para hallar las precipitaciones de diseño y obtener los parámetros de la cuenca permitiendo definir las características físicas de la zona de estudio. Con estos valores se simula el modelo matemático de drenaje pluvial urbano, calculando el caudal de diseño, así como, los tirantes máximos. Este modelo es calibrado y validado hasta obtener resultados con buen desempeño hidráulico y que cumple con las normativas vigentes. Con todo esto se procede a diseñar los elementos del drenaje, para finalmente, plantear posibles soluciones sostenibles al problema de inundaciones en zonas urbanas, que complementan el sistema de drenaje pluvial urbano diseñado.

En la localidad de Acobamba existen fuentes de recursos hídricos que pueden ser utilizados para su aprovechamiento. El agua de lluvia es una de esas fuentes para abastecer de agua potable a la localidad y satisfacer las necesidades básicas de los pobladores. En los últimos años, la idea de abastecer de agua de lluvia a la población continuó en diferentes lugares del mundo. Por ejemplo, en Brasil se instaló un programa cuyo nombre fue “Un millón de cisternas” el cual consistió en aprovechar el agua de lluvia que son interceptados por los techos de las casas, para ser trasladados por las canaletas y después ser almacenados en reservorios semienterrados. En Singapur, la mayoría de los techos de los edificios de los apartamentos se utilizan para captar el agua de lluvia, lo cual es llevado a un pozo subterráneo para después extraer dicha agua. El objetivo principal de la tesis es establecer un sistema no convencional de captación de agua de lluvia para abastecer de agua potable a la población de Acobamba. Para ello, se calculó y se analizó la demanda de agua potable que requiere la población. Con el volumen de agua calculado se diseñó las dimensiones de los elementos que componen el sistema no convencional de captación de agua pluvial. Luego, se evaluó el grado de calidad de agua de lluvia que se presenta en la captación. Adicionalmente, se analizó el costo de construcción del sistema no convencional con respecto a otro sistema convencional. Por lo tanto, los resultados mostraron que se puede abastecer a la población con un volumen de agua igual a 9573.58 m3 por un periodo de 12 horas al día, con un costo de construcción igual a S/. 10,667,485.35, el cual es menor a la construcción de una bocatoma lateral y una calidad de agua inocua para el consumo humano.

Cuantifica y analizar espacial y temporalmente la escorrentía en la cuenca del río Vilcanota, a fin de entender la ocurrencia de inundaciones. / Tesis

D.L. A 28-2007

Magíster en Meteorología y Climatología / La Cordillera de Nahuelbuta (CN, 37,7°S-73,0°O) es un macizo de 100 km de ancho y 180 km de largo, en donde la precipitación orográfica realiza una importante contribución durante el paso de sistemas frontales conectados a un flujo húmedo del NO. Las observaciones in-situ del proyecto CCOPE (2015), mostraron que más del 30% de precipitación fue generada por colisión coalescencia (lluvia cálida) y asociada a nubes orográficas someras. El resto, ocurrió en nubes profundas, originadas por ascenso a gran escala y mecanismos de crecimiento de hielo (lluvia iniciada por hielo). Dentro de una tormenta frontal, la precipitación puede transitar entre ambas fases y su incremento en la ladera de barlovento de la CN parece ser más marcado en los casos cálidos. Para verificar si dicha transición ocurre en toda la CN y evaluar la distribución de la precipitación instantánea y acumulada en cada fase para un mismo sistema frontal se simularon 5 eventos ocurridos el 2015 con WRF a alta resolución. Estas simulaciones contemplaron 4 configuraciones del modelo, las cuales consistieron en un aumento de los niveles verticales con respecto a la corrida de control, incorporación de un dominio externo y cambio del esquema de microfísica Thompson al WSM5. En 3 de los 5 eventos simulados WRF logró simular la transición entre ambos regímenes de precipitación en toda la CN. En uno de los eventos precipitó nieve y graupel en las cumbres de la CN, por lo cual no fue posible realizar la clasificación, mientras que en otro el modelo no simuló la fase de lluvia cálida que sí se observó en los datos MRR, posiblemente debido a una deficiencia en los datos de entrada del modelo. Los resultados indican que en ambas fases de lluvia existe un control orográfico, pero este es más marcado en la fase de lluvia cálida. En este régimen la precipitación se concentra sobre la CN organizada en bandas a lo largo del viento distribuidas heterogéneamente, con los montos de lluvia incrementándose hacia su ladera de barlovento y zonas más altas, ausentándose en la costa y mar adentro y sugiriendo el desarrollo de nubes orográficas. Dicho incremento (razón de ~1:3 entre la costa y la montaña) en el acumulado total de precipitación se asocia a una mayor duración efectiva de esta (razón ~1:2). Además, las nubes convectivas en esta fase se estructuran en bandas organizadas a lo largo del flujo húmedo. En la fase de lluvia iniciada por hielo en cambio, la precipitación se distribuye de manera homogénea a lo largo de una banda que cruza la CN con orientación NO-SE (asociada al frente frío). La precipitación tiene mayor simultaneidad en toda la CN y el mayor acumulado en la ladera de barlovento de esta se vincula a una mayor intensidad de la precipitación. Estos resultados son comunes a las diferentes configuraciones utilizadas en el modelo WRF, aun considerando variaciones en el esquema de microfísica, demostrando que los hidrometeoros y procesos considerados por aquellos utilizados en esta tesis, no alteran los rasgos distintivos de cada régimen de lluvia. Dichos procesos podrían ser considerados en el futuro como punto de partida para un nuevo método de clasificación de la precipitación líquida.

El presente proyecto consiste en la elaboración de un sistema de drenaje pluvial y pavimentación flexible para el cercado de Túcume, en la Región de Lambayeque, donde se han suscitado graves contecimientos producto de las intensas precipitaciones pluviales generadas, dejando en evidencia que gran parte del área urbana del distrito son afectadas por el estancamiento de las aguas de lluvia, debido a la topografía existente y a la falta de una adecuada pavimentación, cabe mencionar que los puntos de evacuación de las aguas pluviales en la actualidad son las alcantarillas sanitarias, las mismas que al colmatarse y no estar diseñadas para recibir caudales adicionales, llegan a producir el colapso de los buzones, haciendo que las aguas del desagüe emerjan a la superficie, ocasionando un sin número de focos infecciosos para la ciudadanía, es por ello que, la presente tesis tiene como objetivo principal el diseño de un sistema de drenaje pluvial y pavimentación con la finalidad de obtener una correcta evacuación de las aguas pluviales y a su vez un acceso libre a todos los lugares del distrito, de este modo, conseguiremos mejorar la seguridad y calidad de vida de la población beneficiaria. Se realizaron los estudios previos correspondientes según la magnitud del proyecto, tales como (tráfico, topográfico, suelos, hidrológico e hidráulico), basándonos en los reglamentos vigentes de la normativa técnica peruana, obteniendo como resultado hojas de cálculo detalladas por estudio, planos del proyecto donde se plasma los cálculos realizados y finalmente se calculó el costo total del proyecto.

La investigación tuvo como propósito proponer estrategias para mejorar la gestión prospectiva del riesgo de desastres naturales (GPRD) en un gobierno local de una zona alto andina del Perú, priorizando la participación ciudadana, para lo cual, se identificaron las amenazas y vulnerabilidades en el distrito de Pomahuaca; se analizó las acciones que realiza la Municipalidad Distrital para evitar la generación de nuevas condiciones de riesgo, y se determinó la brecha entre el diagnóstico con la guía técnica del Centro Nacional de Estimación, Prevención y Reducción de Desastres (CENEPRED), de modo que permitió el planteamiento de estrategias. La investigación fue abordada bajo un enfoque cualitativo, de nivel descriptivo, por medio de entrevistas semiestructuradas y revisiones bibliográficas. Se obtuvo como resultado, que el distrito sufre frecuentemente amenazas de lluvias intensas, donde la exposición a los peligros y la fragilidad es alta, mientras que la resiliencia es baja; en el diagnóstico se evidenció la desorganización del grupo de trabajo, falta de integración de la sociedad civil en los planes, así como la presencia de limitados y escasos estudios de vulnerabilidad y el poco compromiso por fomentar una cultura de prevención ante desastres naturales, lo que implica que se mantiene una brecha significativa con el CENEPRED. Se concluye que la inclusión y participación de manera constante de la población altoandina es de vital importancia para el modelamiento de estrategias locales de prevención del riesgo de desastres y así contribuir en la lucha contra el cambio climático.

La tesis comprende el análisis de vulnerabilidad por inundación de la ciudad de Namballe como consecuencia del desbordamiento del rio Namballe en épocas de ocurrencia de fuertes lluvias. El desarrollo del proyecto iniciara con el reconocimiento vía satelital del tramo del rio que influye en la ciudad de Namballe que aproximadamente es de 1.31 km lineales. Para el área a trabajar se recurrirá a datos aproximados que se brindan en la nube de la página web de la nasa donde nos proporciona los archivos DEM. Luego se recogerán datos de la cuenca correspondiente a la zona (cartas nacionales), y se hará su respectiva delimitación del rio Canchis y su subcuenca que corresponde a la del rio Namballe e identificara sus características. Posteriormente se recaudará datos de precipitación obtenidos por parte del SENAMHI de estaciones meteorológicas que estén dentro o cercanas a la cuenca de estudio, con estos datos se obtendrán distribuciones de probabilidad según los métodos seleccionados propiamente en el “Manual de Hidrología, Hidráulica y Drenaje”, además se realizarán la construcción de curvas IDF y hietogramas para distintos tiempos de retorno. La modelización hidrológica se hará en el programa matemático HEC-HMS el cual nos dará un caudal de diseño para los periodos de retorno de 2, 5, 10, 50,100, 200 y 500 años. Para el análisis hidráulico del rio Namballe se realizará con ayuda de los programas ARCGIS e IBER, los cuales nos arrojaran áreas de inundación para periodos de retorno de 2, 5, 10, 50,100, 200 y 500 años. Luego de la modelización y obteniendo las áreas de inundación se realizará un análisis del riesgo y vulnerabilidad por inundación, y se identificara que zonas tienen bajo, medio, alto y muy alto riesgo a través de la elaboración de mapas.

La presente tesis consiste en hacer el Análisis, Modelamiento Hidráulico y Diseño de un Sistema de drenaje pluvial en el sector B de la zona Urbana del Distrito de Lambayeque, identificando los problemas que se vieron afectados durante el fenómeno “El niño Costero” y brindando una solución a los problemas de inundación sin sufrir pérdidas de vidas humanas ni materiales. Los estudios realizados en el distrito, se efectuaron con criterio y rigiéndonos con la norma vigente correspondiente. Uno de los estudios más importantes en nuestra tesis y la más tediosa, fue el estudio topográfico, ya que gracias a ello nos permitió conocer las zonas críticas en el distrito (zonas inundables), mediante diagramas de flujos, y la delimitación de cuencas dentro del distrito. El tipo de sistema de drenaje pluvial que optamos es integrado por sumideros, los cuales están ubicados estratégicamente de acuerdo a las zonas críticas, conectados a hacia tuberías principales de PVC o PRFV, transportando el agua hasta una laguna de almacenamiento y finalmente drenando hacia el dren D-2210 a través de un aliviadero.

La agricultura local en los Andes Centrales del Perú es sensible a episodios extremos, por ejemplo, la precipitación intensa asociada a tormentas convectivas perjudican los sembrios por el execeso de agua, mientras que los granizos rompen las hojas de los cultivos cuando alcanzan el suelo. Aquí se estudio la distribución espacial y la estructura vertical de las tormentas convectivas mediante el método del análisis complejo. El área de estudio se fraccionó en 4 sub áreas (3 áreas sobre los Andes y una que comprende la transición Andes-Amazonía), en los cuales se realizó la estadística de la reflectividad, la intensidad de lluvia y los parámetros microfísicos, determinados usando los sensores del PR-TRMM, el núcleo GPM, y el modelo WRF. Como resultado se tiene que en las regiones de los Andes ocurren sistemas de nubes convectivas más profundas que en la región de transición Andes-Amazonía. De modo que la diferencia del promedio vertical de la reflectividad presenta alrededor de 5dBZ entre Andes y Amazonía-Andes. El ciclo diurno de la lluvia es diferente entre las regiones de Andes y Amazonía-Andes. En promedio llueve en los intervalos 13-23 horas local y 18-6 horas local respectivamente. Los porcentajes de ocurrencia de precipitación convectiva y estratiforme en áreas de los Andes estan en proporción 30 % y 70 % respectivamente y sus contribuciones relativas a la lluvia acumulada son equivalentes, en cambio en la transici´on Amazonía-Andes los porcentajes de ocurrencia son 31 % y 69 % y sus contribuciones acumulativas a la lluvia son 53 % y 47 % respectivamente. Se concluye que la precipitación convectiva en las sub-áreas de los Andes dependen fundamentalmente del mecanismo de forzamiento orográfico que fortalece el crecimiento de los hidrometeoros por encima del nivel de congelación entre 6 y 12km de altura y propicia mayor acumulado de lluvia. / Tesis