Análisis hidráulico del régimen de flujo y procesos de socavación en un tramo representativo del Río Napo, Provincia de Napo, mediante modelación numérica
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Date
2026-06-10
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Maestría Hidráulica Con Mención en Obras Hidráulicas
Abstract
This study analyzes the hydraulic regime and potential scour processes in a representative reach of the Napo River, located in Puerto Napo, Napo Province, Ecuador. The research integrates high-resolution bathymetric and topographic surveys, probabilistic hydrological analysis, hydraulic modeling using HEC-RAS, sedimentological characterization, and multitemporal fluviomorphological assessment. The analyzed reach covers an approximate length of 250 m, referenced between KP 57+290 and KP 57+540. Estimated design discharges were 2614.70 m³/s for a 2-year return period and 5593.30 m³/s for a 25-year return period. Hydraulic modeling showed mean flow velocities of 4.05 m/s and 5.52 m/s, with maximum flood levels of 429.74 m a.s.l. and 431.24 m a.s.l., respectively. Scour estimation for the 2-year return period scenario resulted in depths of 1.04 m using HEC-RAS and 3.02 m using the Lischtvan-Lebediev method, highlighting the sensitivity of scour prediction to the selected method. The multitemporal fluviomorphological analysis identified dominant erosion on the left bank, with an approximate area of 41,625 m², and sediment deposition on the right bank of approximately 33,605 m². The results indicate that the studied reach is characterized by active fluvial dynamics and high-energy hydraulic conditions, emphasizing the importance of numerical modeling for assessing scour processes, morphological evolution, and protection measures in Amazonian rivers.
Description
El presente estudio analiza el régimen hidráulico y la socavación potencial en un tramo representativo del río Napo, ubicado en el sector de Puerto Napo, provincia de Napo, Ecuador. La investigación integra levantamientos batimétricos y topográficos de alta resolución, análisis hidrológico probabilístico, modelación hidráulica mediante HEC-RAS, caracterización sedimentológica y análisis fluviomorfológico multitemporal. El tramo evaluado comprende una longitud aproximada de 250 m, referenciada entre las abscisas KP 57+290 y KP 57+540.
Los caudales máximos de diseño estimados fueron de 2614.70 m³/s para un periodo de retorno de 2 años y 5593.30 m³/s para un periodo de retorno de 25 años. La modelación hidráulica evidenció velocidades medias de 4.05 m/s y 5.52 m/s, con niveles máximos de crecida de 429.74m s.n.m. y 431.24 m s.n.m., respectivamente. La estimación de socavación para el escenario Tr = 2 años mostró valores de 1.04 m mediante HEC-RAS y 3.02 m mediante el método de Lischtvan-Lebediev, evidenciando la sensibilidad del cálculo frente al método aplicado. El análisis fluviomorfológico multitemporal identificó erosión dominante en la margen izquierda, con un área aproximada de 41 625 m², y sedimentación en la margen derecha cercana a 33 605 m². Los resultados demuestran que el tramo estudiado presenta una dinámica fluvial activa y condiciones hidráulicas de alta energía, por lo que la modelación numérica constituye una herramienta fundamental para evaluar procesos de socavación, dinámica morfológica y medidas de protección en ríos amazónicos.
Keywords
MODELACIÓN HIDRÁULICA, SOCAVACIÓN, DINÁMICA FLUVIAL, HEC-RAS.
Citation
Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Maestría Hidráulica Con Mención en Obras Hidráulicas