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8/11/2019 VISITA A BOCATOMA DE ANGASMAYO- SALVADOR1.docx

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CARATULA


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INDICE


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VISITA A LA BOCATOMA DE ANGASMAYO

I. INTRODUCCIN

El presente informe trata sobre la visita a la Bocatoma de Angasmayo que se llev

a cabo el da 19 de Agosto del presente, con la presencia de todos los integrantes

del grupo.

En el presente informe trata, la primera parte ubicacin de la bocatoma, luego

objetivos de la visita, marco terico, donde se define lo que es una bocatoma,tipos y funciones. As mismo la descripcin de la bocatoma, descripcin de sus

componentes, luego las conclusiones y recomendaciones; evidenciados con las

fotografas de la visita al campo.

El recorrido realizado fue primero a la Bocatoma de Angasmayo, aguas abajo

encontramos el aliviadero, conducindonos a la Central Hidroelctrica de Huarisca

pasando a la cmara de carga, y por ultimo terminara el canal distribuyendo para

uso agrcola a todos los sectores de la provincia de Chupaca.


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II. UBICACIN DE LA BOCATOMA

El lugar de la bocatoma se encuentra ubicado en la margen derecha del hermoso

y cristalino Ro Cunas, a solo 21 kilmetros de la Ciudad de Huancayo y a menos

de 12 kilmetros de Chupaca.

Lugar: Comunidad campesina de Angasmayo

Distrito: Chambar

Provincia: Concepcin

Departamento: Junn

Pas: Per

Altitud: 3443 msnm.


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III. OBJETIVOS DE LA VISITA

Conocer la bocatoma en esta oportunidad la del proyecto de ANGASMAYO,

y los elementos ms resaltantes que la componen como barraje fijo en este

caso, ventanas de captacin y otros como los veremos ms adelante.

Determinar el fin de la construccin de una bocatoma.

Determinar los parmetros que se deben de cumplir para el funcionamiento

correcto del sistema.


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IV. MARCO TERICO

4.1. BOCATOMAS

Definicin: Se define as a la estructura que tiene finalidad de derivar parte oel total del caudal que discurre en un ro, para irrigar una rea bajo riego o

generar energa mediante su utilizacin en una central hidroelctrica.

4.2. TIPOS DE BOCATOMAS:

En lo referente a los tipos de bocatomas, podemos clasificar en 4, a saber:

a. Toma directa

Se trata de una toma que capta directamente mediante un canal lateral, que

por lo general es un brazo fijo del ro que permite discurrir un caudal mayor

que el que se va a captar. Su mayor ventaja es que no se necesita construir

un barraje o azud que por lo general constituye una de las partes de mayor

costo.

Sin embargo; tiene desventaja de ser obstruida fcilmente en poca de

crecidas, adems permite el ingreso de sedimentos hacia el canal de

derivacin.

b. Toma Mixta o Convencional

Se trata de una toma que realiza la captacin mediante el cierre del ro con

una estructura llamada azud o presa de derivacin, el cual puede ser fijo o

mvil dependiendo del tipo del material usado. Ser fija cuando se utiliza un

elemento rgido, por lo general concreto, y ser mvil cuando se utilizan

compuertas de acero o madera.La captacin en ese tipo de bocatomas se realiza por medio de una ventana

que puede funcionar como orificio o vertedero dependiendo del tirante en el

ro.


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c. Toma Mvil

Se llama as aquella toma que para crear la carga hidrulica se vale de un

barraje mvil. Son tomas que por la variacin de niveles en forma muy

marcada entre la poca de estiaje y avenida, necesitan disponer de un barraje

relativamente bajo, pero que para poder captar el caudal deseado necesitan

de compuertas que le den la cota a nivel de agua adecuado.

A los barrajes con compuertas que permiten el paso del caudal de avenida a

travs de ellos se les conoce como barraje mvil. Su principal ventaja es que

permite el paso de los materiales de arrastre por encima de la cresta del

barraje vertedero o azud.

d. Toma Tirolesa o CaucasianaSon tomas cuyas estructuras de captacin se encuentran dentro de la seccin

del azud, en un espacio dejado en l, protegido por una rejilla que impide el

ingreso de materiales gruesos. Estas tomas no son recomendables en ros

donde el arrastre de sedimentos es intenso, y que podran causar rpida

obstruccin de las rejillas.

Conviene comentar que la gran mayora de ros del Per son muy jvenes y

arrastran gran cantidad de sedimentos en pocas de crecidas, por lo que la

construccin de estas tomas debe ser donde las condiciones lo favorezcan.

Para concluir el tipo de bocatoma ms recomendable para realizar la

captacin de un caudal determinado previamente, depende de la altura del

vertedero, de las condiciones de la cimentacin, del flujo en el ro, remanso

aguas arriba, de la disponibilidad de los materiales de construccin y del

monto del dinero asignado para Ia ejecucin de la obra.


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4.3 CRITERIOS GENERALES:

4.3.1 Barraje Vertedero o Azud

La altura del barraje vertedero est orientada a elevar o mantener un nivel de

agua en el ro, de modo tal que, se pueda derivar un caudal hacia el canal

principal o canal de derivacin. Tambin debe permitir el paso de agua

excedente por encima de su cresta.

Es lgico que el nivel de la cresta d Ia carga suficiente para derivar el

caudal diseado para irrigar las tierras servidas por la bocatoma.

Es recomendable dar formas a la cresta de modo tal que eviten la presencia

de presiones negativas que podran generar capitacin que causen daos al

concreto.

Es conveniente aplicar la frmula del W.E.S. (U.S. Army Engineers,Waterways Experiment Station) para el dimensionamiento preliminar pero, es

recomendable dar un poco de robustez debido a que por lo general las

frmulas dan secciones muy esbeltas y fciles de ser daadas por las

erosiones del ro.


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La seccin de barraje vertedero deber ir tomando forma para resistir a las

solicitaciones de las fuerzas debido a la presin del agua, efectos ssmicos,

empuje de tierras y subpresin.

4.3.2 Solado o Colchn Disipador

Debido a la colocacin del barraje vertedero en el cauce del ro se genera un

incremento de energa potencial que, al momento de verter el agua por

encima del barraje se transforma en energa cintica que causa erosin y por

lo erosivo se construyen estructuras de disipacin, conocidas como: solados

(apron), colchn disipador (stilling basin), etc., que buscan o tienen por

objetivo formar un salto hidrulico que logra disipar la energa cintica

ganada por el barraje vertedero.


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Dnde:

Co: cota del terreno en 0

C1: cota del colchn disipador

P: altura del barraje

H: altura de lmina vertiente

d1: tirante del ro al pie del taludhf 0-1 : prdida por friccin entre 0 y 1

VH: velocidad en Ia cresta del barraje vertedero

V1: velocidad al pie del talud

4.3.3 Enrocado de Proteccin o Escollera

Al final del colchn disipador es necesario colocar una escollera o enrocado

(rip - rap) con el fin de reducir el efecto erosivo y contrarrestar el arrastre delmaterial fino por accin de la filtracin.


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4.3.4 Control de Filtracin

El agua que se desplaza por debajo de la presa vertedero causa arrastre de

material fino creando el fenmeno de tubificacin: este problema se agrava

cuando el terreno es permeable.

Dnde:

S: camino de percolacin

C: coeficiente de Bligh

Dh: diferencia de nivel entre el nivel aguas arriba y aguas abajo del barraje

vertedero

4.3.5 Canal de Limpia

El canal de limpia es la estructura que permite reducir la cantidad de

sedimentos que trata de ingresar al canal de derivacin, as como la

eliminacin del material de arrastre que se acumula delante de las ventanas

de captacin. Su ubicacin recomendada es perpendicular al eje del barraje

vertedero y su flujo paralelo al del ro y formando Un ngulo entre 60 y 90

con el eje de la captacin, a menos que se realice un modelo hidrulico que

determine otras condiciones.


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4.3.6 Toma o Captacin

Estructuras Componentes de la toma:

Rejilla (Trash Racks)

Su objetivo bsico es impedir que los materiales de arrastre y suspensin

ingresen al canal de derivacin, los cuales causan obstruccin y desborden

aguas abajo de la captacin.


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Ventana de Captacin.

La captacin de agua se realiza mediante una abertura llamada ventana de

captacin debido a que se encuentra a una altura de 0.60 m. del piso del

canal de limpia como mnimo

Cmara de Decantacin o Desripiador

Despus que el agua rebosa el vertedero de la ventana de captacin, es

necesario atrapar o decantar el material que ha podido pasar a travs de la

rejilla; a esta estructura que realiza la decantacin y aquietamiento del agua

antes que ste ingrese a la zona de compuertas de regulacin, se le conoce

como cmara de carga, cmara de decantacin a desripiador.


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Compuerta de Regulacin.

Son aquellas compuertas que regulan el ingreso del caudal de derivacin

hacia el canal principal. Por lo general se recomienda que el rea total de

las compuertas sea igual al rea del canal conducto aguas abajo.

Transicin.

De acuerdo al criterio del diseador, algunas veces se suele unir las zonas

de las compuertas con el canal mediante una transicin. que a la vez

permite reducir las prdidas de carga.


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Estructuras de Disipacin

Coma producto de la carga de posicin ganada por colocacin de la cresta

del vertedero de derivacin a una altura sobre el lecho del ro, se genera

una diferencia entre el canal antiguo y la zona del bocal, que es necesario

controlar mediante la construccin de una estructura de disipacin.

Esta estructura por lo general tiene un colchn o poza disipadora, que

permite disipar dentro de la longitud de la poza de energa cintica

adquirida del flujo y as salir hacia el canal de derivacin un flujo ms

tranquilo.


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Aliviaderos

En algunos casos por mala operacin de las compuertas de regulacin

ingresa mayor cantidad de caudal al canal de derivacin; para controlar esta

situacin no deseada es necesario colocar un aliviadero. Por lo general los

aliviaderos se colocan cerca de las compuertas de regulacin.

4.3.7 Muros de Encauzamiento

Son estructuras que permiten encauzar el flujo del ro entre determinados

lmites con el fin de formar las condiciones de diseo pre-establecidas

(ancho, tirante, remanso, etc.)

Estas estructuras pueden ser de concreto simple a de concreto armado.


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4.3.8 Diques de Encauzamiento

En la mayora de los casos, al colocar un obstculo (barraje) en un ro, por

un remanso hacia aguas arriba podra causar inundaciones a los terrenos

ribereos, situacin no deseada que se podra agravar si el ro forma un

nuevo cauce coma consecuencia del remanso y que podra dejar aislada a la

bocatoma. Para controlar esta situacin se construyen diques de

encauzamiento por lo general del tipo escollera si existen canteras de rocas

en la zona del proyecto.


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V. DESCRIPCIN DE LA BOCATOMA

Por medio de esta bocatoma se captan las aguas provenientes del ro Cunas que

son utilizadas por la planta hidroelctrica de Huarisca, as como para el sistema de

riego.Est construido con concreto armado de f'c = 175 kg/cm2, con una capacidad

mxima de captacin de 2.90 m3/s. La bocatoma consta de las siguientes

componentes:

Barraje fijo

Colchn disipador

Desripiador

Compuertas del desripiador

Canal de desfogue

Ventana de captacin

Compuertas de entrada

Transicin

Compuerta de limpieza

Muro de ala

Muro de concreto alrededor del barraje fijo Obras de arte aguas abajo


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VI. DESCRIPCIN DE COMPONENTES

1. Barraje fijo: Estructura de concreto armado de 175 Kg/cm2 con un acabado

superficial de piedra enchapada las dimensiones de esta obra son: 23.50 m

de largo y un ancho parablico de 8 m x 2.50 m de alto provisto de un

colchn disipador de 25 m de largo x 3 m de ancho y una altura de 2.50m

(aproximado)

2. Colchn disipador: sirve para disipar la energa de manera que el agua

pase al cauce no revestido con velocidades lo suficientemente bajas para

no producir erosiones.

BARRAJE FIJO=23.50M


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3. Desripiador: es una cmara donde se acumula el material solido que pasa

por la ventana de captacin.


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4. Compuertas del desripiador: son las compuertas que se utilizan para

eliminar el material grueso que se acumula en la toma.

5. Canal de desfogue: canal por donde circula todo el material gruesoretenido en el desripiador.


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6. Ventana de captacin: estn equipados con compuertas metlicas que

regulan el ingreso mximo de caudal (0.966 m3/s) en cada una de las

compuertas. Estos tienen una altura de 0.60 m de ancho x 3.00 m de largo.

En este caso est cubierto por la pelcula de agua debido al caudal que trae

el rio por las lluvias.

7. Compuertas de entrada: permiten el paso del caudal necesario para el

uso. Se encuentran instaladas en las ventanas de admisin y tienen como

dimensiones 1 x 1.80 m, las compuertas son deslizantes con marcos de

perfiles de acero y volante con planchas de acero de 1/4" de espesor.


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8. Transicin: lugar en donde el agua se acumula para pasar al canalprincipal. Tiene la forme de un trapecio.

9. Compuerta de limpieza: sirve para evacuar materiales solidos que se

acumulan en el barraje fijo.


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10. Muro de ala.- sirve de proteccin al desborde de las mximas avenidas.

11. Muro de concreto alrededor del barraje fijo


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No se pudo verificar la presencia mampostera alrededor del barraje fijo

lo cual no apoya al encauzamiento en poca de grandes avenidas.

12. Obras de arte aguas abajo

Muro de mamposteria.


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VII. CONCLUSIONES

Para la construccin de una bocatoma se toma en cuenta diversos

parmetros como distancias de un punto del rio hasta donde se quiere

hacer llegar el agua, lo cual determinara la pendiente a tomar en cuenta;

tambin la topografa de la zona donde se construir la bocatoma.

Las bocatomas se realizan con la finalidad de captar un determinado

volumen de agua, lquido que ser transportado para diferentes

tratamientos y posteriores usos o aplicaciones.

El fin del barraje vista es de retener el agua para generar presinhidrosttica para que el agua fluya por las ventanas de captacin;

desacumular los sedimentos y arenas que se conglomeran durante los das.

Es importante tener puntos de control los cuales nos reportan el aumento o

descenso del caudal del rio.

Previo al diseo de una bocatoma se tiene que hacer un estudiocuantificado de Hidrologa, Topografa, Transporte de sedimentos,

Geologa, etc., en el sector de emplazamiento de la toma


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VIII. RECOMENDACIONES

Las estructuras como las bocatomas son obras hidrulicas de gran

repercusin, y por ello se recomienda tener la consideracin de muchos

aspectos entre los cuales estn los tericos, experimentales y prcticos.

Debe tenerse presente que en el planeamiento, diseo, construccin,

operacin y mantenimiento de una bocatoma la ingeniera civil tiene un

papel muy importante, pues se emplea a plenitud.

El informe tcnico desarrollado sirve como gua para posteriores estudios yproyectos relacionados con la toma.


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IX. ANEXOS

1. Elementos de una bocatoma de toma lateral

2. La ingeniera civil en el diseo de una bocatoma

En el diseo de una obra de toma se requiere emplear al mximo los

conocimientos del ingeniero civil. Las cinco fases correspondientes a una

bocatoma son:

a) Planeamiento

b) Diseo

c) Construccin

d) Operacin, y

e) Mantenimiento.


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Son numerosos los aspectos de la ingeniera en general y de la ingeniera civil en

particular que intervienen en el diseo de una obra de toma. Prcticamente debe

emplearse a plenitud casi todas las especialidades de la ingeniera civil.

Pero, adems intervienen otros aspectos de la ingeniera. Sin pretender que la

relacin sea limitativa se presenta a continuacin una relacin de los principales

temas vinculados al diseo de una obra de toma. Ellos son:

a) Estudio de la Demanda

b) Topografa

c) Meteorologa

d) Hidrologa

e) Transporte de Sedimentosf) Hidrulica Fluvial

g) Geologa

h) Geodinmica

i) Geotecnia

j) Sismicidad

k) Materiales de Construccin

l) Diseo Hidrulico

m) Diseo Estructural

n) Diseo Electromecnico

o) Procedimientos de Construccin

p) Modelos Hidrulicos.


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X. BIBLOGRAFIA

MATERIAL DE APOYO DIDCTICO PARA LA ENSEANZA Y

APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE OBRAS HIDRULICAS II - Ing.

MSc. Roberto Mndez Torrico

DISEO DE BOCATOMAS - Ing. Alfredo Mansen Valderrama

OBRAS HIDRAULICAS ARTURO ROCHA

OBRAS HIDRULICAS I VENTE CHOW

MANUAL DE HIDROLOGIA, HIRAULICA Y DRENAJE

MANUAL DE DISEO DEPEQUEAS OBRAS HIDRAULICAS Ing.

Marcelo Nobillo Barrreno

MECANICA DE FLUIDOS - Chereque Moran

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