Promoción de la Industria “ Año de la Promoción
Responsable y del
Compromiso Climático”
“UNIVERSIDAD CIENCIAS
CONTINENTAL E
DE
INGENIERIA”
CURSO: OBRAS HIDRAULICAS TEMA:
BOCATOMA ANGASMAYO PRESENTADO POR: BALBUENA ROJAS WILDER CAPCHA SALGADO ROSMERY MIRANDA PACHECO ROBERTO CARLOS QUISPE VELARDE ROGER ALEJANDRO REYMUNDO GUTARRA JESUS •
• • • •
PRESENTADO A: ING. MANUEL VICENTE HERQUINIO ARIAS HUANCAYO- 2014
INTRODUCCION
La boca bocato toma ma se encu encuen entr tra a ubic ubicad ada a en la loca locali lida dad d de Angasmayo Angasmay o
esta se ubica en la naciente del canal
(Angasmayo-Sicaya) donde hace el recorrido del canal hasta
Angasmayo-MataCru Angasmay o-MataCruz. z. Se obsera !ue el canal nace del rio cunas a la altura del ane"o de Co#ca de la #roincia de Chu#aca. La estructura #rinci#al $ue construida de concreto armado y est% dise&ado #ara ca#tar un caudal de '. m*seg. El em#lazamiento de la bocatoma se da en un tramo curo del r+o. La ,ocatoma corres#onde a una estructura de ca#tacin conencional entre los elementos m%s im#ortantes de tenemos: /n barra0e $i0o de concreto /n ,arra0e Mil #roista #roista de una com#uerta com#uerta radial ubicada ubicada adyacentes adyacentes al barra0e $i0o y $rontal $rontal al $lu0o 1os entanas de ca#tacin #osterior a las entanas de ca#tacin se tiene el cana canall de lim# lim#ia ia cons consec ecut uti iam amen ente te se tien tienen en 2 com# com#ue uert rtas as radi radial ales es de regulacin regulacin !ue dan a una una #oza tran!uilizadora tran!uilizadora luego luego a un t3nel t3nel de conduccin. conduccin. Actualmente Actualmente el barra0e $i0o y la #oza disi#adora disi#adora de energ+a #resentan #resentan una buena estabilidad sin mayores da&os estructurales.
1.- PRINCIPIO DE TEORICO 1e$inimos ,ocatoma al con0unto de 4bras 5idr%ulicas construidas en una $uente de agua ya sea r+o canal o laguna con la $inalidad de ca#tar y deriar de dicha $uente un determinado olumen de agua #ara utilizarlo con $ines energ6ticos de irrigac irrigacin in de abastec abastecimien imiento to #3blico #3blico u otros otros constitu constituye ye general generalment mente e la obra obra b%sica #ara un a#roechamiento h+drico.
Angasmayo-MataCru Angasmay o-MataCruz. z. Se obsera !ue el canal nace del rio cunas a la altura del ane"o de Co#ca de la #roincia de Chu#aca. La estructura #rinci#al $ue construida de concreto armado y est% dise&ado #ara ca#tar un caudal de '. m*seg. El em#lazamiento de la bocatoma se da en un tramo curo del r+o. La ,ocatoma corres#onde a una estructura de ca#tacin conencional entre los elementos m%s im#ortantes de tenemos: /n barra0e $i0o de concreto /n ,arra0e Mil #roista #roista de una com#uerta com#uerta radial ubicada ubicada adyacentes adyacentes al barra0e $i0o y $rontal $rontal al $lu0o 1os entanas de ca#tacin #osterior a las entanas de ca#tacin se tiene el cana canall de lim# lim#ia ia cons consec ecut uti iam amen ente te se tien tienen en 2 com# com#ue uert rtas as radi radial ales es de regulacin regulacin !ue dan a una una #oza tran!uilizadora tran!uilizadora luego luego a un t3nel t3nel de conduccin. conduccin. Actualmente Actualmente el barra0e $i0o y la #oza disi#adora disi#adora de energ+a #resentan #resentan una buena estabilidad sin mayores da&os estructurales.
1.- PRINCIPIO DE TEORICO 1e$inimos ,ocatoma al con0unto de 4bras 5idr%ulicas construidas en una $uente de agua ya sea r+o canal o laguna con la $inalidad de ca#tar y deriar de dicha $uente un determinado olumen de agua #ara utilizarlo con $ines energ6ticos de irrigac irrigacin in de abastec abastecimien imiento to #3blico #3blico u otros otros constitu constituye ye general generalment mente e la obra obra b%sica #ara un a#roechamiento h+drico.
1.1 OBRAS DE DERIVACIÓN Se de$ine como obras hidr%ulicas de deriacin a!uellas !ue se construyen con el ob0eto de a#roechar las aguas su#er$iciales en $orma controlada y sin alterar el r6gimen r6gimen de la $uente $uente de abastecimi abastecimiento ento dis#oni6n dis#oni6ndola dolas s de tal manera manera !ue se #uedan conducir hasta el sitio de utilizacin y sea #or graedad o bombeo. 1e acuerdo con lo anterior y considerando las caracter+sticas tanto de la $uente de a#roechamiento como de la obra b%sicamente se tienen los siguientes ti#os de obras de deriacin: 1.1 tomas directas 1.2 bara0es sim#les
1.3 ca0as de manantiales 1.4 galer+as $iltrantes 1.5 di!ues subterr%neos 1.6 #lantas de bombeo 1.7 #resas de deriacin
1.1.1 TOMAS DIRECTAS: 7e#resenta una de las soluciones m%s sim#listas #ara e$ectuar una deriacin y se ado#ta cuando la $uente de a#roechamiento #uede #ro#orcionar un caudal mucho mayor !ue el gasto deseado. El tirante necesario necesario #uede tener en alguna #osa !ue haga las eces de una #resa derribadora natural localizada en un lugar $irme. Esencialmente consta de un canal abierto !ue comunica a la $uente directamente con el conducto !ue lleara el agua a su destino y de una estructura en la !ue instalan re0illas y com#uertas #ara el control del #aso del agua y se construyen en lagos y r+os.
1.1.2 BARAJES SIMPLES: Es la $orma amas rudimentaria de las obras deriadas utilizados en r+os arroyos. la idea !ue se #ersigue con ellos es constituir una #antalla !ue obstaculice el #aso de la corriente oblig%ndola a $ormar un tirante mayor al normal. 8ara desiar #arte del agua y encauzarla a un canal localizado en una de las m%rgenes del rio. Los barra0es se construyen transersalmente a la corriente y se $orman con tablestacados ramas de %rboles y di!ues de arcilla o con un material de acarreos del mismo rio. Este ti#o de obras #ermite un desarenamiento natural y la construccin del canal de riego a un niel !ue el logrado con la toma directa.
1.1.3 LAS CAJAS DE MANANTIALES: 8ara ca#tar el agua de los manantiales se construyen di!ues y ca0as d concreto o de mam#oster+a dis#uestos en $orma tal !ue se logre reunir en un sitio coneniente elegido la a#ortacin de cada enero #ara $acilitar y controlar la deriacin.
1.1.4 GALERIAS ILTRANTES: Se em#lea #ara ca#tar el agua sub%lea de los r+os y en algunos casos se combina con la construccin de las #resas deriadoras o de la toma directa #ara me0orar el a#roechamiento de la corriente. Consiste $undamentalmente e uno de los arios conductos #er$orados y sin 0untar dis#uestos en $orma coneniente a un niel in$erior del $ondo natural del cauce a $in de recolectar y conducir las $iltraciones a un de#sito y tambi6n subterr%neo del cual se e"trae el gasto recolectado.
1.1.! DIQUES SUBTERRANEOS: Son #antallas !ue inter#onen ba0o el $ondo del cauce de los r+os #ara cortar las $iltraciones del agua entre los acarreos y #ro#iciar el a$loramiento de las corrientes sub%leas una ez !ue estas hayan sido conenientemente de$inidas y se $orman de di$erentes materiales como concretos arcilla
com#acta lechadas de cemento y bentonita etc. En algunos casos el dentelln de un di!ue ertedor se #rolonga lo su$iciente #ara hacer las $unciones de #antalla subterr%nea.
1.1." PLANTAS DE BOMBEO: Cuando se ha de$inido la necesidad de bombear el agua #ara llearla hasta un sitio
conenientemente
elegido
las
estructuras
ya
mencionadas
se
com#lementan con una #lanta de bombeo $ormando as+ lo !ue se #uede llamar un sistema de deriacin con bombeo.
1.1.# PRESAS DE DERIVACION: Son estructuras !ue se originaron al me0orar el $uncionamiento de los bara0es y la a$ectiidad de las tomas directas. Consecuentemente mediante este ti#o de obra se controla el #aso de la corriente se elea el tirante del agua#ara encauzarla hacia la obra de toma y el gasto dee deriacin es controlado con esta 3ltima estructura. Las #resas deriadoras tienen como #rinci#al $uncin la irrigacin9 sin embargo algunas otras cum#len $unciones de abastecimiento de agua generacin de energ+a a #e!ue&a escala y control de aenidas en casos muy es#eciales.
1.2 TIPOS DE BOCATOMAS: $. T%&$ '()*+,$ Se trata de una toma !ue ca#ta directamente mediante un canal lateral !ue #or lo general es un brazo $i0o del r+o !ue #ermite discurrir un caudal mayor !ue el !ue se a a ca#tar. Su
mayor enta0a es !ue no se necesita
construir un barra0e o azud !ue #or lo general constituye una de las #artes de mayor costo.
Sin embargo9 tiene desenta0a de ser obstruida $%cilmente en 6#oca de crecidas adem%s #ermite el ingreso de sedimentos hacia el canal de deriacin.
. T%&$ M(,$ % C%/0*/+(%/$ Se trata de una toma !ue realiza la ca#tacin mediante el cierre del r+o con una estructura llamada azud o #resa de deriacin el cual #uede ser $i0a o mil de#endiendo del ti#o del material usado. Ser% $i0a cuando se utiliza un elemento r+gido #or lo general concreto y ser% mil cuando se utilizan com#uertas de acero o madera. La ca#tacin en ese ti#o de bocatomas se realiza #or medio de una entana !ue #uede $uncionar como ori$icio o ertedero de#endiendo del tirante en el r+o.
+. T%&$ M0( Se llama as+ a!uella toma !ue #ara crear la carga hidr%ulica se ale de un barra0e mil. Son tomas !ue #or la ariacin de nieles en $orma muy marcada entre la 6#oca de estia0e y aenida necesitan dis#oner de un barra0e relatiamente ba0o #ero !ue #ara #oder ca#tar el caudal deseado necesitan de com#uertas !ue le den la cota a niel de agua adecuado. A los barra0es con com#uertas !ue #ermiten el #aso del caudal de aenida a tra6s de ellos se les conoce como barra0e mil. Su #rinci#al enta0a es !ue #ermite el #aso de los materiales de arrastre #or encima de la cresta del barra0e ertedero o azud.
'. T%&$ T()%*$ % C$+$($/$ Son tomas cuyas estructuras de ca#tacin se encuentran dentro de la seccin del azud en un es#acio de0ado en 6l #rotegido #or una re0illa !ue im#ide
el
ingreso
de
materiales
gruesos.
Estas
tomas
no
son
recomendables en r+os donde el arrastre de sedimentos es intenso y !ue #odr+an causar r%#ida obstruccin de las re0illas.
Coniene comentar !ue la gran mayor+a de r+os del 8er3 son muy 0enes y arrastran gran cantidad de sedimentos en 6#ocas de crecidas #or lo !ue la construccin de esta toma debe ser donde las condiciones lo $aorezcan. 8ara concluir el ti#o de bocatoma m%s recomendable #ara realizar la ca#tacin de un caudal determinado #reiamente de#ende de la altura del ertedero de las condiciones de la cimentacin del $lu0o en el r+o remanso aguas arriba de la dis#onibilidad de los materiales de construccin y del monto del dinero asignado #are la e0ecucin de la obra.
1. Las #artes !ue con$orman la obra de deriacin son: •
,arra0e $i0o
•
Colchn disi#ador
•
1isri#iador
•
Com#uertas del disri#iador
•
Canal de des$ogue
•
entana de ca#tacin
•
Com#uertas de entrada
•
Transicin
2.- OBJETIVOS 1. ;1nde se ubica una obra de deriacin< 2. ;=u6 es una obra de deriacin< 3. ;=u6 es una bocatoma y !ue ti#o es< 4. ;=u6 #artes !ue con$orman se obseran<
3.- PROCEDIMIENTO
ACCESO A BOCATOMA DE LA C.H HUARISCA 5 ANGASMAYO se •
•
•
La Zona en estudio “BOCATOMA DE LA C.H HA!"#CA $ A%&A#MA'O” en(uent)a en e* +o,*ado de An-asa/o0 dist)ito de Ca,a)a0 )oin(ia de Con(e+(in0 De+a)taento de unn. 8ol+ticamente el tramo en estudio abarca:
D*6$),$&*/,% P)%0(/+($
: J/7/ : C%/+*6+(/
D(,)(,%
: C8$&$)$
P%$'%
: A/9$&$%
>eogr%$icamente el tramo en estudio se ubica:
L$,(,'
:
12; 2<1#.33=S
L%/9(,'
:
#!;23<2>.12=O
C%,$
:
342!.?? &/&
Coordenada del tramo en estudio:
@%/$
: 1>L
C%%)'*/$'$ E,* : 4!#42".1" & E C%%)'*/$'$ N%),*: >""1#.! & S C%,$
: 342!.?? &/&
BOCATOMA
CARRETERA
CANAL DE CONDUCCION
3.1 ACCESO AL REA DE ESTUDIO La zona de estudio cuenta con un acceso #rinci#al desde la 8roincia de Chu#aca #or la carretera C86$+$ N%)- Y$%-C%+8$ C$*,* #ara lo cual desde la ciudad de 5uancayo hasta la 8roincia de Chu#aca e"iste una distancia de 22 ?m de carretera as$altada con un recorrido de 2@ minutos a#ro"imadamente en moilidad9 ya desde Chu#aca siguiendo el acceso a niel de as$altado de la +$))*,*)$ C86$+$ N%)- Y$%-
C%+8$ C$*,* hasta la localidad de Angasmayo BOCATOMAF se cuenta con una distancia a#ro"imada de 2 ?m (@ minutos en moilidad)9 en la !ue se encuentra egetacin y sembr+os (retamas #lantaciones de eucali#tos %lamos y agricultura en general) as+ mismo se obsera ganader+a en la zona9 #or todo lo mencionado y sin alguna obseracin se llega a la conclusin de !ue el arribo a esta obra de deriacin es de $%cil acceso.
CARRETERA
VEGETACION
GANADERIA
12 Km CARRETERA
BOCATOMA DE LA C.H HUARISCA 5 MANTARO
MUROS LATERALES
BARRAJE FIJO TIPO CREAGER
DESARENADOR
COMPUERTA DE REGULACION
COLCHON DISIPADOR
DETALLES DE LAS PARTES CITADAS EN LA IMAGEN GENERAL:
ESTRIBOS O MUROS DE ENCAUSAMIENTO
3.2 ESTRIBOS O MUROS DE ENCAUSAMIENTO: Tiene la $uncin de encausar el rio hacia la bocatoma y #reenir la erosin de terreno !ue se encuentra al lado derecho de la obra y debilitar la estructura generando una #osible $alla.
BARRAJE FIJO COLCHON DISIPADOR
3.3 BARRAJE IJO Y COLCHON DISIPADOR: El barra0e $i0o es de ti#o creager !ue en el caudal m%"imo (cuando reboza la estructura) esta cresta eita !ue e"ista erosin #or la $uerza !ue genera la ca+da de agua.
El colchn disi#ador tiene la $uncin de disi#ar la energ+a generada #or el caudal m%"imo y #or la $orma del barra0e #ara !ue el al $inal de la estructura no genere erosin.
POLEA DE ENGRANAJE
COMPUERTA METALICA
POLEA DE ENGRANAJE
COMPUERTA METALICA
3.4 DESARENADOR: El desarenador sire #ara mantener lim#ia la bocatoma y as+ a#roechar en lo #osible el recurso hidr%ulico y #ara mantener la estructura de un #osible cola#so #or e"ceso de material granular. 8ara realizar la lim#ia la #lancha met%lica de desarenador cuenta con una #olea de engrana0e #ara #oder abrir y cerrar la com#uerta !ue se encuentra encima de los #ilares. La estructura !ue se encuentra en el #ilar derecho es el muro gu+a !ue sire #ara eitar las bolonerias !ue #uedan da&ar la com#uerta del desarenador y tambi6n #ara eitar la acumulacin al #ie de la entana de ca#tacin material granular la com#uerta del desarenador tiene una medida de 2 " metros " *B a#ro".
VENTANA DE CAPTACION
VENTANA DE CAPTACION
Luego de las ventanas de captación existe una distancia de aproximado 2 metros que viene a ser el DESRIPIADOR, que sirve para evacuar cualquier material que haya pasado por la ventana de captación,
3.! VENTANA DE CAPTACION: Tiene $inalidad de deriar #arte o el total del caudal !ue discurre en un ri #ara irrigar una %rea ba0o riego o generar energ+a mediante su utilizacin en una central hidroel6ctrica est% a una determinada altura de la base #ara eitar el ingreso de material granular y material de arrastre.
luego vienen las 2 compuertas metálicas para el ingreso de agua a la toma que está dividido por un pilar de tipo bala para evitar la erosión del pilar, estas compuertas se regulan mediante una polea de e!rae para poder captar el caudal requerido, luego viene el "ol"#$ di%ipador para controlar velocidad del agua y antes del ingreso al canal de conducción cerrada viene una transición para el ingreso de agua hacia el ducto, que cuenta con una re&illa para evitar el ingreso de materiales o personal que se encuentra en la zona.
La "o'p(erta de re!(la"i$ COMPUERTA DE REGULACION
tiene la finalidad como bien dice de regular el caudal que se requiere
para
la
toma,
eliminando el caudal excedente, es una compuerta metálica de 1 metro de Long. al desfogue del caudal excedente se !unta con el canal del desarenador que está dividido por un pilar de tipo bala, cuenta con un sistema de rosca para manipular la compuerta.
#AL"DA DE LA TOMA DE A&A CO%DC"DO O! % CA%AL CE!!ADO
MA%"LAC"O%
DE
LA#
COME!TA# A T!AEZ DE LO# EE# !O#CADO# ' %A TE!CA T"O T"MO%. CO%DCTO DEL CADAL DE A&A O! % CA%AL AB"E!TO T!AEZO"DAL0 TAMB"E% #E OB#E!A EL AL""ADE!O DE DEMA#"A# COMO LA COME!TA DE #E E%CE%T!A A!A LA
COME!TA#
A!A
LA
EACAC"O% !A"DA DE LA# A&A# E% CA#O DE 8E HA'A %A OB#T!CC"O% E% EL CA%AL.
#AL"DA DEL A&A HAC"A EL !"O MED"A%TE % CA%AL
LE&O DE % !ECO!!"DO DE CA#" 5 9M DE LA TOMA EL CADAL
BAA
O!
%A
TBE!"A CO% %A CA"DA DE 1::
MET!O#
LE&O 8E #E &E%E!E LA ELECT!"C"DAD
EL
A&A
!E&!E#A HAC"A EL CA#E DEL
!"O
CO%DCTO#
COLCHON DISIPADOR
MED"A%TE 8E
2
E#TA
REGULADORES DESARENADOR
ESTRIBO BARRAJE CANAL ABIERTO FIJO
/na
ez
!ue
el
caudal
em#leado #ara la $uncion de la hidroelectrica y esta regresa al cause del rio se reutiliza #ara el canal abierto y !ue sera em#leado #ara riego de la zona y esta toma tienen los siguientes com#onente: 1. Estribos. 2. ,arra0e $i0o ti#o creager. 3. 1os com#uertas miles !ue son los desarenadores a#oyados #or un #ilar ti#o bala. 4. Tres com#uertas miles !ue regulan la cantidad del caudal re!uerido #ara el canal abierto !ue ser% utilizado #ara el riego. 5. Todas las com#uertas son mani#uladas #or un e0e roscado y su res#ectia tuerca. 6. El colchn disi#ador.
4.- RESULTADOS 1esde #unto de ista hidr%ulico no se han obserado da&os de erosin #or caitacin o #or im#acto se tiene ligero desgaste del #er$il del barra0e debido a la erosin #or abrasin #ro#ias de los a&os de $uncionamiento las cuales deben ser re#aradas.
!.- RECOMENDACIONES •
7ealizar un mantenimiento #reio ya !ue se encontr $isuras lees causadas #or la erosin #or abrasin.
•
Se #udo obserar en cam#o de una com#uerta da&ada se recomienda !ue debe ser cambiada cada cierto tiem#o #ara tener mayor e$iciencia de ca#tacin de agua.
CONCLUSIONES •
Se ubic la obra de deriacin en: •
7egin
: un+n
•
8roincia : Conce#cin
•
1istrito
: Chambar%
Adem%s de estar ubicado en la sub cuenca del Cunas con una altitud de '' m.s.n.m. en las coordenadas: BL @'D'' /TM BFF. •
/na obra de deriacin se de$ine como obras hidr%ulicas de deriacin a!uellas !ue se construyen con el ob0eto de a#roechar las aguas su#er$iciales en $orma controlada y sin alterar el r6gimen de la $uente de abastecimiento dis#oni6ndolas de tal manera !ue se #uedan conducir hasta el sitio de utilizacin ya sea #or graedad o bombeo.
•
/na bocatoma: Se de$ine as+ a la estructura !ue tiene $inalidad de deriar #arte o el total del caudal !ue discurre en un rio #ara irrigar una %rea ba0o riego o
generar
energ+a mediante
su utilizacin
en
una
hidroel6ctrica.
BIBLIOGRAIA .- 8resas deriadoras construidas en M6"ico SA75 FDD 2.- 87ESAS C.E.C 7esendiz Martinez Gng luis /.H.A.M. Me"ico FD'
central