BOCATOMA

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1. GENERALIDADES GENERALIDADES 1.1 INTRODUCCIÓN Los Los sist sistem emas as para para abas abaste teci cimi mien ento to de agua agua pota potabl ble e cons consta tan n de dive divers rsos os componentes: captación, conducción, potabilización, desinfección, regulación y distribución; en cada uno se construyen las obras necesarias para que sus objetivos particulares sean alcanzados de forma satisfactoria. La captación se refiere a la explotación del agua en las posibles fuentes; la de cond conduc ucci ción ón al trans transpo port rte e del del recu recurs rso o hast hasta a el punt punto o de entre entrega ga para para su disposición posterior, la regulación tiene por objeto transformar el rgimen de alimentación del agua proveniente de la fuente que generalmente es constante, en rgimen de demanda variable que requiere la población, y el objetivo de la distribución, es proporcionar en el domicilio de los usuarios, con las presiones adecuadas para los usos residenciales, comerciales e industriales normales, al igual el de suministrar el abastecimiento necesario para la protección contra incendios en la zona de demanda, urbana o rural. Las obras de captación captación son las obras obras civiles y equipos equipos electromec!nicos que que se util utiliz izan an para para reun reunir ir y disp dispon oner er adec adecua uada dame ment nte e del del agua agua supe superf rfic icia iall o subterr!nea. "ichas obras var#an de acuerdo con la naturaleza de la fuente de abastecimiento su localización localización y magnitud. magnitud. $l dise%o de la obra de captación debe ser tal que prevea las posibilidades de contaminación del agua, comprende las estructuras que se requieren para controlar, regular y derivar el gasto hacia la conducción; su importancia radica en que es el punto de inicio del abastecimiento, por lo que debe ser dise%ada cuidadosa cuidadosamente mente.. &n mal dimension dimensionamien amiento to de la captación captación puede puede implicar implicar dfi dfici citt en el sumi sumini nist stro ro ya que que pued puede e cons constit titui uirs rse e en una una limi limita tant nte e en el abastecimiento 'subdimensionada(, o en caso contrario encarecer los costos del sistema al operar en forma deficiente 'sobredimensionada(. $n el abastecimiento de agua potable, la subvaluación en la capacidad de la toma genera un servicio de agua deficiente al usuario, ya que durante las horas del d#a en las cuales se tiene la m!xima demanda, la imposibilidad de la toma UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA

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de entregar el caudal requerido puede generar zonas sin suministro en la red de distri distribuc bución ión.. $n este este mismo mismo caso, caso, la sobre sobreva valua luació ción, n, impone impone mayore mayores s erogaciones para la inversión deseada, afectando el sistema financiero de las empres empresas as presta prestador doras as del servic servicio io de agua agua potabl potable, e, adem!s adem!s la operac operación ión hidr hidr!u !ulic lica a es defi defici cien ente te,, pudi pudien endo do afec afecta tarr la cali calida dad d del del serv servic icio io 'baj 'bajas as presiones( generando tambin molestias al usuario. )ara el caso del aprovechamiento de fuentes superficiales, el abastecimiento de agua suele requerir de la fase adicional de tratamiento, que consiste en detect detectar ar median mediante te an!lis an!lisis is fisico fisico*qu *qu#mi #mico co de una muestr muestra a del agua agua de la corrie corriente nte,, la necesi necesida dad d de mejora mejorarr su calida calidad d para para consu consumo mo human humano. o. $n cuanto a las fuentes subterr!neas, por lo general el medio filtrante natural permite una buena calidad del recurso, siendo necesario en la generalidad de los casos, tan sólo una desinfección previa para su aprovechamiento. $s necesario separar en el trmino general de +obra de captación el dispositivo de captación propiamente dicho y las estructuras complementarias que hacen posible su buen funcionamiento. &n dique toma, por ejemplo, es una estructura complementaria, ya que su función es represar las aguas de un r#o a fin de asegurar una carga hidr!ulica suficiente para la entrada de una estabilidad y durabilidad. &n dispositivo de captación puede consistir de un simple tubo, la pichancha de una bomba, un tanque, un canal, una galer#a filtrante, etc., y representa parte vital de la obra de toma que asegura, bajo cualquier condición de rgimen, la captación de las aguas en la calidad prevista. $l mrito principal de los dispositivos de captación radica en su buen funcionamiento hidr!ulico.

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1.2. DEFINICIONES GENERALES -..-. /!sicas 0

1bra de toma: 2onjunto de estructuras en la zona de captación,

que permiten explotar de forma adecuada y eficiente el agua disponible en las fuentes, para beneficio del hombre. 0

3uente o cuerpo de agua: "epósitos de agua, que puede ser del

tipo superficial, subsuperficial o subterr!neo. 0

2uerpo de agua superficial: 4e refiere a las fuentes de agua que

no percolan hacia el subsuelo, sino que, escurren sobre la superficie como son r#os y arroyos. 5ambin se refiere a depósitos de agua como lagos, lagunas y embalses artificiales creados por el hombre con el fin de aprovechar adecuadamente dichas corrientes superficiales. 0

2uerpo de agua subsuperficial: 4e refiere al agua que pre cola a

escasa profundidad, como el sub!lveo de los r#os que por ser la interface r#o*acu#fero, el nivel del agua fri!tica se encuentra a escasa profundidad. 0

2uerpo de agua subterr!nea: 4on las unidades hidrogeológicas

de cuerpos o depósitos de agua subterr!nea formados por la percolación profunda de las aguas. -.. 6iveles de operación 0

678$: 2orresponde al nivel de aguas m!ximo extraordinario en

el cuerpo de agua, en el sitio donde se aloja la captación; corresponde al nivel m!ximo que alcanzan las aguas de una corriente bajo condiciones de flujo m!ximo ocurrido en poca de lluvias de alto per#odo de retorno. )ara un embalse, corresponde al nivel m!ximo de almacenamiento con las compuertas del vertedor de excedencia completamente cerradas.

0

6781: $s el nivel de agua m!ximo de operación ordinaria, en el

cuerpo de agua, en el lugar donde se encuentra la captación. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA

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678#n: $s el nivel de agua m#nimo de operación en el cuerpo de

agua, en el lugar donde se encuentra la captación. -..9 2apacidades en embalses 0

2apacidad para control de avenidas: $s el volumen disponible

para regular avenidas durante la temporada de lluvias donde, a causa de estas, se provoquen avenidas extraordinarias. 0

2apacidad til: $s el volumen de agua que se aprovecha para

satisfacer las demandas de agua 'riego, agua potable, etc.(. 0

2apacidad muerta: 2orresponde al volumen destinado para

azolve, por debajo de la plantilla de la tuber#a o tnel de entrada de la obra de toma. -.. $lementos adicionales en obras de toma 0

2anal: 1bra de conducción que tiene el objeto de entregar el agua

de r#os y embalses para su disposición adecuada en el punto de la obra de toma. 0

'flotante y de arrastre(, que llevan las corrientes superficiales a las obras de toma. 0

"ique: $structura utilizada para desviar agua de un r#o eliminando

el acarreo del material de fondo en el cauce.

0

2onducción: $s el conjunto integrado por tuber#as, estaciones de

bombeo y dispositivos de control que permiten el transporte del agua desde la fuente de abastecimiento hasta el sitio de entrega, donde ser! distribuida en condiciones adecuadas de calidad, cantidad y presión.


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-..= >idrológicas 0

7ltura de precipitación: L!mina de lluvia que corresponde a una

precipitación pluvial, registrada en medidores puntuales 'pluviómetro( o de registro continuo 'pluviógrafo(. 0

?ntensidad de la precipitación: L!mina de lluvia asociada a un

lapso de tiempo. ?ndica la altura precipitada en la unidad de tiempo seleccionada. 0

2oeficiente de escurrimiento: $s la relación entre el volumen de

agua llovido y el volumen de agua escurrido, en un per#odo determinado de tiempo. 0

@asto de escurrimiento: Aolumen de agua que atraviesa la

sección de un r#o o corriente por unidad de tiempo, tambin llamado caudal. $l dimensionamiento de las obras de toma incluye como base, el conocimiento de la demanda de agua en sus diferentes usos 'domstico, comercial e industrial(, as# como los niveles de operación, m#nimos y m!ximos, del cuerpo de agua de la fuente 'r#o, arroyo, corriente subsuperficial, manantial, acu#fero, etc.(. Los factores hidrológicos m!s importantes pueden incluir el conocimiento de la intensidad o altura de lluvia para dise%o, coeficientes de escurrimiento en función del tipo de suelo o cubierta superficial existente. $l caudal de dise%o de las obras de toma se calcula sobre la base de la población beneficiada, extrapolada al horizonte seleccionado para el proyecto, considerando una dotación por habitante. $l caudal de extracción total de la toma o conjunto de tomas en las fuentes, debe coincidir como m#nimo con el gasto m!ximo diario de la localidad por beneficiar. Ba que en la mayor#a de los casos se requiere elevar el agua por encima de los puntos de captación donde se encuentra la obra de toma, los elementos utilizados en estos casos son, los sistemas de bombeo y sus accesorios


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'rejillas, compuertas, tuber#as, canales, v!lvulas, depósitos y motores, entre otros(.

2. CAPTACIÓN DE AGUAS ATMOSFÉRICAS $stas corresponden al agua proveniente de la atmósfera; incluye, en función del estado f#sico del agua al precipitar 'l#quido o sólido(: precipitación pluvial, nieve, granizo y escarcha. $n Latinoamrica, la precipitación pluvial se torna de mayor importancia, ya que es la m!s susceptible de aprovecharse. ' ver figura 6o..-( $stas aguas son importantes en diversos procesos naturales de alimentación a las fuentes de agua, ya que al precipitarse al suelo, alimentan corrientes superficiales o se infiltra de manera subsuperficial yCo profunda, recargando los cuerpos de agua subterr!nea. 7l alimentar corrientes superficiales alimenta los almacenamientos ubicados en sus lechos. Las nubes que producen agua son predominantemente las del tipo cmulo nimbus 'otros tipos de nubes que tambin producen agua son las


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denominadas: cirrostratos, altocumulus y stratus(, cuya base puede estar a un promedio de -DDD m de altura aproximadamente y su cspide llega a alcanzar hasta E DDD m de altura. $l proceso de ocurrencia de la lluvia es complejo, el fenómeno de la condensación 'formación de nubes( ocurre en una masa atmosfrica ascendente, cuando esta alcanza la temperatura del punto de roc#o, es decir, cuando llega al -DDF de humedad relativa. 4i la temperatura atmosfrica est! en esos momentos arriba de cero 'Do 2( se verifica el fenómeno de la condensación, en caso contrario 'debajo de Do 2( se produce una sublimación, es decir, formación de l#quido o sólido, segn el caso. 4i la condensación o la sublimación se dan en gran escala, se puede tener una copiosa precipitación l#quida o sólida. La precipitación pluvial cobra gran importancia en las zonas !ridas o secas, en las cuales es importante recolectar las aguas que caen en los techos de las casas para el aprovechamiento particular de los habitantes de la vivienda. $n este caso, dado lo escaso del recurso, es posible construir estructuras llamadas +techo*cuenca, mismas que permiten mejorar la captación de la precipitación atmosfrica. $stas captaciones son importantes en aquellos lugares en los que no se dispone de un sistema para abastecimiento de agua, pero que s# ocurren precipitaciones de consideración durante la temporada de lluvias. 5ambin es deben tomar en cuenta en aquellas regiones con escasa precipitación en climas del tipo !rido o semi!rido, donde se hace indispensable el m!ximo aprovechamiento; siendo esta agua de buena calidad, puede ser utilizada en labores domsticas y agropecuarias. 6o es una fuente permanente, por lo que debe almacenarse en poca de lluvias para disponer de ella durante la sequ#a. "urante la recolección o el almacenamiento puede sufrir contaminación, por tal razón deben tomarse medidas para que esto no suceda. $l almacenamiento se hace en cisternas, cuyas dimensiones var#an segn sea unifamiliar o para un conjunto de casas, ubicados aleda%os al domicilio, ya que a stos descargar!n los bajantes que vienen del techo. )or ser estructuras sencillas, el agua se extrae del aljibe mediante bombas de mano.


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3. CAPTACIÓN DE AGUAS SUPERFICIALES Las aguas superficiales son aquellas que escurren en los cauces y presentan una superficie libre sujeta a la presión atmosfrica, estas pueden ser corrientes perennes, es decir, cauces que llevan flujo todo el a%o, producto del drenaje natural de los acu#feros que la alimentan durante la temporada de sequ#as y que adem!s, en temporada de lluvias, recibe los escurrimientos generados en la cuenca de captación aguas arriba y corrientes intermitentes las cuales presentan un flujo igualmente sujeto a la presión atmosfrica y cuya duración se limita a la presencia de precipitaciones en la cuenca drenada. Los arroyos son el producto de la precipitación pluvial de corta duración y fuerte intensidad, lo cual, en combinación con la morfolog#a del terreno puede favorecer la formación de corrientes con altas velocidades de escurrimiento. 5ambin son cuerpos de aguas superficiales las siguientes fuentes naturales: cinagas, lagos, lagunas, grutas, cenotes y las fuentes creadas artificialmente por el hombre 'presas y embalses en general(.$stas aguas representan una


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buena opción para abastecimiento a las poblaciones rurales o urbanas, previo tratamiento, establecido en función de los componentes indeseables y los par!metros de calidad exigidos por las normas actuales. Las aguas superficiales representan una gran alternativa de suministro, requiriendo obras de captación que en la generalidad de los casos utilizan equipos de bombeo para su aprovechamiento directo desde la corriente. $stas aguas pueden ser mejor aprovechadas si se construyen embalses o se deriva el caudal necesario sobreelevando el nivel del r#o, para lo cual se construyen presas derivadoras 3otografia. 9.-, utilizadas por lo general para suministro a zonas agr#colas. )ara evitar que grandes sólidos que arrastran las corrientes ingresen y tapen la toma, se utilizan rejillas instaladas en la boca de las mismas. 4i se requiere aprovechar con tomas directas las aguas de una corriente turbulenta, no siempre es posible su aprovechamiento directo por las condiciones indeseables que este hecho representa para operar equipos de bombeo o cualquier otro sistema; en este caso es necesario incluir un canal de llamada, perpendicular a la corriente, que tome el agua y la tranquilice a lo largo de su recorrido hasta entregarla a un depósito o c!rcamo de bombeo, donde ser! aprovechada o enviada hacia otro punto. )ara agua potable, en las presas de almacenamiento se tienen tomas que van desde vertedores de gasto lateral 'pared vertedora( hasta canales de llamada que conducen las aguas del embalse a la obra de toma que puede ser un depósito o un c!rcamo de bombeo, para posteriormente conducir el agua mediante sistemas de tuber#as con objeto de entregarla a las localidades urbanas o rurales.


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4. CAPTACIÓN DE AGUAS SUBSUPERFICIALES 4e refiere el trmino +subsuperficial al agua que infiltra a escasa profundidad, como por ejemplo, en el sub!lveo de los r#os, que es aquella franja longitudinal entre ambas m!rgenes de una corriente, en la cual, por ser la interfase r#o *acu#fero, el nivel del agua fre!tica se encuentra a escasa profundidad. )or efecto de la infiltración del agua de la corriente en el subsuelo, sta es de buena calidad. 4iendo posible, mediante una obra de toma sencilla, extraerla con las ventajas que ofrecen su filtración natural y econom#a de la captación. 2onviene recordar que una corriente puede alimentar un acu#fero o, en caso contrario, dependiendo de las pendientes hidr!ulicas del nivel fre!tico, ste puede alimentar a la corriente 'corrientes perennes(; en cualquiera de los casos, el nivel fre!tico se encuentra a escasa profundidad de la superficie del terreno. )ara captar aguas subsuperficiales se pueden construir pozos excavados de poca profundidad, llamados +norias o mediante un sistema sencillo de hincado de pozos de peque%o di!metro y profundidad si es muy somero el nivel fre!tico de las aguas. )ara la captación m!s eficiente del agua subsuperficial, se utilizan pozos someros tipo
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agua que recolectan tuber#as radiales perforadas e inmersas en la zona saturada del acu#fero. 4e utilizan adem!s galer#as filtrantes, opción adecuada cuando se desea interceptar perpendicularmente el flujo subsuperficial. $n este caso, para peque%as galer#as se instalan tuber#as ranuradas en el fondo de la excavación rellena de grava graduada.

5 CAPTACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS Los cuerpos de agua subterr!nea o acu#feros se clasifican en función de sus condiciones de operación relativas a la presión a la cual est! sometido el cuerpo de agua. &n acu#fero es una estructura hidr!ulica natural que almacena y permite el flujo de agua subterr!nea a travs de ella. $xisten en general dos tipos de acu#feros: libre y confinado. $l acu#fero libre se caracteriza por tener el almacenamiento bajo presión atmosfrica, no as# el confinado, en el cual el almacenamiento est! a presión hidr!ulica; en este caso, la presión depende de diversos factores, entre otros, elevación de la zona de recarga, espesor del confinante, etc. &n cuerpo de agua subterr!nea presenta diversas ventajas con relación a los cuerpos superficiales ya que por el lado de la calidad del agua, la filtración natural del agua hace menos costoso el tratamiento que deba darse a esta para tornarla potable; por otro lado, un acu#fero puede tener una gran extensión por lo cual podr! planearse la captación lo m!s cercana posible a la zona de demanda, ahorrando por tanto en costos de infraestructura para la fase de conducción del sistema de suministro $s posible que el agua subterr!nea atraviese estratos del subsuelo que la puedan contaminar, por lo cual en estos cuerpos de agua es muy importante el control de componentes del agua en el punto de la toma, estableciendo los par!metros permisibles en función de los usos que se vayan a dar al agua de la fuente.


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BOCATOMA Definii!ne" Las obras de toma o bocatomas son las estructuras hidr!ulicas construidas sobre un r#o o canal con el objeto de captar, es decir extraer, una parte o la totalidad del caudal de la corriente principal. Las bocatomas suelen caracterizarse principalmente por el 2audal de 2aptación, el que se define como el gasto m!ximo que una obra de toma puede admitir. 7s# por ejemplo, el caudal de captación de la bocatoma Los $jidos, sobre el r#o )iura, )royecto 2hira*)iura, es de GD m9Cs. $l tema de las bocatomas es siempre actual. $n el )er hay en operación un gran nmero de obras de toma para aprovechamiento hidr!ulico. $l dise%o de estas estructuras es casi siempre dif#cil y debe recurrirse tanto a mtodos anal#ticos como a la investigación en modelos hidr!ulicos. La observación y an!lisis del comportamiento de las obras de toma en funcionamiento es muy importante. Los problemas que se presentan en una bocatoma son mucho m!s dif#ciles cuando se capta agua desde un r#o que cuando se hace desde un cauce artificial 'canal(. $s al primer caso al que nos referiremos principalmente de ac! en adelante. 4e define as# a la estructura que tiene finalidad de derivar parte o el total del caudal que discurre en un rió, para irrigar una !rea bajo riego o generar energ#a mediante su utilización en una central hidroelctrica. $s necesario tener presente que la bocatoma es una estructura muy importante para el xito de un proyecto. 4i por una razón u otra se produce una falla importante en la obra de toma, esto significar#a la posibilidad del fracaso de todo el )royecto de 7provechamiento >idr!ulico. $n consecuencia, tanto el dise%o como la construcción, la operación y el mantenimiento de una obra de toma deben ofrecer el m!ximo de seguridad. $l dise%o de una obra de toma puede ser un problema muy dif#cil, en el que debe preverse la interacción estructura*naturaleza. La obra de toma, cualquiera que sea su tipo, es un elemento extra%o en contacto con el agua. $s decir, que UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA

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la estructura va a producir inevitablemente alteraciones en el medio natural circundante y, a la vez, la naturaleza va a reaccionar contra la obra. $sta interacción que se presenta al construir la obra, y en el futuro al operarla, debe ser prevista y contrarrestada oportuna y debidamente. La estabilidad y la vida de una bocatoma est!n asociadas al concepto de 7venida de "ise%o. 5radicionalmente se ha usado el concepto de 7venida de "ise%o para designar el m!ximo caudal del r#o que una bocatoma puede dejar pasar sin sufrir da%os que la afecten estructuralmente. 8!s adelante se ampliar! esta definición de acuerdo a la experiencia de las ltimas dcadas.

Fin#$i%#% La finalidad es uno de los muchos criterios que existen para la clasificación de las obras de toma. "esde el punto de vista de su finalidad las obras de toma se clasifican en función de las caracter#sticas del proyecto al que sirven. $s as# como se tiene: a( 1bras de toma para abastecimiento pblico b( 1bras de toma para irrigación c( 1bras de toma para centrales hidroelctricas d( 1bras de toma para industria y miner#a e( 1bras de toma para otros propósitos f( 1bras de toma para uso mltiple La clasificación anterior se refiere al uso predominante del agua. 4i bien es cierto que hay bocatomas que tienen una finalidad espec#fica, tambin lo es que casi siempre las bocatomas tienen, aunque sea en peque%a proporción, algn otro uso. $n el )er hay numerosas bocatomas para atender las finalidades antes se%aladas. $l abastecimiento de agua a la población es la primera necesidad de agua que debe ser cubierta. $l aprovechamiento de las aguas superficiales, en especial


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las de un r#o, constituye una de las formas m!s antiguas de uso del agua. $n los tiempos antiguos las ciudades se ubicaban en las orillas de los r#os para poder aprovechar sus aguas f!cilmente. $l crecimiento de la población, la expansión urbana, el aumento de las demandas y otros factores determinaron la necesidad de construir proyectos de abastecimiento de agua para la población. $stos proyectos empiezan por una bocatoma para captar el agua de un r#o, o de otra fuente de agua, y conducirla luego al !rea urbana. Las obras de toma para abastecimiento poblacional pueden ser muy peque%as, con un 2audal de 2aptación de apenas unos cuantos litros por segundo, o muy grandes como la de La 7tarjea, que abastece a varios millones de habitantes de la @ran Lima. $sta bocatoma, cuya función predominante es el abastecimiento poblacional, sirve tambin para la satisfacción de algunas necesidades industriales ubicadas en el radio urbano. 2ualquiera que sea su tama%o estas obras de toma tienen gran importancia y un enorme contenido social, pues el abastecimiento de agua poblacional es insustituible. 4i habl!semos de las prioridades tradicionales en el uso del agua tendr#amos que luego del abastecimiento de la población viene el riego. $n el )er, donde hay importantes zonas !ridas y semi!ridas, la dependencia del riego es muy grande. 7l no haber lluvia til, el aprovechamiento de las aguas superficiales ha sido desde pocas ancestrales esencial para la vida y el desarrollo de las actividades humanas. La costa peruana con sus EDD DDD hect!reas cultivadas es una inmensa obra de irrigación, que no podr#a existir sin la presencia de cientos de bocatomas. 4e tiene tambin obras de toma cuya función es captar el agua superficial para su conducción a una central hidroelctrica. 7s#, en el r#o 8antaro se tiene una captación de HD m9Cs para generación de energ#a. 6umerosas industrias y minas tienen sus propias bocatomas. 2omo el )er aprovecha un porcentaje peque%#simo de su enorme potencial hidroelctrico, es de esperar que en el futuro se incrementen las respectivas obras hidr!ulicas para lograr un mayor aprovechamiento.


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ELEMENTOS FUNDAMENTALES A SER TOMADOS EN CUENTA PRE&IO AL DISE'O DE BOCATOMAS 7ntes de iniciar el dise%o de una bocatoma, se debe examinar los siguientes aspectos:

1.( U)i#i*n $s de suma importancia la ubicación de la bocatoma en el cauce del rio, para la que se recomienda que el sitio elegido rena por lo menos las siguientes condiciones: a. La dirección a ruta del flujo de agua debe ser lo m!s estabilizada o definida. b. La captación del agua a ser derivada debe ser posible an en tiempo de estiaje. c. La entrada de sedimentos hacia el caudal de derivación debe ser limitado en el m!ximo posible. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA

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&n punto recomendable para cumplir las condiciones anteriores, se encuentra ubicado inmediatamente aguas abajo del centro de la parte cóncava en los tramos curvos del r#o Lógicamente, este punto estar! condicionado a cumplir las condiciones topogr!ficas 'cota de captación(, condiciones geológicas y geotcnicas, condiciones sobre facilidades constructivas 'disponibilidad de materiales(, evitar posibles inundaciones a da%os a construcciones vecinas, etc. $xiste posibilidad de efectuar con una bocatoma con dos captaciones, o sea que se va a regar utilizando una misma estructura las dos m!rgenes, en este caso se recomienda la ubicación del barraje estar! en un tramo recta del r#o.

2.( T!+!,-#f# "efinida la posible ubicación, se realizar!n los siguientes trabajos topogr!ficos: a. Levantamiento en planta del cauce del r#o, entre =DDm. a -DDDm; tanto aguas arriba como aguas abajo del eje del barraje, la escala recomendada es -:DDD. b. Levantamiento localizado de la zona de ubicación de la bocatoma, se recomienda un !rea de -DDm. x -DDm. como m#nimo, la escala no debe ser menor de -:=DD. c. )erfil longitudinal del r#o, por lo menos -DDDm, tanto aguas arriba como aguas abajo del eje del barraje; la escala recomendada es > I -:DDD B A I -:DD. d. 4ecciones transversales del cauce del r#o a cada =Dm. en un tramo comprendido -DDDm. aguas arriba y =DDm. aguas abajo del eje del barraje; la escala variara entre -:-DD y -:DD.

3.( C!n%ii!ne" Ge!$*,i#" / Ge!0ni#" $s importante conocer las condiciones geomorfológicas, geológicas y geotcnicas, ya que su conocimiento permitir! dimensionar en mayor seguridad



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la estructura; por lo que

se recomienda la obtención de los siguientes datos

como resultado de los estudios geológicos J geotcnicos: a. 2urva de graduación del material conformarte del lecho del r#o b. 4ección transversal que muestre la geolog#a de la zona de ubicación de la bocatoma. c. 2oeficiente de permeabilidad. d. 2apacidad portante e.
4.( Inf!-#i*n i%-!$*,i# $s de suma importancia conocer el comportamiento hidrológico del r#o, ya que esto permitir! garantizar el caudal a derivar y as# como definir el dimensionamiento de los elementos conformantes de la bocatoma. $ntre los datos a obtener son: a. 2audal del dise%o para una avenida m!xima. b. 2audales medios y m#nimos. c. 2urva de caudal versus tirante en la zona del barraje. $s lógico suponer que, para el proyecto de riego de la zona que va a servir la bocatoma, se ha ejecutado un estudio hidrológico detallado de las posibles fuentes de agua, por lo que se da por descontado que existe un estudio hidrológico sumamente detallado, y que para nuestro caso, sólo se usaran los datos anteriormente recomendados.

5.(. C!n%ii!ne" E!$*,i#" 4iempre toda construcción en un r#o causa alteración del equilibrio ecológico de la zona, sobre todo en lo relacionado con la fauna. $s por esta razón que, se debe tratar de no alterar dicho equilibrio mediante la construcción de UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA


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estructuras que compensen este desequilibrio causado por la bocatoma; aunque debemos reconocer que, en nuestro pa#s estas estructuras son de costo

elevado

y

que

siempre se

tratan

de

obviar

por

limitaciones

presupustales; como por ejemplo la escalera de peces y camarones.

TIPOS DE BOCATOMAS $n lo referente a los tipos de bocatomas, podemos clasificar en , a saber:

#. T!# %i-e0# 4e trata de una toma que capta directamente mediante un canal lateral, que por lo general es un brazo fijo del r#o que permite discurrir un caudal mayor que el que se va a captar. 4u mayor ventaja es que no se necesita construir un barraje o azud que por lo general constituye una de las partes de mayor costo. 4in embargo; tiene desventaja de ser obstruida f!cilmente en poca de crecidas, adem!s permite el ingreso de sedimentos hacia el canal de derivación.

). T!# Mi0# ! C!neni!n#$ 4e trata de una toma que realiza la captación mediante el cierre del r#o con una estructura llamada azud o presa de derivación, el cual puede ser fija o móvil dependiendo del tipo del material usado. 4er! fija cuando se utiliza un elemento r#gido, por lo general concreto, y ser! móvil cuando se utilizan compuertas de acero o madera. La captación en ese tipo de bocatomas se realiza por medio de una ventana que puede funcionar como orificio o vertedero dependiendo del tirante en el r#o.

. T!# M*i$ 4e llama as# aquella toma que para crear la carga hidr!ulica se vale de un barraje móvil. 4on tomas que por la variación de niveles en forma muy marcada entre la poca de estiaje y avenida, necesitan disponer de un barraje relativamente


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bajo, pero que para poder captar el caudal deseado necesitan de compuertas que le den la cota a nivel de agua adecuado. 7 los barrajes con compuertas que permiten el paso del caudal de avenida a travs de ellos se les conoce como barraje móvil. 4u principal ventaja es que permite el paso de los materiales de arrastre por encima de la cresta del barraje vertedero o azud.

%. T!# Ti-!$e"# ! C#6#"i#n# 4on tomas cuyas estructuras de captación se encuentran dentro de la sección del azud, en un espacio dejado en l, protegido por una rejilla que impide el ingreso de materiales gruesos. $stas tomas no son recomendables en r#os donde el arrastre de sedimentos es intenso, ye que podr#an causar r!pida obstrucción de las rejillas. 2onviene comentar que la gran mayor#a de r#os del )er son muy jóvenes y arrastran gran cantidad de sedimentos en pocas de crecidas, por lo que la construcción de estas tomas debe ser donde las condiciones lo favorezcan. )ara concluir el tipo de bocatoma m!s recomendable para realizar la captación de un caudal determinado previamente, depende de la altura del vertedero, de las condiciones de la cimentación, del flujo en el r#o, remanso aguas arriba, de la disponibilidad de los materiales de construcción y del monto del dinero asignado pare ?a ejecución de la obra.


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INFORME TECNICO DE LA OBRA 7SISTEMA DE RIEGO LA ACIRANA8 1.( UBICACIÓN DEL PRO9ECTO La bocatoma La 7chirana se encuentra al 6orte de la ciudad de ?ca, a D.DD Km de distancia. )ol#ticamente pertenece a la provincia de ?ca, distrito 4an os de Los 8olinos. 2oordenadas @eogr!ficas: ED-H.GGM $ EG-DHM.MM- 6 N167 -E 4&< O@4 E $l acceso al !rea del )royecto desde la ciudad de ?ca se hace por medio de la v#a departamental asfaltada hacia el distrito de los 8olinos en una longitud de D.DD Km. La duración de viaje es de aproximadamente D:DD min.


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2.( OB:ETI&O DEL PRO9ECTO $l objetivo central del proyecto es incrementar la disponibilidad de agua superficial de riego a fin de asegurar la campa%a agr#cola en el valle de ?ca y los objetivos espec#ficos del proyecto son: a(

?ncrementar las disponibilidades h#dricas,

b(

8odernización de la infraestructura hidr!ulica,

c(

d(

2apacitar a la organización.

3.( DESCRIPCIÓN DE LA BOCATOMA LA ACIRANA La actual bocatoma La 7chirana se ubica en la margen izquierda del r#o ?ca a D Pm de la ciudad de ?ca, en el 4ector denominado /atea J 2omezango. $s una estructura que tiene m!s de GD a%os de antigQedad y permite el abastecimiento de riego a -= DDD ha por el canal RLa 7chiranaS de = Km de longitud. 4u condición de funcionamiento es precaria e ineficiente que justifica el dise%o y construcción de una nueva estructura con su desarenador, para un caudal de captación de =D.DD m9Cs, segn el dise%o de 757J4O$21. -. 7liviadero de 2ompuertas. . 7liviadero 3ijo. 9. )resa no vertedora. . 8uro 7guas 7rriba entre )resa no Aertedora y el 7liviadero 3ijo. =. 8uro "erecho de 7guas 7rriba del 7liviadero de 2ompuertas. G. Losa de 7proximación de 7guas 7rriba del 7liviadero de 2ompuertas. M. "espedrador. E. 8uro de $ncauzamiento ?zquierdo de 7guas 7rriba del "esarenador. H. Aentanas de 2aptación J "esripiador. UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA

OBRAS HID RAÚLICAS


-D. 2anal "esripiador. --. )ozo de 8edición del 6ivel de 7gua en el <#o. -. "esarenador. -9. 2anal 2olector. -. $structura de 2ompuertas de 2aptación. -=. "epósito de 7tagu#as de 2ompuertas de 2aptación. -G. 2a#da ?nclinada. -M. )uente Aehicular. -E. 5ransición de 4alida. -H. 4ala de 8andos de 2ompuertas J 4ala de @rupos

$lectrógenos J

5anque de 2ombustible. D. Aivienda de 1peradores J 7bastecimiento de 7gua y 7lcantarillado. -. 2erco )erimtrico y 2aseta de Aigilancia. . 2anal de $mpalme al 2anal $xistente. 9. )uente de 7foros J 2aseta de 2ontrol de 2audal. . 2a#da ?nclinada. =. "iques de $ncauzamiento

PANEL FOTOGRAFICO DE BOCATOMA ACIRANA ; LOS MOLINOS UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICA

OBRAS HID RAÚLICAS


Canal

Puente Metálico


OBRAS HID RAÚLICAS


Compuertas

Geotextil


OBRAS HID RAÚLICAS


Compuertas Metálicas

Posición de la compuerta metálica


OBRAS HID RAÚLICAS


Bocal de Captación

Muro de Contención


OBRAS HID RAÚLICAS


Disipador de Energía

Accesorios de las Compuertas


BOCATOMA

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