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ASIGNATURA: TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES EN CONSTRUCCION

PROFESOR: ING. HECTOR PEREZ LOAYZA

ALUMNOS: 

VASQUEZ TIRADO WILTON MANUEL



CAMPOS BARBOZA WILMER

 ÁNGEL

CUEVA GONZALES



RAÚL CHILÓN ISHPILCO



RONALD PÉREZ TUCTO



WAINER SÁNCHEZ CHACÓN



CESAR HUACCHA ALEGRÍA



WILMER ROJAS COTRINA



JOSUÉ D. BUSTAMANTE COLUNCHE



PERCY PACHAMANGO CALDERÓN CAJAMARCA 05 DE FEBRERO DEL 2016

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

VISITA TECNICA A BOCATOMA

1. UBICACIÓN:

BOCATOMA

RIO CHONTA

   

DISTRITO: BAÑOS DEL INCA. PROVINCIA: CAJAMARCA. REGION: CAJAMARCA. RIO: CHONTA

2. DESARROLLO HISTORICO DE LAS BOCATOMAS EN EL PERU. Es ampliamente conocida la vocación hidráulica del poblador peruano a través del tiempo; muchas obras de irrigación a lo largo de todo el territorio atestiguan la calidad y funcionalidad de dichas obras, entre ellas tenemos: El Canal de Achirana en lca, El Canal Huaca La Cruz en Lambayeque, El sistema de regadío en Nazca e lca, El abastecimiento de agua a la ciudad del Cuzco y Machupicchu. Así podríamos ampliar la lista anterior citando numerosos ejemplos de obras hidráulicas; pero conviene hacer notar que en las épocas pre-inca e inca son donde se construyen estas obras, entrando a un oscurantismo en la época colonial y en los inicios de la época republicana. Con la llegada del ingeniero Charles Sutton, la Ingeniería Hidráulica en el Perú retoma la senda del progreso; es en esta época que el ingeniero Sutton en compañía de jóvenes ingenieros peruanos (Mercado, Góngora, Lama, Gilardi, etc.) Tecnología de los Materiales de Construcción


logran la concepción y en algunos casos la construcción de algunas o bras hidráulicas nuevas o complementarias que permitieron el incremento de la frontera agrícola. Pero desgraciadamente nunca ha existido una política de continuidad para la construcción de obras hidráulicas proyectadas, sino que estas han continuado de estudio en estudio buscando la rentabilidad de los proyectos, situación no imposible de lograr, pero si bastante difícil de conseguir en nuestro país por las razones ya conocidas (dificultades topográficas, precios bajos de los productos agrícolas, etc.) Por estas razones, y debido a la falta de una política agraria de parte de nuestros gobernantes es que, si se desarrollan proyectos, estos han sido ejecutados muy espaciadamente. A raíz de la presencia de las entidades crediticias internacionales tales como: BIRF, BID, AID, etc., es cuando se logra retomar una nueva etapa o repunte de la construcción de pequeñas, medianas y grandes irrigaciones y/o proyectos de recuperación de terrenos agrícolas afectados por salinidad. Dentro de este contexto se han desarrollado los proyectos de riego o mejoramiento de tierras, y en los cuales una de las principales partes del proyecto ha sido la captación del agua desde la fuente del suministro. En este curso nos ocuparemos de aquella captación que se origina en un rió, en estas condiciones se le conoce como bocatoma o estructura de captación de cabecera y en los textos en ingles se les denomina Headworks, Intakes, etc.

3. MARCO TEORICO: 3.1. BOCATOMA:  Una bocatoma, captación, Azud, toma o presa derivadora es una estructura hidráulica destinada a derivar desde unos cursos de agua, río, arroyo, o canal; o desde un lago; o incluso desde el mar, una parte del agua disponible en esta, para ser utilizada en un fin específico, como puede ser  Abastecimiento de agua potable.  Riego.  Generación de energía eléctrica.  Acuicultura.  Enfriamiento de instalaciones industriales.

Tecnología de los Materiales de Construcción




TRADICIONALMENTE, las bocatomas se construían y en muchos sitios se construyen aun, amontonando tierra y piedra en el cauce de un río, para desviar una parte del flujo hacia el canal de derivación. Normalmente estas rudimentarias construcciones debían ser reconstruidas año a año, pues las avenidas las destruían sistemáticamente.

Clasificación de las bocatomas Las podemos clasificar dela siguiente manera. a) BOCATOMAS MIXTAS, son posibles de diseñar en cursos de agua de fuerte pendiente, y cuando no se quiere tener una estructura costosa, tienen el inconveniente de que el lecho del rio puede variar y dejar la toma sin agua, igualmente en las épocas de estiaje al disminuir el tirante de agua en el rio puede disminuir considerablemente el ingreso de agua en la toma.

3.1.1.

b) BOCATOMAS CON BARRAJES, son las más empleadas ya que aseguran una alimentación más regular, conservan un nivel constante en la captación que permite dominar una mayor área regable. Estas tomas pueden presentar tres variantes: La toma con barraje fijo, la toma con barraje móvil y la toma con barraje mixto.

BARRAJES. Es una represa construida a través del río con el objeto de levantar el nivel de agua del mismo, su altura debe ser tal que permita una 



carga de agua suficiente en la toma, para el ingreso seguro del agua en esta, considerando las pérdidas de carga que se producen en los muros, rejillas y compuertas de sección en la toma. El barraje puede presentar los casos extremos siguientes: Una presa muy larga y poco elevada en tramos anchos del curso del río. La solución es sencilla ya que la presión del agua no es elevada y permite diseños estables. Una presa corta pero elevada en tramos profundos del curso del rio. En este caso la presión es menor por lo cual la presa será más cara, ya que demandará estribos y cimentaciones más reforzadas. 3.1.2.

ELEMENTOS PRINCIPALES DEL BARRAJE. Los elementos son.  La presa propiamente dicha.  La poza de tranquilización o colchón de disipación.  El enrocamiento

3.1.3. DISEÑO DEL BARRAJE. 

Para el diseño del barraje se considera esta estructura como si fuera un vertedero de pared gruesa. El gasto sobre el barraje está dado por:

 = √   ∗  3/ Donde.

 =       =      El

perfil de la cresta del vertedero se ajusta al perfil que tendría la vena liquida al caer libremente. Utilizando la fórmula:

 1.85 = 2 ∗  0.85 Donde.

   =       =   ñ 

B0CATOMAS DE BARRAJE FIJO.



Las bocatomas de barraje fijo son aquellas que tienen una presa sólida, para levantar el tirante frente a las compuertas de captación.  Esta solución es posible cuando el régimen del rio es uniforme y la capacidad de captación de la toma es menor que la descarga promedio del rio, por lo que no es necesario ninguna regulación, ya que el exceso de agua pasara encima de la presa.  Igualmente es aconsejable este tipo de bocatomas cuando el rio tiene un transporte de solidos o una capacidad de transporte apreciable.  Con el objeto de proteger las riveras aguas arriba y aguas debajo de la presa se diseñan muros de encausamiento y protección. 



B0CATOMAS DE BARRAJE MOVIL  En

este tipo de barraje se consigue la retención del caudal y elevación del tirante mediante el cierre del curso del rio por un sistema de compuertas sostenidas en un conjunto de pilares y adosadas en sus extremos a los muros de contención.  Es conveniente esta solución cuando el caudal de la captación es igual o mayor de la descarga promedio del rio o cuando la velocidad de flujo no es alta debido a la pequeña pendiente del curso del rio. Como consecuencia el transporte de solidos es pequeño y no afecta mayormente al sistema de compuertas.  En la época de avenidas la toma trabaja con las compuertas abiertas o parcialmente cerradas, de ninguna manera el barraje móvil debe ser un obstáculo para el paso del agua; ya que la obstrucción podría causar remansamientos desfavorables y en otros casos desbordamientos, por lo que la altura de los pilares y la abertura de compuertas debe calcularse para las máximas descargas. 3.1.4.

ELEMENTOS DE UNA BOCATOMA: Las bocatomas construidas técnicamente constan en general de las siguientes partes:  Compuerta de control y cierre de la compuerta.  Dispositivo para medir los niveles, aguas arriba y aguas abajo de la compuerta de control. Estos pueden ser simples reglas graduadas o pueden contar con medidores continuos de nivel y trasmisores de la información al centro de operación, el que puede contar con mecanismos para operar a distancia la compuerta



Si se encuentran en ríos y arroyos, generalmente constan también de:  Un vertedero para fijar la sección del curso de agua, tanto planimétricamente, como en cota, evitando de esta forma la migración del curso de agua en ese punto y su socavación, lo que podría dejar la bocatoma inoperante.  Un canal de limpieza, provisto de compuertas, para permitir el desarenamiento de la aproximación a la bocatoma.  Frecuentemente se completa la bocatoma con una reja y un desarenador, para evitar que el transporte sólido sedimente en el canal dificultando los trabajos de mantenimiento del mismo.

3.1.5.

MANTENIMIENTO DE UNA BOCATOMA 





LIMPIEZA DE REJAS. S e debe limpiar en forma permanente las rejas o rejillas que o retienen los sólidos flotantes, para evitar reducir el caudal de captación. Para la extracción de solidos se debe utilizar herramientas o construidas localmente. DESARENADO DEL LECHO MARINO. Cuando el nivel de sedimentos, en el lecho del rio, se o encuentre próximo a la ventana o tubo de captación se debe abrir la compuerta de represamiento y desarenar por el espacio de 30 a 60 minutos. o Realizar esta actividad solo en temporada de lluvias o avenida, cuando el flujo en la fuente sea mayor a la demanda de la población.

MANTENIENTO DE CANALES. o Una vez por año se debe hacer el mantenimiento de los canales, retirando los sedimentos acumulados. Semanalmente o con frecuencia determinad en base a la o experiencia local, retirar hierbas del talud, retirar troncos de



3.1.6.

árboles o piedras balumosas otros materiales que impidan el flujo en el canal y originar el rebose. o Inspeccionar que no se empleen los canales como botaderos de basura o vertido de residuos líquidos. FINALIDAD. Finalidad La finalidad es uno de los muchos criterios que existen para la clasificación de las obras de toma. Desde el punto de vista de su finalidad las obras de toma se clasifican en función de las características del proyecto al que sirven. Es así como se tiene:

a) Obras de toma para abastecimiento público b) Obras de toma para irrigación c) Obras de toma para centrales hidroeléctricas d) Obras de toma para industria y minería e) Obras de toma para otros propósitos f) Obras de toma para uso múltiple. 3.1.6.1. PROBLEMAS BOCATOMAS.

ESPECIALES

QUE

PRESENTAN

LAS

En los grandes aprovechamientos hidráulicos el costo de la bocatoma representa sólo un porcentaje muy pequeño del costo total del proyecto. La consecuencia práctica de este hecho es que no se debe escatimar esfuerzos ni tratar de obtener una “estructura econ ómica”, sino que se debe

buscar el máximo de seguridad. Para el estudio de una bocatoma es necesario tener en cuenta que un río transporta lo siguiente:

a) Agua proveniente de la precipitación que ocurre en la cuenca b) Sólidos, también llamados sedimentos, provenientes de la erosión de la cuenca

c) Hielo, en los lugares que existe, y d) Cuerpos extraños como árboles, plantas, basura y desperdicios.



3.1.7.

PROBLEMAS ENCONTRADOS DE LA BOCATOMA.  Problemas estructurales. 

Erosión de las paredes del canal de regadío.



Deslizamiento rivereño cerca de los muros de encauzamiento.



No hay el mantenimiento adecuado



Observamos que una estructura anterior ha colapsado.

4. BIBLIOGRAFIA. Ing. Alfredo Mansen Valderrama

“Diseño de Bocatomas” (Apuntes de Clase)

Wikipedia

“La Enciclopedia libre”

http://www.imefen.uni.edu.pe/Temas_interes/ROCHA/La_bocatoma.PDF



ANEXO




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