Ao de la Promocin de laIndustria Responsable y del Compromiso Climtico

UNIVERSIDAD CONTINENTAL DE CIENCIAS E INGENIERIA

CURSO:OBRAS HIDRAULICASTEMA: 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 bocatoma se encuentra ubicada en la localidad de Angasmayo esta se ubica en la naciente del canal (Angasmayo-Sicaya) donde hace el recorrido del canal hasta Angasmayo-MataCruz.Se observa que el canal nace del rio cunas a la altura del anexo de Copca de la provincia de Chupaca. La estructura principal fue construida de concreto armado y est diseado para captar un caudal de 4.5 m3/seg. El emplazamiento de la bocatoma se da en un tramo curvo del ro. La Bocatoma corresponde a una estructura de captacin convencional, entre los elementos ms importantes de tenemos: Un barraje fijo de concreto, Un Barraje Mvil provista de una compuerta radial ubicada adyacentes al barraje fijo y frontal al flujo, Dos ventanas de captacin, posterior a las ventanas de captacin se tiene el canal de limpia, consecutivamente se tienen 2 compuertas radiales de regulacin que dan a una poza tranquilizadora, luego a un tnel de conduccin. Actualmente, el barraje fijo y la poza disipadora de energa, presentan una buena estabilidad sin mayores daos estructurales.

1.- PRINCIPIO DE TEORICODefinimos Bocatoma al conjunto de Obras Hidrulicas construidas en una fuente de agua , ya sea ro , canal o laguna , con la finalidad de captar y derivar de dicha fuente un determinado volumen de agua para utilizarlo con fines energticos, de irrigacin, de abastecimiento pblico u otros, constituye generalmente la obra bsica para un aprovechamiento hdrico.

1.1 OBRAS DE DERIVACIN

Se define como obras hidrulicas de derivacin, aquellas que se construyen con el objeto de aprovechar las aguas superficiales en forma controlada y sin alterar el rgimen de la fuente de abastecimiento, disponindolas de tal manera que se puedan conducir hasta el sitio de utilizacin y sea por gravedad o bombeo.De acuerdo con lo anterior y considerando las caractersticas, tanto de la fuente de aprovechamiento como de la obra, bsicamente se tienen los siguientes tipos de obras de derivacin:1.1 tomas directas1.2 barajes simples1.3 cajas de manantiales1.4 galeras filtrantes1.5 diques subterrneos1.6 plantas de bombeo1.7 presas de derivacin

1.1.1 TOMAS DIRECTAS:Representa una de las soluciones ms simplistas para efectuar una derivacin y se adopta cuando la fuente de aprovechamiento puede proporcionar un caudal mucho mayor que el gasto deseado. El tirante necesario necesario puede tener en alguna posa que haga las veces de una presa derribadora natural localizada en un lugar firme. Esencialmente consta de un canal abierto que comunica a la fuente directamente con el conducto que llevara el agua a su destino, y de una estructura en la que instalan rejillas y compuertas para el control del paso del agua y se construyen en lagos y ros.

1.1.2 BARAJES SIMPLES:Es la forma amas rudimentaria de las obras derivadas utilizados en ros arroyos. la idea que se persigue con ellos, es constituir una pantalla que obstaculice el paso de la corriente, obligndola a formar un tirante mayor al normal. Para desviar parte del agua y encauzarla a un canal localizado en una de las mrgenes del rio. Los barrajes se construyen transversalmente a la corriente y se forman con tablestacados, ramas de rboles y diques de arcilla o con un material de acarreos del mismo rio. Este tipo de obras permite un desarenamiento natural y la construccin del canal de riego a un nivel, que el logrado con la toma directa.

1.1.3 LAS CAJAS DE MANANTIALES: Para captar el agua de los manantiales se construyen diques y cajas d concreto o de mampostera dispuestos en forma tal, que se logre reunir en un sitio conveniente elegido, la aportacin de cada venero para facilitar y controlar la derivacin.

1.1.4 GALERIAS FILTRANTES:Se emplea para captar el agua sublvea de los ros y en algunos casos se combina con la construccin de las presas derivadoras o de la toma directa para mejorar el aprovechamiento de la corriente. Consiste fundamentalmente e uno de los varios conductos perforados y sin juntar, dispuestos en forma conveniente a un nivel inferior del fondo natural del cauce, a fin de recolectar y conducir las filtraciones a un depsito y tambin subterrneo del cual se extrae el gasto recolectado.

1.1.5 DIQUES SUBTERRANEOS:Son pantallas que interponen bajo el fondo del cauce de los ros, para cortar las filtraciones del agua entre los acarreos y propiciar el afloramiento de las corrientes sublveas una vez que estas hayan sido convenientemente definidas y se forman de diferentes materiales, como concretos, arcilla compacta, lechadas de cemento y bentonita, etc. En algunos casos el dentelln de un dique vertedor se prolonga lo suficiente para hacer las funciones de pantalla subterrnea.

1.1.6 PLANTAS DE BOMBEO:Cuando se ha definido la necesidad de bombear el agua para llevarla hasta un sitio convenientemente elegido, las estructuras ya mencionadas se complementan con una planta de bombeo, formando as lo que se puede llamar un sistema de derivacin con bombeo.

1.1.7 PRESAS DE DERIVACION: Son estructuras que se originaron al mejorar el funcionamiento de los barajes y la afectividad de las tomas directas. Consecuentemente mediante este tipo de obra se controla el paso de la corriente, se eleva el tirante del aguapara encauzarla hacia la obra de toma y el gasto dee derivacin, es controlado con esta ltima estructura.Las presas derivadoras tienen como principal funcin la irrigacin; sin embargo algunas otras cumplen funciones de abastecimiento de agua, generacin de energa a pequea escala y control de avenidas en casos muy especiales.

1.2 TIPOS DE BOCATOMAS:

a. Toma directaSe 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 ConvencionalSe 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 fija 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.c. Toma MvilSe 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 esta toma 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 pare la ejecucin de la obra.

1. Las partes que conforman la obra de derivacin son: Barraje fijo Colchn disipador Disripiador Compuertas del disripiador Canal de desfogue Ventana de captacin Compuertas de entrada Transicin

2.- OBJETIVOS1. Dnde se ubica una obra de derivacin?2. Qu es una obra de derivacin?3. Qu es una bocatoma y que tipo es?4. Qu partes que conforman se observan?

3.- PROCEDIMIENTOACCESO A BOCATOMA DE LA C.H HUARISCA & ANGASMAYOLa Zona en estudio BOCATOMA DE LA C.H HUARISCA & ANGASMAYO se encuentra en el poblado de Angasmayo, distrito de Chambara, Provincia de Concepcin, Departamento de Junn. Polticamente el tramo en estudio abarca:Departamento: JunnProvincia: ConcepcinDistrito: ChambaraPoblado : Angasmayo

Geogrficamente el tramo en estudio se ubica:

Latitud: 12 2'17.33"S Longitud:7523'28.12"OCota:3425.00 msnm

Coordenada del tramo en estudio:Zona: 18LCoordenada Este: 457426.16 m ECoordenada Norte: 8669197.95 m SCota: 3425.00 msnmCARRETERABOCATOMACANAL DE CONDUCCION

3.1 ACCESO AL REA DE ESTUDIOLa zona de estudio cuenta con un acceso principal desde la Provincia de Chupaca, por la carretera Chupaca Nor- Yauyos-Cochas Caete, para lo cual desde la ciudad de Huancayo hasta la Provincia de Chupaca existe una distancia de 22 km de carretera asfaltada con un recorrido de 20 minutos aproximadamente en movilidad; ya desde Chupaca siguiendo el acceso a nivel de asfaltado de la carretera Chupaca Nor- Yauyos-Cochas Caete hasta la localidad de Angasmayo (BOCATOMA) se cuenta con una distancia aproximada de 12 km (10 minutos en movilidad); en la que se encuentra vegetacin y sembros (retamas, plantaciones de eucaliptos, lamos, y agricultura en general), as mismo se observa ganadera en la zona; por todo lo mencionado y sin alguna observacin se llega a la conclusin de que el arribo a esta obra de derivacin es de fcil acceso. VEGETACIONCARRETERA ASFALTADA

GANADERIA12 Km CARRETERA

BOCATOMA DE LA C.H HUARISCA & MANTARO

MUROS LATERALESCOMPUERTA DE REGULACIONDESARENADORCOLCHON DISIPADORBARRAJE FIJO TIPO CREAGER

DETALLES DE LAS PARTES CITADAS EN LA IMAGEN GENERAL:

ESTRIBOS O MUROS DE ENCAUSAMIENTO

3.2 ESTRIBOS O MUROS DE ENCAUSAMIENTO:Tiene la funcin de encausar el rio hacia la bocatoma y prevenir la erosin de terreno que se encuentra al lado derecho de la obra y debilitar la estructura generando una posible falla.COLCHON DISIPADORBARRAJE FIJO

3.3 BARRAJE FIJO Y COLCHON DISIPADOR:El barraje fijo es de tipo creager que en el caudal mximo (cuando reboza la estructura) esta cresta evita que exista erosin por la fuerza que genera la cada de agua.El colchn disipador tiene la funcin de disipar la energa generada por el caudal mximo y por la forma del barraje para que el al final de la estructura no genere erosin. COMPUERTA METALICAPOLEA DE ENGRANAJE

COMPUERTA METALICAPOLEA DE ENGRANAJE

3.4 DESARENADOR:El desarenador sirve para mantener limpia la bocatoma y as aprovechar en lo posible el recurso hidrulico y para mantener la estructura de un posible colapso por exceso de material granular.Para realizar la limpia la plancha metlica de desarenador cuenta con una polea de engranaje para poder abrir y cerrar la compuerta que se encuentra encima de los pilares.La estructura que se encuentra en el pilar derecho es el muro gua que sirve para evitar las bolonerias que puedan daar la compuerta del desarenador y tambin para evitar la acumulacin al pie de la ventana de captacin material granular, la compuerta del desarenador tiene una medida de 2 x 3 metros x 3/8 aprox.

VENTANA DE CAPTACIONVENTANA DE CAPTACION

3.5 VENTANA DE CAPTACION:Tiene finalidad de derivar parte o el total del caudal que discurre en un ri, para irrigar una rea bajo riego o generar energa mediante su utilizacin en una central hidroelctrica, est a una determinada altura de la base para evitar el ingreso de material granular y material de arrastre.

Luego de las ventanas de captacin 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 captacin, luego vienen las 2 compuertas metlicas para el ingreso de agua a la toma que est dividido por un pilar de tipo bala para evitar la erosin del pilar, estas compuertas se regulan mediante una polea de engrane para poder captar el caudal requerido, luego viene el colchn disipador para controlar velocidad del agua y antes del ingreso al canal de conduccin cerrada viene una transicin para el ingreso de agua hacia el ducto, que cuenta con una rejilla para evitar el ingreso de materiales o personal que se encuentra en la zona.

La compuerta de regulacin tiene la finalidad como bien dice de regular el caudal que se requiere para la toma, eliminando el caudal excedente, es una compuerta metlica de 1 metro de Long. Y al desfogue del caudal excedente se junta con el canal del desarenador que est dividido por un pilar de tipo bala, cuenta con un sistema de rosca para manipular la compuerta.COMPUERTA DE REGULACION

SALIDA DE LA TOMA DE AGUA CONDUCIDO POR UN CANAL CERRADO

CONDUCTO DEL CAUDAL DE AGUA POR UN CANAL ABIERTO TRAPEZOIDAL, TAMBIEN SE OBSERVA EL ALIVIADERO DE DEMASIAS COMO LA COMPUERTA DE SE ENCUENTRA PARA LA EVACUACION RAPIDA DEL AGUA CUANDO SE OBSTRUYE EL CANAL Y NO CAUSE UN DESBORDAMIENTOCOMPUERTAS PARA LA EVACUACION RAPIDA DE LAS AGUAS EN CASO DE QUE HAYA UNA OBSTRUCCION EN EL CANAL.MANIPULACION DE LAS COMPUERTAS A TRAVEZ DE LOS EJES ROSCADOS Y UNA TUERCA TIPO TIMON.

SALIDA DEL AGUA HACIA EL RIO MEDIANTE UN CANAL

LUEGO DE UN RECORRIDO DE CASI 5 KM DE LA TOMA EL CAUDAL BAJA POR UNA TUBERIA CON UNA CAIDA DE 100 METROS APROXIMADAMENTE LA CUAL ES NECESARIO PARA QUE EL GENERADOR FUNCIONE Y GENERE ELECTRICIDAD

COLCHON DISIPADORLUEGO QUE SE GENERE LA ELECTRICIDAD EL AGUA REGRESA HACIA EL CAUSE DEL RIO MEDIANTE 2 CONDUCTOS QUE ESTA SEPARADO POR UN PILAR QUE TIENE SOLO LA FORMA RECTANGULAR, LA CUAL SERA REUTILIZADA POR OTRA CAPTACION.

CANAL ABIERTOREGULADORESDESARENADORBARRAJE FIJOESTRIBO

Una vez que el caudal empleado para la funcion de la hidroelectrica y esta regresa al cause del rio se reutiliza para el canal abierto y que sera empleado para riego de la zona y esta toma tienen los siguientes componente:1. Estribos.2. Barraje fijo tipo creager.3. Dos compuertas mviles que son los desarenadores apoyados por un pilar tipo bala.4. Tres compuertas mviles que regulan la cantidad del caudal requerido para el canal abierto que ser utilizado para el riego.5. Todas las compuertas son manipuladas por un eje roscado y su respectiva tuerca.6. El colchn disipador.4.- RESULTADOSDesde punto de vista hidrulico, no se han observado daos de erosin por cavitacin o por impacto, se tiene ligero desgaste del perfil del barraje debido a la erosin por abrasin propias de los aos de funcionamiento, las cuales deben ser reparadas.5.- RECOMENDACIONES Realizar un mantenimiento previo ya que se encontr fisuras leves causadas por la erosin por abrasin. Se pudo observar en campo de una compuerta daada se recomienda que debe ser cambiada cada cierto tiempo para tener mayor eficiencia de captacin de agua.

CONCLUSIONES Se ubic la obra de derivacin en: Regin: Junn Provincia: Concepcin Distrito : ChambarAdems de estar ubicado en la sub cuenca del Cunas, con una altitud de 3441 m.s.n.m., en las coordenadas: 18L 0457454 UTM 8669196. Una obra de derivacin se define como obras hidrulicas de derivacin, aquellas que se construyen con el objeto de aprovechar las aguas superficiales en forma controlada y sin alterar el rgimen de la fuente de abastecimiento, disponindolas de tal manera que se puedan conducir hasta el sitio de utilizacin ya sea por gravedad o bombeo. Una bocatoma: Se define as a la estructura que tiene finalidad de derivar parte o el total del caudal que discurre en un rio, para irrigar una rea bajo riego o generar energa mediante su utilizacin en una central hidroelctrica.

BIBLIOGRAFIA

1.- Presas derivadoras construidas en Mxico SARH 19772.- PRESAS, C.E.C Resendiz, Martinez, Ing luis U.N.A.M. Mexico 19743.- diseo de presas pequeas united state department of the inferior of breads, whashintons D,c 19744.- obras hidrulicas, torres Herrera Francisco Ed. LUMUSA5.- Presas de Derivacin Velasco Sanches Ing. Octavio, Secretaria de Recursos Hidraulicos.