obras hidraulicas

DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS OBRAS HIDRAULICAS

INDICE1. INTRODUCCION...................................................................................................................................2

2. CONCEPTO:..........................................................................................................................................3

3. CLASIFICACION DE LAS OBRAS HIDRAULICAS:.......................................................................4

3.1. INFRAESTRUCTURA HIDRAULICA:........................................................................................4

3.1.1. OBRAS DE CAPTACION:..................................................................................................4

3.1.1.1. Obras de Captación de Aguas Superficiales:..........................................................4

a) Bocatoma:.....................................................................................................................................4

b) Cisterna:........................................................................................................................................5

3.1.1.2. Obras de Captación de Aguas Subterránea:...........................................................5

a) Manantiales:..................................................................................................................................5

b) Pozos:.............................................................................................................................................6

c) Galerías Filtrantes:......................................................................................................................7

3.1.2. OBRAS DE CONDUCCION O TRANSPORTE:..............................................................8

3.1.2.1. Canales Abiertos:...........................................................................................................8

3.1.2.2. Acueductos:.....................................................................................................................8

3.1.2.3. Tuberías:...........................................................................................................................9

3.1.2.4. Alcantarillas:..................................................................................................................10

3.1.2.5. Sifones:...........................................................................................................................10

3.1.3. OBRAS DE REGULACION O CONTROL:.....................................................................11

3.1.3.1. Aliviaderos:....................................................................................................................11

3.1.3.2. Embalses:.......................................................................................................................12

4. PRINCIPALES PROYECTOS DE OBRAS HIDRAULICAS EN EL PERÚ:...............................13

4.1. PROYECTO ESPECIAL CHAVIMOCHIC:...............................................................................13

4.1.1. UBICACIÓN:.......................................................................................................................13

4.3. REPRESA GALLITO CIEGO.....................................................................................................24

4.4. CENTRAL HIDROELECTRICA EL PLATANAL......................................................................31

4.5. CENTRAL HIDROELECTRICA CHARCANI V........................................................................35

5. CONCLUSIONES:...............................................................................................................................37

6. LINKOGRAFIA:...................................................................................................................................38

7. BIBLIOGRAFIA:..................................................................................................................................38

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO 1


1. INTRODUCCION

A lo largo de la historia el hombre ha tenido que superar numerosos obstáculos para

poder lograr ser la civilización que actualmente tenemos, dichos obstáculos se han podido

superar gracias a la capacidad de razonar del ser humano y su maravilloso ingenio.

Tenemos una gran índole de adversidades que el hombre ha superado; una de ellas es

las grandes obras hidráulicas que ha tenido que diseñar y construir para satisfacer ciertas

necesidades.

A lo largo de todo el mundo se puede apreciar majestuosas obras hidráulicas y el Perú no

es ajeno a ese gran desarrollo ingenieril.

En el Perú tenemos varias obras hidráulicas de las cuales en el presente trabajo

mencionaremos alguna de ellas, su fin para lo cual fueron creadas y las diferentes obras

que componen todo el proyecto, tambien se mencionara los criterios que se debieron

tener en cuenta y el dimensionamiento de las estructuras



OBRAS HIDRAULICAS

2. CONCEPTO:Se entiende por obra hidráulica o infraestructura hidráulica a una construcción, en el campo de la ingeniería civil, donde el elemento dominante tiene que ver con el agua. Se puede decir que las obras hidráulicas son todas aquellas construcciones que tienen por objeto fundamental modificar de alguna forma el curso natural del agua para hacerla útil al hombre, sea proporcionándosela o protegiéndole contra sus peligros.Es decir: Son obras físicas de ingeniería, que se utilizan para captar, controlar, transportar, distribuir y usar el recurso agua con el propósito de aprovechar los recursos hidráulicos en beneficio del bienestar social y ambiental.


Fig. 01 Ciclo de abastecimiento de agua por medio de OBRAS HIDRAULICAS

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua

http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_civil


3. CLASIFICACION DE LAS OBRAS HIDRAULICAS:

3.1. INFRAESTRUCTURA HIDRAULICA:

3.1.1. OBRAS DE CAPTACION:

Una obra de captación se puede definir como una estructura destinada a captar o extraer una determinada cantidad de agua corriente.En general, las obras de captación dependen de las características de las corrientes de agua que la abastecen, conforme a ello se clasifican en obras de captación de aguas superficiales, y obras de captación de aguas subterráneas.

3.1.1.1. Obras de Captación de Aguas Superficiales:Se entiende por captación superficial, a aquellas obras que recogen y se abastecen de agua de forma superficial, de agua de lluvias, de arroyos y ríos, de lagos o embalses.

Entre las principales Obras de Captación Superficial tenemos:

a) Bocatoma:

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 pueden ser abastecimiento de agua potable, riego, generación de energía eléctrica, acuicultura, enfriamiento de instalaciones industriales, etc.


Fig. 02 OBRA HIDRAULICA - BOCATOMA


b) Cisterna:

Las cisternas son sistemas de recolección y almacenamiento de aguas lluvias. Esta es una solución viable en zonas rurales donde no se dispone fácilmente de otras fuentes de agua. El agua recolectada se debe por lo menos filtrar y clorar. La calidad física y química del agua al comienzo de la lluvia no es aceptable, ya que arrastra y adsorbe partículas de polvo y otros contaminantes atmosféricos y de los tejados, por tal razón, este sistema no debería ser utilizado en zonas donde haya un desarrollo industrial importante donde; la contaminación del aire produciría agua de mala calidad como, por ejemplo, el fenómeno de lluvia ácida.

3.1.1.2. Obras de Captación de Aguas Subterránea:

Las aguas subterráneas constituyen importantes fuentes de abastecimiento de agua, además de presentar múltiples ventajas en su utilización; En general, no requiere un tratamiento complicado y las cantidades de agua disponibles son más seguras.

Entre las principales Obras de Captación Subterránea tenemos:

a) Manantiales:


Fig. 03 OBRA HIDRAULICA - CISTERNA


El agua de manantial generalmente es potable, pero puede contaminarse si aflora en un estanque o al fluir sobre el terreno. Por esta razón el manantial debe protegerse con mampostería de tabique o piedra, de manera que el agua fluya directamente hacia una tubería, evitando así que pueda ser contaminada.

b) Pozos:Un pozo es una perforación vertical, en general de forma cilíndrica y de diámetro mucho menor que la profundidad. El agua penetra a lo largo de las paredes creando un flujo de tipo radial. Se acostumbra clasificar a los pozos en poco profundos (someros) o profundos.


Fig. 04 OBRA HIDRAULICA - MANANTIAL


c) Galerías Filtrantes:

Es una galería subterránea construida para alcanzar un acuífero cuya estructura permeable está diseñada con la finalidad de captar las aguas subterráneas. A diferencia de los pozos, que se construyen con la misma finalidad, la galería filtrante es aproximadamente horizontal. La galería puede terminar en una cámara de captación donde generalmente se instalan las bombas hidráulicas para extraer el agua acumulada. En otros casos la galería puede tener una finalidad mixta de captación y conducción prolongándose directamente o mediante obras auxiliares (acueductos, canalizaciones) hasta el lugar donde se va a aprovechar el agua, por ejemplo fuentes.


Fig. 05 OBRA HIDRAULICA – POZO SOMERO



Fig. 06 OBRA HIDRAULICA – GALERIA FILTRANTE


3.1.2. OBRAS DE CONDUCCION O TRANSPORTE:

El diseño de las obras de conducción y distribución presenta variables propias de cada proyecto, por ejemplo el lugar de captación, su distancia a la planta de tratamiento, ubicación de la misma y su distancia al lugar de distribución y consumo, por lo que iremos tratando los temas por separado, y será tarea de los profesionales, integrarlos en su proyecto específico.

3.1.2.1. Canales Abiertos:

Es una construcción destinada al transporte de fluidos, generalmente utilizada para agua, y que, a diferencia de las tuberías, es abierta a la atmósfera. También se utilizan como vías artificiales de navegación. La descripción del comportamiento hidráulico de los canales es una parte fundamental de la hidráulica y su diseño pertenece al campo de la ingeniería hidráulica, una de las especialidades de la ingeniería civil.

3.1.2.2. Acueductos:

Es un conducto para transportar agua, generalmente en grandes cantidades para abastecer a una población.Es una construcción en forma de puente soportado por una o mas filas de arcos sobre la cual se conduce agua de un lado a otro de una fuerte depresión de terreno.


Fig. 07 OBRA HIDRAULICA – CANAL


3.1.2.3. Tuberías:

Es un conducto que cumple la función de transportar agua u otros fluidos. Se suele elaborar con materiales muy diversos. Cuando el líquido transportado es petróleo, se utiliza el término oleoducto. Cuando el fluido transportado es gas, se utiliza el término gasoducto.

Las tuberías hidráulicas se usan cuando la distancia entre el generador de presión y la toma es demasiado grande. Normalmente se recomienda emplear una tubería a partir de los 10 o 12 metros de distancia. Al contrario que las mangueras, no hace falta cambiar las tuberías a intervalos regulares.


Fig. 08 OBRA HIDRAULICA – ACUEDUCTO

Fig. 09 OBRA HIDRAULICA – TUBERIAS


3.1.2.4. Alcantarillas:

Son estructuras de cruce, que sirven para conducir agua de un canal o un dren, por debajo de un camino u otro canal. Generalmente, la alcantarilla disminuye la sección transversal del cauce de la corriente, ocasionando un represamiento del agua a su entrada y un aumento de su velocidad dentro del conducto y a la salida.

3.1.2.5. Sifones:

Es una estructura hidráulica que se utiliza en canales abiertos para conducir el agua a través de obstáculos tales como un rio, una depresión del terreno u otro canal.

Podemos diferenciar dos tipos de sifones en cuanto al principio de su funcionamiento: sifón (normal) y sifón invertido.


Fig. 11 OBRA HIDRAULICA – SIFONES

Fig. 10 OBRA HIDRAULICA – ALCANTARILLAS


3.1.3. OBRAS DE REGULACION O CONTROL:

Este tipo de obra hidráulica, comprende todas aquellas cuya finalidad es modificar el régimen cronológico natural de las aguas para hacerlo compatible con las necesidades propias de un determinado lugar.

3.1.3.1. Aliviaderos:

Son las estructuras hidráulicas cuya finalidad es la de permitir un flujo de agua limitado. El vertedero (Aliviadero) hidráulico cumple diferentes funciones, en las que están, garantizar que la estructura hidráulica ofrezca un nivel de seguridad, ya que impide que se eleve el nivel de aguas en los sitios que estén rio arriba, esto sobre un nivel máximo permitido, para garantizar que el nivel de agua tenga poca variación en el canal de riego aguas arriba.


Fig. 12 OBRA HIDRAULICA – ALIVIADERO


3.1.3.2. Embalses:

Es una estructura hidráulica como una presa, que acumula un

determinado volumen de agua, formando un lago artificial, que puede

tener por objetivo la regulación de los cauces fluviales, el

accionamiento de centrales hidroeléctricas o la acumulación de agua

potable o de regadío, es decir el aprovechamiento racional e intenso

de los recursos hidráulicos.


Fig. 13 OBRA HIDRAULICA – EMBALSE


4. PRINCIPALES PROYECTOS DE OBRAS HIDRAULICAS EN EL PERÚ:

4.1. PROYECTO ESPECIAL CHAVIMOCHIC:

4.1.1. UBICACIÓN:

- Costa Norte del Perú, Región La

Libertad, a 550 Km. al norte de la

ciudad de Lima.

- Comprende las provincias Virú, Trujillo y

Ascope.

- Utiliza las aguas del río Santa para

incorporar y mejorar el riego, de 144

000 Ha en los valles de Chao, Virú,

Moche y Chicama.



PLANO GENERAL DEL PROYECTO CHAVIMOCHIC



4.1.2. OBJETIVOS: Mejoramiento y regulación de riego 78,310 Ha. e incorporación al agro de

66,076 Ha. de tierras eriazas, en los valles de Chao, Virú, Moche y Chicama.

Abastecimiento de Agua Potable de la ciudad de Trujillo

Capacidad de Producción : 1.25 m3/s

Población Beneficiada : 700 mil habitantes de Trujillo y Distritos.

Producción Promedio Mensual : 2 Millones de m3

Producción Periodo 1996 – 2006 : 240 Millones de m3/s

Producción Anual 2007 : 26.8 Millones de m3/s

Ingresos 2007 : US$ 1,660.4 miles

Planta de Agua Potable de Trujillo,

Ubicada en el sector Alto Moche



Generación de Energía Eléctrica:

- C.H. San José

- M.C. Desarenador y Tanguche


4,324 usuarios menores del Distrito de Chao, con un

El sistema hidroeléctrico existente será transferido a Hidrandina S. A.

Hidrandina tiene un convenio con el PECH, con un mercado de 1260 KW que representa 1.3 % de la oferta de la empresa

7,500 clientes de Hidrandina que utilizan energía de la Central Hidroeléctrica de Virú.


4.1.3. INVERSIONES REALIZADAS:

4.2. REPRESA DE POECHOS:

4.2.1. FINALIDAD DE CREACCIÓN:

Con la finalidad de regular los caudales del río Chira, para que pueda ser utilizado en el riego de los valles Medio y Bajo Piura, se llevó a cabo el Proyecto Especial Chira ? Piura, que incluye la construcción de la Represa Poechos.

A fin de regular el caudal del río Chira y pueda ser usado en el riego de los valles Medio y Bajo Piura, se realizó el Proyecto Especial Chira - Piura, que incluyó la construcción de la Represa de Poechos.

Ubicada en la provincia de Sullana, cuenta con un muro de contención de 48 metros de altura y puede almacenar 1,000 millones de metros cúbicos de agua. Cerca de la represa se encuentran restos de la Fortaleza de Poechos, donde llegaron los ejércitos de Huayna Cápac, Huáscar y Atahualpa.

Cuando Poechos se llena, su 'cola' llega hasta el límite con Ecuador y da la impresión de ser un espectacular lago artificial rodeado de la belleza natural del valle. En su desembocadura se encuentra la monumental estructura arquitectónica de las compuertas y diques. Aprovecha tu estadía en la zona para conocer otros atractivos cercanos como el Parque Nacional Cerros de Amotape, Catacaos, Chulucanas, la Fortaleza de Narihualá, etc.



4.2.2. GENERALIDADES:

- Situada en la provincia de Sullana, departamento de Piura, es la más grande del país.

Gracias a su muro de contención de 48 metros de altura, puede almacenar 1,000

millones de metros cúbicos. Es la infraestructura principal del proyecto de irrigación

Chira-Piura.

- En noviembre del 2010 se declaró de interés y necesidad pública la ejecución en ella

de obras de afianzamiento, así como la reconstrucción del cuenco amortiguador, el

revestimiento del canal Miguel Checa y obras complementarias a la III etapa del

Proyecto Especial Chira – Piura

- Para la construcción de la Presa se emplearon de relleno 18 MMC de tierra de 14 tipos

de materiales diferentes, y se excavaron 9.2 MMC. En las obras de concreto armado,

se emplearon 401,000 m3 de hormigón. La estabilidad de la presa está garantizada por

el estudio geotécnico realizado, y las medidas correctivas llevadas a cabo antes y

después de la construcción.



4.2.3. CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE LA REPRESA DE POECHOS:

La Presa de Poechos es una presa de tierra de aproximadamente 13 km. de largo, 48 m. de altura máxima, 8m. de ancho en la corona y 290 m. de ancho máximo en la base. La corona está en la elevación 108.0 del sistema OLSA, y el máximo nivel de agua en el reservorio llega a los 103.0 OLSA. La sección es trapezoidal; la represa principal tiene un talud de 2.5 hasta la cota 91.00y hacia arriba cambia a 2.0. Asimismo, tiene un diafragma o pantalla de concreto de 0.60 de espesor y de 50m de profundidad, que llega al estrato rocoso.

Para tener las cotas en el sistema del IGN hay que sumar 8.33 m. a las del sistema OLSA.

La construcción de la presa ha creado el embalse o reservorio, el cual tiene aproximadamente 31 km. de largo, 7.4 km. de ancho y una profundidad máxima de 43 m.

El volumen total en la cota 103 es de 885 MMC y en la cota 84 es de 108 MMC; la cota 103 es el nivel normal de operación y la cota 84 es el mínimo de operación definidos en el diseño de la presa.

Las principales estructuras de evacuación de agua son:

Túnel de Desvío y Descarga de Fondo:

Provisto de una tubería de acero de 4.5m de diámetro. Tiene compuertas y válvulas de control para una capacidad máxima de 300 m3/seg. Con el máximo nivel de agua en el reservorio (103.0 OLSA).

• Aliviadero de Compuertas.- Con una capacidad máxima de 5500 m3/seg. para los 103.0 m. de nivel de agua en el embalse. Está equipado con tres compuertas radiales.

• Aliviadero de Emergencia (Dique Fusible).- Sirve para la evacuación de aguas extraordinarias en caso de avenidas excepcionales (P.R 10000 años). Está diseñado para una capacidad máxima de 10 000 m3/seg., después de desaparecido el dique fusible por rebosamiento. El equipo hidromecánico de la presa está ubicado dentro de estructuras de concreto



armado. Ha sido repotenciado en gran parte en los años 1996, 1999 y 2001.

Un dato de la construcción de la presa de Poechos:

En cuanto a la construcción, y a fin de tener una idea sobre los volúmenes de excavación y material empleados en la presa de Poechos, mencionaremos los volúmenes siguientes:

Relleno Total : 17 800 000 m3

Excavación : 9 000 000 m3

Concreto : 96 000 m3

4.2.4. OBRAS EJECUTADAS:

Con el fin de mantener el abastecimiento de agua de riego regulada en los valles del Medio y Bajo Piura; así como realizar obras de drenaje para rehabilitar las tierras de cultivo, el Proyecto Especial Chira-Piura ejecutó la I ETAPA. La obra consiste en trasvasar el agua del río Chira al río Piura a través del Canal de Derivación Daniel Escobar, para atender las demandas requeridas para la explotación agropecuaria de 44,800 ha. Los trabajos de la I Etapa empezaron el año 1972 y terminaron en 1979.


Canal Paralelo Cieneguillo de 7.8 km de longitud y 6.2 m3/s de capacidad para irrigar 5,422 ha

Canal Parales de 8 km de longitud y 4.8 m3/s de capacidad para irrigar 5,514 ha.

Canal de Derivación Daniel Escobar de 54 km de longitud y 70 m3/s de capacidad.

Represa Poechos con una capacidad de diseño para 1,000 MMC, cota de operación normal 103 m.s.n.m 885 MMC.


I. Construcción de 452 km de drenes troncales en el Bajo Piura.II. Ampliación en 5,422 hectáreas de frontera agrícola, Asentamiento Agrícola de

Cieneguillo.III. Construcción de 18 km de defensas contra inundaciones en puntos críticos del

valle del Bajo Piura

III.2.5. ESTRUCTURAS DE OPERACIÓN Y SEGURIDAD:

a) ALIVIADERO DE COMPUERTAS.- Constituido por tres compuertas radiales, de 10 m,

de ancho por 12 m. de altura y 210 toneladas de peso c/u. La función del aliviadero es

controlar las descargas de agua hacia el río Chira en época de avenidas . Su

capacidad máxima de descarga por el aliviadero principal de compuertas, es de 5,500

m3/Seg.

b) ALIVIADERO DE EMERGENCIA.- Está localizado en el dique izquierdo de la Presa.

Es un solado de concreto de 400 m. de longitud con muros laterales, tiene 4 cuerpos

individuales de 100 m. c/u, sobre el cual existe un relleno fusible de tierra provisto para

ser erosionado cuando las aguas excedan al nivel máximo de seguridad de la presa

(105 m.s.n.m.). La capacidad máxima de descarga es de 10,000 m3/seg.

c) CANAL DE DERIVACION CHIRA – PIURA.- Ubicado en el dique izquierdo de la

Presa, tiene dos compuertas radiales al final de dos conductos de 2.4 m de diámetro.

El canal es de sección trapezoidal totalmente revestido de concreto, su capacidad

máxima es de 70 m3/Seg. y 54 Km de longitud

d) SALIDA DE FONDO.- Estructura de concreto armado con blindaje. Tiene 300 m3/Seg

de capacidad y 415 m de longitud. Consta de compuertas de rueda de 4.50 m de

diámetro, válvula de mariposa y compuerta radial. Con salidas a los canales laterales

Miguel Checa y Huaypirá.

OPERACIÓN DEL RESERVORIO DE POECHOS



La operación se realiza en base a un procesamiento de datos hidrológicos de la cuenca, y

a las demandas de los planes de cultivo y riego de los valles Chira y Piura. El embalse

permite controlar avenidas y descargas máximas en el río Chira, para que no se

produzcan desastres en las partes bajas. El nivel normal de operacion es la cota 103

m.s.n.m con el cual se forma un espejo de agua de 63.1 Km2. La masa de agua

almacenada es utilizada básicamente para fines agrícolas, utilizándose también para fines

hidroenergéticos y pesqueros.

Actualmente abastece de agua a través del Canal de Derivación para funcionamiento de

la Central Hidroeléctrica "CURUMUY" ubicada en el km. 54 del canal de derivación; y en

un futuro inmediato se atenderá a la Central Hidroeléctrica POECHOS I actualmente en

construcción en el desarrollo agrícola con tendencia a ser empleada también en otros

usos como pesquería, Energía, Navegación y/o turismo.

CARACTERISTICAS TECNICAS DE LA PRESA DE POECHOS

Año de Construcción : 1972

Inicio de Operación : 1976

Vida Util : 50 AÑOS

Altitud : 108 m.s.n.m

Tipo : Presa de Tierra

Altura : 48 M

Longitud de la Corona : 11 Km.

Volumen de Diseño : 1000 MMC

Cota Máxima de Operación : 103

Volumen Operativo en la Cota 103 : 885 MMC

Superficie del espejo de agua al 100% de su

capacidad original

: 62 Km2

Superficie del espejo de agua al 60% : 47 KM2

Capacidad de descarga : 5.500 M3/Seg.

Area Bajo Riego : 81,800 Ha.

VALLE DEL CHIRA 37,000 Ha.

VALLE DEL MEDIO Y BAJO PIURA 44,800 Ha



La colmatación de la presa Poechos, en 26 años de funcionamiento ha alcanzado 389

MMC, que representa el 43 % del volumen operativo de 885 MMC

En el proceso de colmatación debemos indicar que hasta antes de la presencia del

fenómeno del niño extraordinario de 1983, el volumen anual de colmatación se

presentaba dentro de los niveles previstos en el diseño es decir entre 8 a 9 MMC/año.

Durante los fenómenos del niño extraordinarios de 1983 y 1998 el volumen de

colmatación alcanzó un promedio de alrededor de 75 MMC/año.

El proceso de colmatación tiene su origen principalmente, en el arrastre de sedimentos

por el río chira provenientes de la erosión laminar o hídrica que se produce en las zonas

desprotegidas de la cuenca alta, así mismo de las prácticas culturales que se realizan en

los lechos de quebradas importantes como la solana, donde anualmente se depositan

mas de 2 MMC de suelo agrícola que en los periodos de avenida es arrastrado al vaso de

la presa.

Entre las medidas alternativas que se vienen planteando para contrarrestar este proceso

de colmatación se tienen las siguientes:

Utilización de técnicas y métodos de descolmatación, al respecto, debemos

indicar que son muy caras y con resultados inciertos.

Elevación de la cortina de la presa

Establecimientos de embalses conexos en la cuenca Catamayo Chira y

Cuencas afluentes.

Trabajos de protección en la cuenca alta

Racionalizar la demanda de agua



4.3. REPRESA GALLITO CIEGO

4.3.1. GENERALIDADES

La Presa Gallito Ciego, es la Obra principal del Proyecto Especial Jequetepeque - Zaña y consiste en una presa de tierra zonificada de sección trapezoidal con sus estructuras de labores para la captación, aducción y salida regulada del agua, así como de un aliviadero para la evacuación de crecidas. La presa ha sido construida sobre el cauce del río Jequetepeque llegándose a formar un embalse máximo de 479.20 millones de metros cúbicos, de los cuales 392.02 millones es el volumen útil para fines agrícolas. Es de gran importancia porque permite la utilización racional de los recursos hídricos de la cuenca del río Jequetepeque, lográndose de esta manera el mejoramiento de riego de 36,000 Ha, e incorporación a la agricultura de 6,700 Ha de tierras eriazas aptas para el cultivo; así como también posibilita la generación de energía hidroeléctrica mediante una Central a pie de Presa de 40 MW de capacidad instalada, en concesión a una Empresa Privada.

4.3.2. UBICACIÓN:

La represa de Gallito Ciego se encuentra ubicada en el distrito de Yonán – Tembladera, en la provincia de Contumazá del departamento de Cajamarca. Sus coordenadas son aproximadamente las siguientes: 7° 13´ Latitud Sur y 79° Longitud Oeste. Su zona posee una altitud de 350 m.s.n.m.Presenta un clima seco y soleado, con una temperatura promedio de 24 grados centígrados durante todo el año



4.3.3. CARACTERISTICAS Y DATOS MÁS IMPORTANTES

Estructuración

La presa es una estructura de tierra zonificada de configuración más o menos simétrica. La sección típica se compone de un núcleo vertical con taludes 5:1 ubicado en la parte central de la presa, que constituye el elemento de impermeabilización del cuerpo de la presa. Tanto aguas arriba como aguas abajo, el núcleo empalma con zonas de transición con taludes externos 2:1 y sobre los cuales se apoyan espaldones con taludes variables entre 1:2.25 y 1:1.95 (aguas arriba) y 1:1.9 y 1:1.85 (aguas abajo). Los taludes exteriores de la presa están protegidos por un enrocado (Rip Rap) en la zona de aguas arriba para contrarrestar la acción erosiva del oleaje y por revestimiento de grava gruesa aguas abajo para su protección de las lluvias.

Principales Datos Geométricos:

Altura de la presa (entre fundación del núcleo y corona) 112.44 m. Altura de la presa (entre fundación de espaldones y corona) 105.44 m. Ancho de corona 15.0 m. Longitud de corona 797.0 m. Longitud de la presa en la base ( nivel 308 m.s.n.m) 405.0 m. Ancho máximo de la sección en la base de la presa (nivel 308.0 msnm) 473.0 m. Talud aguas arriba entre 1:2.25 y 1:1.85 Talud aguas abajo entre 1:1.9 y 1:1.85 Volumen de excavación total (trabajos de limpieza) 997,000 m3Volumen de relleno total 13'907,142 m3Volumen de relleno en el núcleo 2'041,509 m3Volumen de relleno en las transiciones 1'919,939 m3Volumen de relleno en los espaldones 9'490,792 m3Volumen de relleno rip-rap 454,902 m3Volumen de excavación para colocación del diafragma 11,770 m3Concreto para el diafragma. 3,156 m3Acero estructural en diafragma. 483 Tn.



Principales Datos Hidrológicos y del Embalse. Area de cuenca 4,230 Km2Volumen anual medio de escorrentía 838 MMC. Nivel mínimo de explotación 361.0 m.s.n.m. Nivel máximo de embalse útil 404.0 m.s.n.m. Nivel máximo en crecidas 410.3 m.s.n.m. Volumen muerto 82.3 MMC. Volumen de embalse útil 379.90 MMC. Volumen de retención de crecidas 93.73 MMC. Volumen total (máximo en cota 410.30 m.s.n.m.) 555.93 MMC.Área de embalse en nivel 404 m.s.n.m. 14.269 Km2Área de embalse en nivel 361 m.s.n.m. 5.065 Km2Longitud máxima de embalse 12.0 Km Ancho de embalse en nivel 404 m.s.n.m. Entre 0.5 y 2.0 Km Pendiente media en el cauce del río en la zona del embalse 1%o

4.3.4. ESTRUCTURAS DE LA PRESA

Para la captación, aducción, salida de agua regulada y evacuación de crecidas, la presa cuenta con las siguientes estructuras de servicio

ESTRUCTURA DE SERVICIO

Estructura de aguas arriba o de entradaEstá formada por las captaciones de servicio y de fondo, con sus correspondientes dispositivos de cierre, ésta posibilita la captación del agua embalsada para su posterior entrega al Túnel de Descarga.



Captación de servicio:Se encuentra sobre la cota 336.78 m.s.n.m., se utiliza en condiciones normales de operación. El agua del reservorio ingresa por una ventana rectangular de 4.22 m x 5.83 m y, mediante una sección de transición a un pique vertical de 3.0 m de diámetro y 15 m de longitud. El pique vertical se conecta con el túnel de descarga a través de una tubería curva a 90º y un embudo de empalme de 3.00 m a 7.50 m de diámetro. Todo el conducto es blindado con planchas de acero St 37-2 de 22 mm. El dispositivo de cierre consiste de una compuerta tipo vagón de 3.6 m x 5.5 m, provista de 8 ruedas de 800 mm de diámetro, que se desliza por un carril de dos rieles tipo A 75 (DIN 536), el mismo que se encuentra instalado sobre una plataforma de concreto en el talud aguas arriba del dique, desde la cota 336.78 a la 410.0 m.s.n.m., con una inclinación de 38.4 % y una longitud total de 207 m. (Ver Fig. No 5) Encima de la abertura de ingreso se encuentra instalada una reja móvil tipo vagón de 4.3 m x 5.9m, provista de 4 ruedas de 300 mm de diámetro, que para su izaje con fines de mantenimiento, se desliza por el mismo carril descrito para la compuerta. El accionamiento para izaje de la compuerta de servicio y reja se efectúa desde la Casa de Máquinas ubicada en la cota 412 m.s.n.m., mediante un sistema de cabrestante electromecánico compuesto de: motor eléctrico de 5.5 KW, reductor de engranajes, dos tambores de 2.0 m de diámetro donde se enrollan dos cables de acero inoxidable de 42 mm de diámetro para el izaje de la compuerta, dos tambores de 2.0 m de diámetro donde se enrollan dos cables de acero inoxidable de 20 mm de diámetro para izaje de la reja.Como fuente de energía se utiliza la proveniente de la Minicentral Hidroeléctrica mediante una línea de 600 V y transformador 600/380 V.

Captación de Fondo: Diseñada inicialmente para los casos en que se requiera la evacuación parcial o completa del embalse cuando el nivel de agua se encuentre por debajo de la cota 350 m.s.n.m. 9 La estructura de ingreso está ubicada en la cota 315.0 m.s.n.m., y consiste en una ventana cuadrada de 1.20 m x 1.20 m, que mediante una sección de transición se conecta a una tubería de 1.20 m de diámetro y 42 m de longitud que desemboca en el lado derecho del túnel de descarga. Todo el conducto es blindado con planchas de acero St 37-2 de 18 mm. El dispositivo de cierre consiste de una compuerta tipo vagón de 1.8 m x 1.8 m, provista de 4 ruedas de 500 mm de diámetro, que se desliza por un carril de dos rieles tipo A 75



(DIN 536) instalado sobre una plataforma de concreto en el talud aguas arriba del dique desde la cota 315.0 a la 350.0 m.s.n.m., con inclinación variable de 81 hasta 25 y una longitud total de 60 m.Encima de la abertura de ingreso se encuentra instalada una reja fija de 2.60 m x 4.20 m. El accionamiento de la compuerta se efectúa desde una caseta metálica en el nivel 350.00 m.s.n.m. y consiste en un cabrestante fijo con tambor de 1.20 m de diámetro, cable de izaje de acero inoxidable de 48 mm de diámetro, así como partes transportables que se instalan cuando se requiera, como son: motor eléctrico de 3.0 KW, engranaje planetario y acople. El manejo del accionamiento se efectúa por medio de un armario de labores transportable con la conexión mediante cable a la toma de corriente ubicada en la Casa de Máquinas. Actualmente, la Captación de Fondo se encuentra totalmente colmatada, cubierta por una capa de sedimento de aproximadamente 22.0 m de altura. Como la posibilidad de recuperarla es muy remota y teniéndose en cuenta que nuevamente se perdería en otro año húmedo con alto transporte de sedimentos, considerándose también que fue construida con la finalidad de montaje y de auxiliar para el ingreso de operación en su configuración final de la captación de servicio mas no como estructura evacuadora de flujo en cualquier oportunidad y sin condicionamientos en cuanto a niveles de embalse, se ha determinado su clausura mediante el relleno del conducto que une la sección de captación de fondo y el conducto o túnel de la estructura de labores.

Conducto o túnel de descargaEl Túnel de Descarga conecta la Estructura de Entrada con la Estructura Terminal o de salida, tiene una longitud total de aproximadamente 700 m y un diámetro promedio de 7.50 m, se compone de tres tramos siguientes: Zona de entrada: tramo revestido con blindaje de acero hasta el km 0+045. Esta zona se conecta directamente con el pique vertical mediante una tubería curva a 90° y un embudo de empalme de 3.00 m a 7.50 m de diámetro. En esta zona desemboca también la tubería de la Captación de Fondo.

Tramo central: revestido con inyecciones de concreto a presión (torcreto), desde la progresiva 0+045 a la 0+602.6.

Zona de salida: conformado por el tramo revestido con blindaje de acero entre las progresivas km 0+602.6 hasta km 0+700 en donde empalma con la Estructura Terminal mediante una junta de dilatación. La zona de salida con su blindaje de acero incluye el tramo de la desviación esférica, desde donde parte hacia el lado izquierdo el túnel de aducción a la Central Hidroeléctrica "Gallito Ciego"; éste túnel es blindado de 3.50 m de diámetro



y 55.00 m de longitud. Las labores de Operación y Mantenimiento de éste Túnel aductor están a cargo del Concesionario de la Central Hidroeléctrica.

Estructura terminal o de salida

La Estructura Terminal se ubica inmediatamente después de la zona de salida del Túnel de Descarga y se conecta con este mediante una Puerta de Presión y un Tabique de Choque. En esta estructura están instalados dos ductos o ramales a presión que salen del Tabique de Choque y en cada ramal está ubicado una válvula de servicio y una válvula de emergencia; permitiéndose una descarga nominal de hasta 70 m3/s por cada ramal. Las válvulas de labores son de tipo "Howell - Bunger", mientras que las válvulas de cierre de emergencia son del tipo "Mariposa". Las válvulas de labores y de emergencia están accionadas por sendos servomotores y grupos oleohidráulicos. Cada grupo corresponde a las dos válvulas de labores y a las dos de emergencia. Ambos grupos hidráulicos están ubicados en la sala de maniobra en el nivel 307.60 m.s.n.m. dentro de la estructura terminal; el manejo del accionamiento se efectúa por medio de los armarios de labores correspondientes, ubicados al lado de los grupos hidráulicos. El vaciado total del túnel de descarga para fines de inspección y mantenimiento, se facilita a través de la tubería de drenaje ubicada debajo de las dos tuberías de presión. Con este propósito se puede ingresar al túnel por una puerta de presión ubicada en el tabique de choque.Se cuenta con una grúa tipo tecle instalada debajo del techo de la sala de labores para facilitar el desmontaje de las válvulas de mariposa. Hasta antes de que se construyera la Central Hidroeléctrica Gallito Ciego, la entrega regulada al Valle Jequetepeque se hacía exclusivamente por medio de las Válvulas Howell Bunger; al entrar en operación la Central, los caudales turbinados se almacenan momentáneamente en un embalse de compensación para después ser entregados según los requerimientos del valle a través de dos compuertas planas de regulación instaladas en la parte final del embalse. En los casos de paralización de la Central o que los requerimientos del valle superan la capacidad máxima de descarga de las compuertas, se procede a la apertura de las Válvulas Howell, completándose la diferencia. La energía eléctrica para los equipos instalados en la Casa de Máquinas, Estructura



Terminal y alumbrado de la Presa, es suministrada en forma permanente por una Minicentral Hidroeléctrica de 220 Kw, ubicada al costado izquierdo de la Estructura Terminal. En los casos en que faltara la energía eléctrica proveniente de la Minicentral, OPEMA deberá poner en funcionamiento el grupo electrógeno de emergencia DEUTZ-KNURZ de 66 KVA, instalado en la sala de maniobras de la Estructura Terminal. Las labores de Operación y Mantenimiento de la Minicentral Hidroeléctrica no forman parte del CONTRATO, pues estos se encuentran a cargo del PROYECTO.

POZA DISIPADORA DE ENERGIA

La poza disipadora de energía permite disipar la energía cinética del chorro de agua proveniente de las válvulas Howell Bunger o del chorro proveniente del Aliviadero de Crecidas. Ha sido construida con el objeto de producir el resalto hidráulico y garantizar un flujo subcrítico en el canal de descarga. La poza tiene una longitud de 77.65 m. El tramo inicial de 20 m parte desde la junta con la estructura terminal y desciende desde la cota 301.35 m.s.n.m. a la cota 293.30 m.s.n.m., continuando con un tramo horizontal que concluye en el umbral dentado formado por 25 dados disipadores separados 1.5 m entre sí. Sigue una rampa ascendente desde la cota 293.30 m.s.n.m. hacia la 298.30 m.s.n.m. que empalma con el canal de descarga, estando la rampa protegida con gaviones de 1 m de espesor para evitar erosiones.

CANAL DE DESCARGA / RIO

El canal de descarga ubicado a continuación de la poza disipadora de energía, es la estructura final del sistema de entrega al río Jequetepeque, aguas abajo de la presa, el agua proveniente del túnel de descarga y/o del vertedero de crecidas. Considerando que el canal tiene que conducir los caudales de crecidas (1,630 m3/s) así como la descarga máxima de labores (140m3/s), se ha dimensionado las secciones revestidas en forma de doble trapecio, cuya sección inferior tiene capacidad para la descarga de labores, mientras que la doble sección sirve para los caudales de crecidas. Con una longitud de aprox. 405 m y una pendiente de 0.05 %, el canal se inicia en la transición de la poza disipadora de energía con un ancho de 92 m en la base. El primer tramo se desarrolla en sección doble trapecio cuyo ancho de solera en su sección inferior disminuye en forma gradual de 92 m a 15 m en una longitud de aprox. 185 m. A partir de aquí no se altera la sección compuesta en un largo aprox. de 100 m, teniendo la sección inferior de 15 m de base y 3 m de altura y la sección superior de 126 m de ancho y 6.0 m de altura.



En el tramo final, la sección inferior se ensancha gradualmente hasta empalmar con la sección superior. Los diques laterales tienen una altura de 9.0 m sobre el fondo del canal y terminan en forma tronco - cónica a ambos lados del eje del canal, con taludes que varían entre 1:1.5; 1:2 y 1:2.23.

4.4. CENTRAL HIDROELECTRICA EL PLATANAL

4.4.1. UBICACIÓN:

Flamante central hidroeléctrica, situada a 900 metros sobre el nivel del mar (msnm), en la localidad de San Juanito, distrito de Zúñiga, provincia de Cañete, departamento de Lima.

4.4.2. DESCRIPCION DEL PROYECTO:

El río Cañete nace en el nevado Ticlla, a 4600 msnm, en la provincia de Yauyos y recorre 220 km hasta desembocar en el mar de Cañete, 153 km al sur de Lima. Los nevados y las numerosas lagunas de la cuenca alta de este río, hacen de ella una de las reservas hídricas más estables e importantes del país.

El proyecto hidroeléctrico El Platanal se basa en el afianzamiento hídrico de la cuenca del río Cañete.

Contempla la construcción de un embalse de regulación estacional mediante el represamiento de la laguna Paucarcocha, ubicada a 4220 msnm, en el distrito de Tanta, provincia de Yauyos y a 200 km de la costa.

El embalse de la laguna Paucarcocha permite almacenar hasta 70 millones de metros cúbicos (MMC) durante los meses de lluvias, que serán descargadas progresivamente durante los meses de estiaje, incrementando y regulado la disponibilidad de agua en la cuenca, suficiente para mantener operativa a la central.

Las obras de captación se ubican en la localidad de Capillucas, distrito de Allauca, provincia de Yauyos. Entre Ir ellas destaca la presa de Capillucas de 35,7 metros de altura, con un volumen máximo de almacenamiento de 0.8 MMC, que permitirá la creación de un embalse de regulación horaria. Ello posibilitará que la hidroeléctrica despache durante las horas de mayor valor para el Sistema Eléctrico Interconectado Nacional.

El embalse de Capillucas sólo operará como regulador horario en la época de estiaje del Río Cañete. Durante la época de lluvias, el embalse de Capillucas no operará como tal, sirviendo sólo como tránsito, a través de las tres compuertas radiales que permanecerán mayormente abiertas (parcial o totalmente), manteniendo el nivel requerido para la operación de la central. La presa de Capillucas es complementada por un desarenador de 5 naves, un canal de conducción y una cámara de carga que comunica las obras de captación con el túnel de aducción.



El túnel de aducción, de 12.5 kilómetros de longitud y 5 metros de diámetro, es la columna vertebral del proyecto "El Platanal" ya que conduce el agua desde la localidad de Capillucas hasta la localidad de San Juanito, distrito de Zúñiga, Cañete, donde se ubica la casa de máquinas. Para la construcción del túnel se programó el trabajo de excavación en cuatro frentes, mediante la técnica de perforación y voladura, reduciendo los riesgos y acortando el plazo total de construcción. El túnel de aducción se conecta con la casa de máquinas mediante un conducto, constituido principalmente por un pique vertical blindado para resistir una presión superior a los 600 metros de columna de agua.

Figura Donde se aprecia el túnel

La Central Hidroeléctrica El Platanal se ubica en el sector denominado San Juanito, a la altura del Km. 66 de la carretera Cañete - Yauyos y sobre la margen derecha del río Cañete.

Está diseñado para una capacidad instalada \ de 220 MW, con una caída bruta de 630.2 m. , y un caudal nominal de diseño de 41.15 m3/seg; constituyéndose en la más importante del país después de la Central Hidroeléctrica El Mantaro.

El esquema hidráulico está conformado por un embalse de regulación anual en la parte alta de la cuenca del río Cañete ubicado en la Laguna Paucarcocha en la cota 4210 msnm, formada por dos presas cuyas coronas se ubican en la cota 4248 msnm y que permitirán almacenar 70 millones de metros cúbicos y un sistema de descarga formado



por un túnel blindado y un sistema de compuertas para la descarga controlada del volumen almacenado.

El Reservorio de regulación horaria se ubica en el sector denominado Capillucas y está conformado por una Presa de concreto convencional y RCC cuya cresta se ubica en la cota 1543 msnm, dotada de un sistema de compuertas radiales y ataguías que permiten el almacenamiento diario útil de 0.9 millones de metros cúbicos.

En la margen derecha del río Cañete y dentro del reservorio se ubican la Bocatoma que consta de dos ventanas de 2.50x3.80m cada una con un sistema de control formado por compuertas radiales y ataguías que permiten el ingreso del agua hacia el túnel de toma y un conducto cubierto hasta alcanzar el Desarenador de 5 naves y de una longitud de 90 metros. Desde el Desarenador el caudal captado discurre en un Canal Mellizo enterrado de 713 metros de longitud hasta la Cámara de Carga que alimenta al Túnel de Aducción de sección en herradura con diámetro nominal de 5 metros y una longitud total de 12.45 kilómetros parcialmente revestido.

EL último tramo del túnel de aducción (300 m.); con un diámetro de 3.7 m. se encuentra totalmente blindado y se conecta con el blindaje del pique.

El Conducto Forzado o pique tiene un diámetro interior de 3.2 metros y tiene una longitud de 526.65 metros que se conecta al e pantalón o bifurcación con un tramo horizontal de 29.6 metros, que permite el ingreso de agua a las 2 turbinas Pelton cuyo eje está ubicado en la cota 898.50 msnm.



La Casa de Máquinas en caverna tiene una 1 longitud total de 70.30 metros por 20 metros de ancho y 36.30 metros de altura máxima donde están ubicados los 2 grupos, además se cuenta con la cámara de Transformadores y los equipos de ventilación que tiene una longitud de 65.30 metros por 15.20 metros de ancho y 18.50 metros de altura máxima, ubicados antes de ingresar a la casa de maquinas sobre el túnel de ingreso.

La descarga del agua turbinada se efectúa a través de un canal de 884 metros de longitud con una sección tipo baúl de 5.6 metros de diámetro nominal revestido en su sección mojada. El canal de descarga entrega sus aguas al Reservorio de Restitución de 0.54 millones de metros cúbicos de almacenamiento, para el control de las descargas al río Cañete en forma regulada y uniforme.

Al exterior se ubica el Patio de Llaves denominado San Juanito en donde a través de una Línea de Transmisión de 220KV y 100 kilómetros de longitud se alimentará la SS.EE. Chilca a cargo de REP Perú en donde se conectará con la Línea de Transmisión del Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN).

La construcción de la Central Hidroeléctrica El Platanal se encuentra en su fase final, previéndose que para el próximo mes de agosto se culminarán las obras y se ingresarán a la fase de pruebas antes de poner en operación comercial las Unidades de Generación UG-1 y UG-2.

4.4.3. Beneficios



La Central Hidroeléctrica El Platanal pone a disposición del SEIN un total de 220MW de energía, la cual es canalizada a través de la subestación Chilca que genera un promedio de 1.1 millones de MW hora por año de energía limpia.

4.5. CENTRAL HIDROELECTRICA CHARCANI V

4.5.1. Ubicación:

Se encuentra ubicada en:

Localidad : Charcani

Distrito : Selva alegre

Provincia : Arequipa

Departamento: Arequipa

Altitud : 2963 msnm

4.5.2. Descripción del proyecto:

Charcani V cuenta con una capacidad instalada de 135 MW, es la única hidroeléctrica del mundo construida en el interior de un volcán (el Misti).

Caudal máximo de 25 m3/s Altura bruta de 710 m Capta el agua de la represa de Agua Blanca Túnel a presión de 10.1 km de

longitud y 3,10 m de diámetro, revestido en 6,2 km y con blindaje en 3,9 km.

3 turbinas Pelton verticales. Conducto forzado de 859 m de largo Chimenea de 90m de altura Cámara de válvulas mariposa de 2.2m de diámetro.



Fig: Infraestructura de la Central Hidroeléctrica Charcani V



5. CONCLUSIONES:

1. Después de haber revisado todo esta información llegamos a la conclusión de que

las obras hidráulicas son muy importantes en muchos aspectos, social, económico

y la población que se ve beneficiada con una obra de este tipo tiende a tener un

gran desarrollo.

2. Se le debe realizar un correcto mantenimiento a las obras hidráulicas para lograr

evitar problemas futuros. Estas obras hidráulicas se realizan tratando de afectar lo

menos posible al ecosistema.



6. LINKOGRAFIA:

http://es.scribd.com/doc/34251692/Tema-1-Las-Obras-Hidraulicas-Parte-1

http://es.scribd.com/doc/44795336/Obras-Hidraulicas-en-El-Peru

http://es.wikipedia.org/wiki/Obra_hidr%C3%A1ulica

7. BIBLIOGRAFIA:

DISEÑO DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS… PRIMERA EDICION… AUTOR: MAXIMO VILLON BEJAR.

ESTRUCTURAS HIDRAULICAS… AUTOR: ING. ARBULU RAMOS JOSE

MANUAL DE DISEÑO HIDRAULICO DE CANALES Y OBRS DE ARTE… PRIMERA EDICION… AUTOR: ING. ELMER GARCIA RICO.


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