I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015 DE RIEGO Y DRENAJE23 Y 24 de noviembre de 2015

Jiutepec, Morelos

Logos institucionales de los autores

DISEÑO HIDRÁULICO DE ESTRUCTURAS DE CRUCE Y ENTRADAS DE AGUA AL CANAL PRINCIPAL HUMAYA, DERIVADO DE LA AMPLIACIÓN DE CAPACIDAD

José Eduardo Moreno Bañuelos1; Víctor Manuel Ruiz Carmona1; Ernesto Olvera Aranzolo1; Eduardo Chan Gaxiola1;

Bertha Meza Prieto2; Venancio Juárez González2

1Especialistas en hidráulica.2Especialistas en hidráulica externos de apoyo

1

Contenido1 Antecedentes

2. Objetivos

3. Diagnóstico

4. Formulación del proyecto

5. Caracterización de las estructuras

6. Materiales y métodos

7. Conclusiones

8. Recomendaciones

2I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015Reunión Anual de Riego y Drenaje

1. AntecedentesPara sobreelevar de manera integral el Canal Principal Humaya (CPH),con la ampliación de su capacidad de 80 m3/seg a 120 m3/seg, fuenecesario revisar las políticas de operación del canal, de lasestructuras y replantear las nuevas condiciones operativas para:conducir las aguas pluviales de ambas márgenes a través entradas deagua, un almacenamiento temporal en diques, extraer los excesos condesfogues automáticos y/o manuales, el cruce del CPH mediantealcantarillas, sifones invertidos y eventualmente con puentes canal.

3I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015Reunión Anual de Riego y Drenaje

Desfogue automático del CPH

2. Objetivo

El objetivo principal es prevenir, controlar y resolver los problemasque puedan generar los escurrimientos a las comunidades, laagricultura y la infraestructura en general, identificando losrequerimientos de las estructuras y optimizando su costo.

4I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015Reunión Anual de Riego y Drenaje

Salida del Túnel Tecoritosin entradas de agua

El diagnóstico consistió en realizar la revisión de la infraestructuraexistente, identificar la faltante, llevar a cabo el diseño de las nuevasobras de acuerdo con los niveles de operación de proyecto y rediseñar lasestructuras actuales que no cumplen con los requerimientos, optimizandosu costo y tiempos de ejecución. Para el diseño se identificaron losestudios básicos de topografía, geotecnia, hidrología, hidráulica y unacaracterización previa de las estructuras requeridas.

5I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015Reunión Anual de Riego y Drenaje

3. Diagnóstico

4. Formulación del proyecto

El proyecto ejecutivo consiste en el diseño de poco más de 230 estructurasde cruce o entradas de agua al CPH, a lo largo de más de 150 km. Parallevar a cabo el diseño de manera específica y expedita, el proyectoejecutivo resultaría técnicamente inviable, debido al tiempo que llevaríaintegrar un expediente técnico para cada estructura; para hacer más ágilesta etapa del diseño y la ingeniería de proyecto, se llevó a cabo unacaracterización de cada sitio y estructura.Los estudios de mayor impacto para este tipo de estructuras son elhidrológico y la hidráulica.

6I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015Reunión Anual de Riego y Drenaje

7

5. Caracterización de las estructuras

Se hizo una caracterización/clasificación de estructuras existentes, dondehace falta resolver el problema de los escurrimientos en las cuencasatendiendo a:

Un sistema establecido y forma de operación actual del CPH.

A la dinámica funcional del CPH con el aumento de nivel, el deterioro de lasestructuras existentes en su mayoría para rehabilitación, reconstrucción oreposición, y al diseño de nuevas estructuras de control, acceso y cruce.

El desnivel entre la plantilla del cauce natural y el mayor nivel del CPH, daorigen a una reducción de la sección efectiva del cauce que drena,principalmente en entradas de agua en tajo o ladera. En otros casos, eldesnivel aumenta para secciones localizadas en terraplenes, ello impediráo limitará el acceso de agua al CPH, derivando en pasos inferiores.

I CONGRESO NACIONAL COMEII 2015Reunión Anual de Riego y Drenaje

8

5.1. Estructuras de acceso y de cruce de agua sobre el CPH

9

6. Materiales y métodos6.1. Localización del CPH

Presa derivadora Andrew Weiss

10

6.2 Mapa de uso de suelo

11

6.3 Mapa de tipo de suelo

A: Gravas-ArenasB: Arenas finas-LimosC: Arcillas

12

6.4 Mapa de pendiente del terreno

13

6.5 Área de influencia climatológica con polígonos de Thiessen

Palos Blancos

El Varejonal

Pericos

Rosa Morada

El Playón

Guamúchil

14

6.6 Gastos máximos obtenidos con fórmula:Racional

ChowNo. Cadena

mientotc

(min)Área (km2)

Hp (mm)

Pe (mm) tp (hr) X=Pe/d Z

Qmax

(m3/s)

131 66+167103.70

1 9.410 77.753 44.736 1.447 25.884 0.710 48.076

132 70+124 92.774 7.087 75.082 33.651 1.319 21.763 0.705 30.227

133 99+749 68.588 6.757 68.061 23.162 1.026 20.262 0.700 26.642

134 103+664 57.971 6.723 64.278 11.310 0.893 11.706 0.695 15.204

135 120+022 77.535 16.180 67.825 22.240 1.137 17.210 0.702 54.344

136 123+018 61.420 7.311 62.996 29.742 0.936 29.054 0.699 41.277

137 123+393 65.061 6.944 64.181 22.211 0.982 20.484 0.700 27.678

138 125+917 63.110 13.253 63.554 27.054 0.958 25.721 0.699 66.241

139 135+043195.40

4 91.856 88.190 43.958 2.451 13.498 0.800 275.739

No. Cadenamiento tc (min) Area (km2) i (mm/h) C Qmax (m3/s)

1 0+240 5.48 0.146 172.5500 0.18 1.261

11 4+347 5.06 0.028 176.8381 0.13 0.178

20 9+947 9.89 0.418 210.3018 0.13 3.178

30 20+328 41.16 3.057 97.8863 0.08 6.655

48 49+468 37.97 4.264 87.081 0.17 17.807

50 50+258 13.85 0.444 152.247 0.19 3.527

60 69+378 26.90 0.266 107.012 0.08 0.594

70 77+017 14.42 0.107 149.292 0.15 0.66480 89+439 32.41 2.394 95.890 0.13 8.13790 99+145 46.18 2.571 77.042 0.15 8.054

100 109+305 7.20 0.074 200.547 0.13 0.516130 147+780 56.36 4.858 54.964 0.15 11.135

15

6.7. Compuerta tipo charnela

16

6.8. Esquema del funcionamiento de compuerta tipo charnela

17

6.9. Esquema del funcionamiento de compuerta tipo charnela.

18

7. Conclusiones del estudio hidrológico

1. Los gastos obtenidos con la fórmula racional son confiables para larevisión de entradas de agua existentes y para el diseño de nuevasestructuras, teniendo en cuenta un área máxima de cuenca de 5 km2.

2. Los coeficientes obtenidos para aplicar la fórmula de Chen puedenvariar, dependiendo de la distancia que haya entre la estaciónclimatológica y la cuenca.

19

8. Recomendaciones de mantenimiento en las estructuras

1. Engrasado de compuertas tipo charnela, deslizantes y radiales.

2. Pintado de rejillas y compuertas.

3. Limpieza de rejillas, canales, tanques sedimentadores ydesarenadores.

20

¡ POR SU ATENCIÓN, GRACIAS !