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Infraestructura de Aprovechamientos HidráulicosViaje al Oriente de Morelos
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO
DEPARTAMENTO DE IRRIGACIÓN
INFRAESTRUCTURA DE APROVECHAMIETOS
HIDRÁULICOS
REPORTE DEL VIAJE 1 AL ORIENTE DE MORELOS, MÉX.
6º AÑO GRUPO “B”
PROFESOR: DR. R. EDUARDO ARTEAGA TOVAR
CHAPINGO, MÉXICO ABRIL DE 216
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Infraestructura de Aprovechamientos HidráulicosViaje al Oriente de Morelos
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CONTENIDO1. INTRODUI!N................................................................................................1
". D#$ARRO%%O...................................................................................................1
".1. &resa &alo 'lanco..............................................................................................1
".1.1. U(icaci)n......................................................................................................1
".1.". *uente de alimentaci)n de la presa.............................................................1
".1.+. #,uipo de (om(eo.......................................................................................1
".1.-. ultivos.........................................................................................................+
".1.. ortina..........................................................................................................+
".1./. aso de almacenamiento.............................................................................+
".1.. O(rade e2cedencias....................................................................................+
".". &resa %a &o3a....................................................................................................+".".1. U(icaci)n......................................................................................................+
".".". 4eneralidades..............................................................................................-
".".+. ortina..........................................................................................................-
".".-. aso de almacenamiento.............................................................................-
".".. O(ra de toma...............................................................................................
"."./. ertedor........................................................................................................
".+. &resa in5. 6anuel &astor 7%os arros8..............................................................
".+.1 U(icaci)n.......................................................................................................
".+.". ortina........................................................................................................../
".+.+. aso de Almacenamiento............................................................................./
".+.-. O(ra de #2cedencias...................................................................................
".+.. O(ra de Toma...............................................................................................9
".-. &resa Tierra : %i(ertad 7a:ehuacan8................................................................9
".-.1. U(icaci)n......................................................................................................9
".-.". ortina..........................................................................................................9
".-.+. aso de Almacenamiento.............................................................................9
".-.-. O(ra de Toma...............................................................................................;
".-.. O(ra de #2cedencias...................................................................................;
".. &resa %a #speran3a...........................................................................................;
"..1. U(icaci)n......................................................................................................;
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"..". orriente de aprovechamiento...................................................................10
"..+. ortina........................................................................................................10
"..-. aso de Almacenamiento...........................................................................10
"... O(ra de #2cedencias.................................................................................10
"../. O(ra de Toma.............................................................................................11
+. ON%U$ION#$................................................................................................11
ÍNDICE DE FIGURAS
*i5ura 1. &resa &alo 'lanco en d. A:ala 6orelos.................................................."
*i5ura ". &resa %a &o3a< actualmente se encuentra a3olvada.................................-
*i5ura +. &resa %os arros< #stado de 6orelos......................................................./*i5ura -. &resa a:ehuacán< #stado de 6orelos.....................................................;
*i5ura . &resa %a #speran3a en =altetelco 6orelos..............................................10
1. INTRODUCCIÓNomo parte práctica del curso optativo Infraestructura de AprovechamientosHidráulicos< la primera salida se reali3) al oriente del estado de 6orelos< donde sevisitaron presas< con la finalidad de o(servar su conformaci)n t>cnica : lascondiciones socioecon)micas en las cuales se da su desarrollo.
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#l estado de 6orelos se encuentra dentro de dos provincias fisio5ráficas? #l #@eNeovolcánico al norte< la Depresi)n del 'alsas.
#l clima cálido su(hmedo se presenta en el 9 B de la superficie del estado< laslluvias se presentan durante el verano en los meses de @unio a octu(re< laprecipitaci)n media del estado es alrededor de ;00 mm anuales< condiciones ,uehicieron necesaria la construcci)n de almacenamiento para poder mantener cultivos : 5anado durante la >poca de estia@e.
. DESARRO!!O
.1. "RESA "A!O #!ANCO
".1.1. U(icaci)nU(icada en el municipio de iudad A:ala 6orelos se u(ica la presa &alo 'lanco.Dado ,ue la 3ona de rie5o se encuentra en cotas superiores a las de la presa dealmacenamiento< fue necesario utili3ar (om(eo para poder a(astecer dicha
demanda. &ara ello fue esta(lecido el sistema de (om(eo hinameca Cacapalco.
#l nom(re oficial de la presa es 4eneral *rancisco %e@Ea< me@or conocida como7&alo 'lanco8 u(icada en el e@ido hinameca< municipio de iudad A:ala< 6orelos.
onstruida en el aFo 1;/- con una altura de "" m por la $RH : so(relevada men 1;99 por la $ARH. U(icada en latitud 19G +; 108 N : lon5itud ;9G / +/.-98 O<con frontera alta en el volcán &opocat>petl.
".1.". *uente de alimentaci)n de la presa Alimentada por el REo Huitchila cu:a fuente es el REo uautla. %a superficie de lacuenca es de /9." m"< la finalidad de dicha presa es rie5o principalmente :a(revadero< todo el aprovechamiento se reali3a por (om(eo.
#l hecho de ,ue el a5ua es e2traEda de la presa por (om(eo implica ,ue cada m +
de a5ua e2traEda resulte caro< por >sta causa< aun en >poca de estia@e la presasi5a con a5ua.
".1.+. #,uipo de (om(eo A la su(estaci)n el>ctrica lle5a corriente de alta tensi)n< donde es transformada a(a@a tensi)n< cuenta con tres (om(as< cada (om(a es alimentada por untrasformador< actualmente se encuentran s)lo " en funcionamiento.
%a planta de (om(eo se encuentra en una cola del vaso de almacenamiento<cuenta con? un canal de acceso< cárcamo de (om(eo< una re@illa : una torre ,ueacciona la compuerta de emer5encia< se a(re : se toma el nivel del vaso.
%a e2tracci)n no se puede reali3ar con (om(a centrEfu5a< es por ello ,ue se tienen(om(as de tur(ina vertical< mismas ,ue elevan 0 m la cota del a5ua. %os
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impulsores tienen válvulas con filtros : válvulas ventosas ,ue permiten la entrada: salida de aire.
#l sistema se encuentra conformado por @untas soldadas rE5idas : @untas fle2i(lesdresser< ,ue son anillos ,ue presionan el (arril. Al momento de la visita sepresenta(an fu5as por un sello daFado< misma ,ue disminuEa la eficiencia delsistema. #l sistema de(e operar a una cota superior del nivel mEnimo deoperaci)n< de no ser asE el sistema cavitará.
%a compuerta se opera con un mecanismo de - en5ranes de transmisi)n de ; 5.#n una escala marina ha: descanso al (a@ar - m.
Todo sistema de conducci)n de(e de tener dispositivos de protecci)n : de control.
Figura 1. Presa Palo Blanco en Cd. Ayala Morelos.
#l vásta5o se acciona ascendiendo o descendiendo el nivel. Una válvula demariposa es de difEcil control< las válvulas chec no permiten el flu@o de re5reso< laválvula de alivio avienta el a5ua : se re5ula por los dispositivos ,ue dan presi)n.
#n el cam(io de direcci)n de la tu(erEa del sistema de conducci)n ha: un atra,ue<mismo ,ue sirve para fi@ar la tu(erEa.
%as válvulas ventosas van en el columpio dado ,ue ahE se almacena el aire : ensitios con pendiente uniforme de(en colocarse cada cierta lon5itud.
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".1.-. ultivosDentro de la 3ona de rie5o predomina el cultivo de caFa< mismo ,ue es destinadoal in5enio a3ucarero de la re5i)n< en menor medida se siem(ra maE3< ,ue essolamente de autoconsumo. #n la re5i)n e2iste e2plotaci)n piscEcola< dentro :fuera de la presa.
".1.. ortina%a cortina es de tipo fle2i(le de materiales mi2tos? cora3)n impermea(le< una capafiltro ,ue evita erosi)n : una capa e2terior esta(ili3adora de enrocamiento contaludes de "?1 en am(os lados de la cortina. #l vertedor anti5uo< tipo desfo5ue. #ncuanto a la cortina tiene "-." m de lon5itud : un ancho de / m limitada por fantasmas.
".1./. aso de almacenamientoDatos del al$a%ena$ientoCa&a%idad del 'aso " millones de m+
Ca&a%idad $(erta -00 mil m+
Ca&a%idad )til 1 /00 mil m+
"*rdidas &or E'a&ora%i+n "00 mil m+Uso a,r-%ola 1 "00 mil m+#enei%iarios 1"0 e@idatarios
/00 ha(itantesS(&eri%ie $edia de rie,o +00 haCa/e0as de ,anado 10 de 5anado ma:or
1-0 de 5anado menor +"-lps$23 /00 lps
".1.. O(rade e2cedencias%a o(ra de e2cedencias es de tipo canal lateral< vertedor tipo lavadero modificado<u(icado en la mar5en derecha de a ladera. %on5itud de la cresta de 0 m< la car5ade diseFo del vertedor es de "." m< li(re (ordo de 1. m +. m de diferencia enentre la corona : la cresta< con un 5asto má2imo de -;" m +Js.
.. "RESA !A "O4A
".".1. U(icaci)n#l (ordo de almacenamiento %a &o3a se u(ica en el e@ido I2tlilco el hico< en elmunicipio de Tepalcin5o 6orelos fue construida en el aFo 1;"< su vida til almomento de construcci)n se determin) de " aFos< su vida til termin) al lle5ar ela3olve a la cota de la o(ra de toma< para poder se5uir aprovechando el a5ua en latemporada de estia@e serEa necesario desa3olvar.
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on coordenadas de %atitud 19G ++ +08 N< lon5itud ;9G " 18 O a 11"0 msnm< lafinalidad de la presa es rie5o : a(revadero.
".".". 4eneralidades$e tiene la particularidad de tener un arro:o a la mar5en derecha Karro:o #lhirima:oL : otro a la mar5en i3,uierda Karro:o #l TecoloteL< en los e2tremos de la(o,uilla es por donde pasan los arro:os lo ,ue da la condici)n similar a una(o,uilla estrecha. #l área de la cuenca son .9- m " al @untarse las cuencas deam(os arro:os. Dado ,ue la presa se encuentra sin a5ua< ha(itantes hane2cavado po3os : norias para e2traer a5ua : darle al 5anado.
".".+. ortina%a cortina es de tipo fle2i(le de secci)n homo5>nea< es decir< toda de arcilla< laaltura má2ima car5ada a lado i3,uierdo es 1+./ m< siendo 1 m el lEmite má2imopara secci)n homo5>nea< tiene una lon5itud de -+ m< la elevaci)n de la coronaes de 10+./0 como referencia en un (anco de nivel de cota 100< su ancho es de -
m< los ataludes son +?1 en am(os paramentos.
*i5ura ". &resa %a &o3a< actualmente se encuentra a3olvada.
".".-. aso de almacenamiento#l vaso de almacenamiento tiene una capacidad de 1 mill)n 1" mil m +< secometi) el error de e2traer material arcilloso del vaso para construir la cortina< lo,ue caus) ,ue al llenarse el vaso sur5ieran filtraciones de hasta +0 lps< paracontrarrestar dichas filtraciones se perforaron po3os : se in:ect) ventonita.
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%a capacidad muerta respecto a la topo5rafEa es de / +/ m+< la capacidad tiles de 1 11 00 m+< volumen til para rie5o : a(revadero es de 990 mil m + :adescontando p>rdidas por infiltraci)n : evaporaci)n.
#l área inundada al NAN es de "-. ha< los (eneficiarios ori5inales fueron ;e@idatarios< - ha(itantes del municipio de I2tlilco el hico< para una superficiemedia de rie5o de 1/- ha< 00 ca(e3as de 5anado ma:or : 00 ca(e3as de5anado menor.
".".. O(ra de toma%a o(ra de toma es una tu(erEa a presi)n : válvulas a la salida< tiene un canal deacceso< tiene una tu(erEa de as(estoMcemento se5uida de una válvula : deemer5encia : una válvula de operaci)n de 1"8 de diámetro< las válvulas son defierro fundido de 1" 7< ha: + : son de vásta5o fi@o< con un 5asto normal de "1 lpsde nivel mEnimo de operaci)n : el 5asto má2imo -- lps< dicha o(ra no tuvo costoaluno a los (eneficiarios.
"."./. ertedor #l vertedor es de tipo canal lateral< la elevaci)n de la cresta es de 10" m< un5asto de ;".+ m+Js< la lon5itud de la o(ra de e2cedencias es de -0 m< la car5a dediseFo del vertedor es de 1.10 m con un li(re (ordo de 0 cm< como parte de lao(ra de e2cedencias ha: un canal de acceso< una cresta vertedora< un canalcolector ,ue lle5a a la secci)n de control< a partir de ahE es un canal de descar5a,ue irá tendiendo a ser paralelo al terreno natural para entre5ar al final a unaestructura disipadora : al canal de salida.
#s una cresta com(inada< parte recta : parte curva< cimacio tipo rea5er. &ara el
control de filtraciones se apo:) de lloraderos< para evitar efectos de supresi)n dela estructura< al fondo van lon5itudinalmente drenes ,ue interceptan el a5ua defiltraci)n : atenan el efecto de supresi)n. &ara evitar pro(lemas por cavitaci)n aliniciar el canal de salida se colocaron elementos aireadores ,ue i5ualan presionesarri(a : de(a@o de la lámina de vertiente al canal.
.5. "RESA ING. MANUE! "ASTOR 6!OS CARROS7
".+.1 U(icaci)n&resa In5. 6anuel &astor u(icada en el sitio %os arros< en varios e@idos del
municipio de A2ochiapan 6orelos< entre los lEmites de los estados de 6orelos :&ue(la se termin) de construir en 1;9; por la $ARH< la corriente aprovechada esel rEo $an francisco< nacida en el volcán &opocat>petl. #l vaso de la presa estáu(icado so(re el cauce< el área de la cuenca es de ++9 m"< es una cuencaalar5ada : estrecha. %a finalidad de la presa es rie5o : a(revadero. $e encuentrau(icada en coordenadas 19G +/ 18 N : ;9G -" "-8 O.
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*i5ura +. &resa %os arros< #stado de 6orelos.
".+.". ortina%a cortina es de tipo fle2i(le de materiales 5raduados< su altura má2ima es de0.+0 m< la cortina es de una 5ran almacenamiento< con una lon5itud de +" m< laelevaci)n de la corona es 1"+/.+ msnm< el ancho de la corona son 10 m : lostaludes en am(os paramentos son "?1.
".+.+. aso de Almacenamiento#l vaso de almacenamiento tiene una capacidad de almacenamiento de 10millones de m+< la capacidad muerta es de 1.+ hm+< la elevaci)n del Nivel de
A5uas 6Enimo es de ""11. msnm< la capacidad til es de 9. hm +< ,uitándole lasp>rdidas por infiltraci)n : evaporaci)n ,uedan 9.0/ hm+ para ser destinados alrie5o : al a(revadero. #l rie5o no se reali3a directamente< sino ,ue la o(ra detoma arro@a el a5ua al cauce : a5uas a(a@o se encuentra la presa a:ehuacán.
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#l área inundada es de 9" ha al Nivel de a5uas Normales : 10/ ha al nivel de A5uas 6á2imas #2traordinarias. %os (eneficiarios con@untados con la presaa:ehuacán son ;; e@idatarios< mil ha(itantes : la superficie como presamediana de rie5o + mil ha< dentro de la 3ona de A2ochiapan.
".+.-. O(ra de #2cedencias$e tiene una o(ra de e2cedencias de tipo canal lateral con el criterio de diseFosecci)n cero< 5asto cero. #n el aFo 1;9 el vertedor se constru:) de cresta rectasecci)n constante< pendiente constante está u(icada en la mar5en derecha.%on5itud de la cresta de 1+0 m. la car5a del vertedor es de +.;" m : un li(re (ordode ".9 m. la elevaci)n de la cresta es 1 "";./ msnm. #l 5asto má2imo es de "0"0 m+Js. %a elevaci)n del NA6# es de 1 "++." msnm. omo parte de la o(ra dee2cedencias ha: un canal de acceso< la cresta vertedora : el cimacio tipo$cimemi< el canal colector : el canal de descar5a formado por dos tramos< uno encontrapendiente : despu>s por una caEda el motivo de dicha construcci)n fue ,uesur5i) un pro(lema dado ,ue el cauce tuvo un cam(io de direcci)n : la descar5a
lle5a(a normal al e@e del caudal< por lo ,ue se tuvo ,ue diseFar un mecanismo enel ,ue la disipaci)n no lan3ara el flu@o : 5olpeará la mar5en derecha del cauce<sino ,ue s)lo descar5ue.
".+.. O(ra de Toma%a o(ra de desvEo era en un tnel< una 5alerEa ,ued) mu: (a@a< por esta ra3)n sehi3o un tnel complementario : una lum(rera. %as compuestas están dentro de latorre< una de emer5encia : una de operaci)n. %a o(ra de toma es de tipolum(reraM tnelMtorre : 5alerEa< dada la topo5rafEa. #l ancho de la 5alerEa son - mpor - m de altura< " m de secci)n rectan5ular : " m de radio. %as compuertas sonde fierro fundido de 1. m por 1. m< el 5asto normal son ; m +Js : todo descar5a alcauce. %a secci)n 5alerEa es de la torre en adelante< a5uas arri(a de la torre setiene una secci)n circular ,ue lle5a a la lum(rera ,ue tam(i>n es de secci)ncircular hasta lle5ar a la capacidad de almacenamiento mEnima.
.8. "RESA TIERRA 9 !I#ERTAD 6CA9E:UACAN7".-.1. U(icaci)n#l nom(re oficial de la presa es 8Tierra : %i(ertad8< el del sitio 7a:ehuacán8< el delpro:ecto 7%os arros8< municipio de A2ochiapan. Terminada en el aFo 1;;- por la$ARH< la corriente aprovecha(le es el rEo $an *rancisco< u(icada a5uas de(a@o dela presa %os arros. %a superficie de la cuenca es de +- m "< la finalidad es rie5o: a(revadero. Todo el volumen til de la presa %os arros es enviado es esta
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presa : de a,uE es distri(uido al rie5o< con coordenadas 19G + 1. 7N : ;9G -"-1.8 O.
".-.". ortina%a cortina es de materiales 5raduados< la cortina principal es un tramo recto : uncomplemento curvo por,ue a la (o,uilla esta ad@unto un puerto natural. %a alturacomprende la (o,uilla : el puerto natural< la o(ra de e2cedencias. Tiene -. m dealtura. Una lon5itud de +/ m< la elevaci)n de la corona es 1"0. msnm el anchode la corona en el tramo de 1- m es de 10 m : la parte curva tiene 9 m de anchoen 1;0 m de lon5itud< los taludes en am(os paramentos es "?1.
$o(re la cortina se encuentran varillas colocadas ,ue van hasta la 3ona firme paramedir asentamientos diferenciales a lo lar5o de los aFos.
".-.+. aso de Almacenamiento#l vaso de almacenamiento tiene 1+ hm+
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Figura 4. Presa Cayehuacán, Estado de Morelos.
%a estructura de re@illas se encuentra en la (ase de la torre de lado a5uas a(a@o<el nivel del a5ua se encontra(a en capacidad muerta al momento de la visita. #n elinicio de la 5alerEa ha: elemento aireadores< ,ue es un tu(o entro de la torre ,uecomunica a5uas de(a@o de la compuerta de operaci)n : re(asa el NA6#< con la
finalidad de ,ue no se d> el efecto de cavitaci)n.".-.. O(ra de #2cedencias#n la o(ra de e2cedencias se tiene un canal colector< se5uido del canal dedescar5a< con contrapendiente : es un deflector tipo salto de si. %a descar5a dela o(ra de toma vierte directamente a un canal : el canal cru3a por de(a@o de ladescar5a de la o(ra de toma. No se le de@) lloraderos por lo ,ue el 5ua (uscasalidas< s)lo tiene drenes lon5itudinales. %a lon5itud de la cresta son 110 m : unacar5a del vertedor de -." m< un li(re (ordo de .+ m. %a elevaci)n de la crestadel vertedor es de 1 ";9. msnm< con un 5asto má2imo de 1 ;-+ m +Js. %aelevaci)n del NA6IN es de 1 "0".; msnm.
$i se a(re la compuerta totalmente de la o(ra de toma< se a(re el desfo5ue total :se va directo al cauce< como a:uda a la o(ra de e2cedencia en caso de avenidasmá2imas< sin em(ra5o< el diseFo de la o(ra de e2cedencias de(e reali3arsetomando como referencia ,ue el 5asto por la o(ra de toma es cero.
De i5ual manera se encuentra el desfo5ue parcial< ,ue es el limitador de 5asto<mismo ,ue desfo5a cuando se est> operando a un 5asto ma:or al 5asto normal.
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&ara 5aranti3ar cierto nivel en la planta de (om(eo< se de@) una represa decompuertas : a5uas a(a@o una pico de pato.
.;. "RESA !A ES"ERAN4A
"..1. U(icaci)n'ordo 7%a #speran3a8 u(icado en el e@ido $an Antonio la #speran3a< en elmunicipio de =altetelco 6orelos 1;+< como parte del plan presidencial 'enito=uáre3. $us coordenadas son 19P +/ -/8 N : ;9P -- 018 O a 11/ msnm.
"..". orriente de aprovechamiento%a corriente aprovechada es un arro:o sin nom(re : los desperdicios del arro3 ,uelle5an a este sitio< la superficie de la cuenca es de +. ha la finalidad es rie5o :a(revadero.
"..+. ortina%a cortina es de tipo fle2i(le de secci)n homo5>nea< la altura má2ima es de / m< eancho de la corona es de m< la lon5itud es de "- m< los taludes son +?1. %aelevaci)n de la corona desde un (anco de nivel ar(itrario de cota 100 es de 100./.
"..-. aso de Almacenamiento#l vaso de almacenamiento tiene una capacidad de -/ 00 m+< la capacidadmuerta es de / ;00 m+ : la capacidad til es de +9 1/0 m+< ,uitando p>rdidas por filtraci)n : evaporaci)n es de ++ /0 m+< el área inundada al NAN es de "." ha.
Figura 5. Presa La Esperana en !altetelco Morelos.
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"... O(ra de #2cedencias%a o(ra de e2cedencias tuvo como restricci)n del INA< no tocar un acueductoencontrado a un costado del vaso< : si se reali3a(a al5una o(ra se de(Eareha(ilitar el acueducto.
$e tiene un vertedor tipo descar5a directa cimacio tipo rea5er< u(icado en lamar5en derecha m 1 Q 1-9 con una lon5itud de 1 m : un car5a de diseFo delvertedor de +0 cm : un li(re (ordo de 90 cm< la elevaci)n de la cresta es ;;. paraun 5asto de -.;- m+Js.
$e ha desa3olvado " veces dado ,ue los usuarios han tenido en cuenta laimportancia de dicho almacenamiento.
Tiene un canal de acceso< cresta vertedora : disipador estan,ue amorti5uador<complementando canal de descar5a : disipador< para atravesar el acueducto se lecolocaron ta@amares< ,ue evitan ,ue el a5ua no 5olpee el muro< despu>s de cru3ar el acueducto el canal de descar5a lle5a al canal principal. Nos encontramos en lacuenca del 'alsas< ,ue va a descar5ar al &acEfico.
"../. O(ra de Toma%a o(ra de toma es de tipo tu(erEa a presi)n : válvulas a la salida inicia con canalde acceso< estructura de re@illa< si5ue una tu(erEa de fierro fundido : se le coloc)una camisa de concreto simple< a cada - m se le colocaron dentellones. %a válvulade emer5encia se encuentra a5uas arri(a : la válvula de operaci)n a5uas a(a@o<para descar5ar en un estan,ue< ,ue entre5a a una secci)n rectan5ular< al cru3ar el acueducto se disipa la ener5Ea. %a válvula de operaci)n se encuentra en lamar5en i3,uierda< el conducto es de fierro fundido : un diámetro de 98 : un 5asto
normal de /". lps : un 5asto má2imo al NA6# de 1/+ lps.$e (enefician a "- e@idatarios< 1-- ha(itantes : la superficie de medio rie5o son "ha< ha: 90 ca(e3as de 5anado ma:or : -00 ca(e3as de 5anado menor.
5. CONC!USIONES
#2isten re5iones en las cuales la disponi(ilidad del recurso a5ua durante latemporada de estia@e se da en mu: (a@a cantidad< por lo ,ue es importante
construir< operar : conservar los medios ,ue permiten la su(sistencia de loscultivos : el 5anado en dicha >poca.
#s importante una correcta operaci)n : mantenimiento de los sistemas dealmacenamiento : conducci)n< (uscando optimi3arlos : alar5ar su vida til.