01 Md Huatanay Componente Obras

GOBIERNO REGIONAL CUSCO

PROYECTO ESPECIAL REGIONAL INSTITUTO DE MANEJO DE AGUA Y MEDIO AMBIENTE

“AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE

PROTECCIÓN Y GESTIÓN DE RIESGOS CONTRA INUNDACIONES EN 38 KM. DEL CAUCE DEL RÍO HUATANAY EN LAS PROVINCIAS DE CUSCO Y QUISPICANCHI – REGIÓN – REGIÓN CUSCO”

COMPONENTE:ADECUADA PROTECCION ANTE ALTAS AVENIDAS ELABORADO POR: EQUIPO MULTIDISCIPLINARIO DEL IMA CUSCO, NOVIEMBREDEL 2,012

INDICE ITEM DESCRIPCION Pag. ........................................................................................................................................................... EXPEDIENTE TECNICO DEL PROYECTO: .................................................................................. .................................................................................. 1

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ 7 CAPITULO I: MEMORIA DESCRIPTIVA .............................................................................. ........................................................................................ ........... 8 1.1 NOMBRE DEL PROYECTO: ...................................................................................... 8 1.2 CODIGO SNIP N°: 210521 a Nivel de Factibilidad F actibilidad aprobada. .................................... 8 1.3 UNIDAD EJECUTORA: .................................................................................... ............................................................................................... ........... 8 1.4 ANTECEDENTES .......................................................... ....................................................................................................... ............................................. 9 1.5 OBJETIVO DEL PROYECTO ................................................................................... 13 1.6 JUSTIFICACIÓN ............................................................ ....................................................................................................... ........................................... 13 1.7 ASPECTOS GENERALES GENERALES ......................................................... ........................................................................................ ............................... 13 1.7.1 Ubicación ................................................................................................................... ................................................................................................................... 13 1.7.2 Situación Actual .......................................................................... ......................................................................................................... ............................... 15 1.7.3 Area de Influencia y Area de Estudio ............................................................... ........................................................................ ......... 15 1.7.3.1 DETERMINACIÓN DE AREAS AREAS ................................................................................. 15 1.7.3.2 AREA DE ESTUDIO ESTUDIO .................................................................................................. ................................................................................................. 15 1.7.3.3 AREA DE INFLUENCIA ............................................................................................ INFLUENCIA ............................................................................................ 15 1.7.4 Características del Proyecto ..................................................................................... 15 1.7.4.1.1 Mapa social de la faja marginal ................................................................................. ................................................................................ 15 1.7.4.2 USO DE NORMATIVA DEL SECTOR ...................................................................... ...................................................................... 16 1.7.4.3 PLANTEAMIENTO Y DISEÑO DE LAS L AS DEFENSAS RIBEREÑAS ......................... RIBEREÑAS ......................... 17 1.8 CARACTERISTICAS SOCIO-ECONOMICAS SOCIO- ECONOMICAS .......................................................... .......................................................... 20 1.8.1 Características de la Población ............................................................. ................................................................................. .................... 20 1.8.2 Ocupación e ingresos económicos económ icos ........................................................................... ........................................................................... 22 22 1.8.3 Acceso a servicios y medios de comunicación ......................................................... 22 1.8.4 Construcción de viviendas en la ribera del rio .......................................................... 23 1.8.5 Usos inadecuados frente al a l rio ............................................................................ .................................................................................. ...... 24 1.9 CARACTERISTICAS FISICAS Y AMBIENTALES DEL AREA DE ESTUDIO E INFLUENCIA................................................................................................................................. ................................................................................................................................. 24 1.9.1 Clima .................................................................... ......................................................................................................................... ..................................................... 24 1.9.1.1 TIPOS CLIMÁTICOS CLIMÁTICOS ................................................................................................. ................................................................................................ 24 1.9.1.2 TEMPERATURA ............................................................ ....................................................................................................... ........................................... 25 1.9.1.3 PRECIPITACIÓN ....................................................................................................... ....................................................................................................... 25 1.9.2 Ecología del Cauce ................................................................................................... ................................................................................................... 25 1.9.2.1 ESTEPA ESPINOSA MONTANO BAJO SUBTROPICAL ........................................ SUBTROPICAL ........................................ 25 1.9.2.2 BOSQUE SECO MONTANO BAJO SUBTROPICAL (BS – MBS) ........................... MBS) ........................... 25 1.9.2.3 BOSQUE HÚMEDO MONTANO SUBTROPICAL (BH-MS) (BH-MS) ..................................... 26 1.9.3 Geomorfología del Cauce ......................................................................................... 26 1.9.4 Unidades Geomorfológicas ....................................................................................... ....................................................................................... 27 1.10 CARACTERIZACIÓN DEL SISTEMA HÍDRICO ....................................................... ....................................................... 27 CAPITULO II : ESTUDIOS BASICOS BASICOS DEL PROYECTO PROYECTO .................................................... ............................................................. ......... 29 2.1 TOPOGRAFIA ........................................................................................................... ........................................................................................................... 29 2.1.1 Introducción ............................................................................................................... ......................................................................................................... ...... 29 2.1.2 Objetivos y Alcances del Levantamiento Topográfico. ............................................. 29 2.1.3 Metodología ............................................................................................................... ............................................................................................................... 29 2.2 ESTUDIOS HIDROLÓGICOS ................................................................................... ................................................................................... 29 2.2.1 Características Físicas y Ambientales Am bientales del Area de Estudio e Influencia .................. 29 2.2.1.1 CLIMA........................................................................................................................ ........................................................................................................................ 29 2.2.1.2 TIPOS CLIMÁTICOS TIPOS CLIMÁTICOS ................................................................................................. ................................................................................................ 29 2.2.1.2.1 Seco semifrío................................................................... semifrío............................................................................................................. .......................................... 30 2.2.1.2.2 Subhúmedo semifrío ................................................................................................. semifrío ................................................................................................. 30 2.2.2 Temperatura ........................................................................................................ .............................................................................................................. ...... 30 2.2.3 Precipitación .......................................................................................... .............................................................................................................. .................... 30 2.2.4 Caudales de Diseño y Periodos de Retorno ............................................................. 31 2.2.4.1 FIJACIÓN DE PERIODO DE RETORNO ................................................................. 32 2.3 ESTUDIO GEOLÓGICO Y GEOTÉCNICO............................................................... 33 2.3.1 Caracterización y Zonificación Zo nificación Sedimentológica y Geotecnia .................................. 33

2.3.2 Características Físico – Físico – Mecánicas Mecánicas de Suelo de Fundación. ................................... 33 33 CAPITULO III : INGENIERÍA DEL PROYECTO................................................................... ......................................................................... ...... 35 3.1 PLANTEAMIENTO HIDRÁULICO ....................................................................... ............................................................................. ...... 35 3.1.1 Objetivos del Diseño ................................................................................................. 35 35 3.1.2 Planteamiento Técnico de Obras de Defensa Ribereña ........................................... 35 3.1.2.1 TECNICAMENTE ............................................................................................. ...................................................................................................... ......... 35 3.1.2.2 SOCIO-ECONOMICO ............................................................................................... ............................................................................................... 36 3.2 OBRAS PROYECTADAS........................................................... .......................................................................................... ............................... 37 3.2.1 Tipos y ubicación de obras proyectadas pr oyectadas .......................................................... ................................................................... ......... 37 3.2.2 Resumen de obras proyectadas pro yectadas ............................................................................... ............................................................................... 39 3.3 DISEÑO HIDRAULICO .............................................................. ............................................................................................. ............................... 39 3.3.1 Selección de Sección Geométrica Hidráulica Tipo ................................................... ................................................... 39 39 3.3.2 Selección Valores de Coeficiente de Rugosidad de Manning .................................. 41 3.3.2.1 RUGOSIDAD SUPERFICIAL SUPERFICIAL .................................................................................... 41 3.3.2.2 VEGETACIÓN ........................................................................................................... .......................................................................................................... 41 ................................................................................. 41 3.3.2.3 IRREGULARIDAD DE CAUCE ................................................................................. 3.3.2.4 ALINEAMIENTO DEL CAUCE .................................................................................. 41 3.3.2.5 SEDIMENTACIÓN Y SOCAVACIÓN ........................................................................ 41 3.3.2.6 OBSTRUCCIÓN ........................................................................................................ ....................................................................................................... 42 3.3.2.7 TAMAÑO Y FORMA DEL CAUCE ............................................................................ 42 3.3.2.8 NIVEL Y CAUDAL CAUDAL ..................................................................................................... 42 3.3.3 Borde Libre ................................................................................................................ ................................................................................................................ 43 3.3.4 Calculo Hidráulico de las Secciones Tipo ................................................................. ................................................................. 43 3.3.5 Verificación de estabilidad del Cauce ....................................................................... 45 3.3.5.1 CALCULO DE LA L A VELOCIDAD RESIDUAL, VB, Y VE. ........................................... 46 3.3.5.2 CALCULO DE PROFUNDIDAD DE SOCAVACIÓN, Hs .......................................... 47 3.4 DESCRIPCION DE OBRAS DE DEFENSA RIBEREÑA .......................................... 48 48 3.4.1 Generalidades ........................................................................................................... 48 3.4.2 Construcción de Muros de Gaviones ........................................................................ ........................................................................ 48 3.4.3 Calculo del Socavamiento y Dimensiones del Colchón ............................................ 51 3.4.4 Análisis de Estabilidad de Muros .............................................................................. .............................................................................. 52 3.4.5 Análisis de Estabilidad del Revestimiento ........................................................ ................................................................. ......... 52 3.4.6 Revestimiento con Concreto Concret o Ciclópeo y Piso de Mampostería ................................ ................................ 56 56 3.4.6.1 MURO DE CONCRETO CICLÓPEO ........................................................................ CICLÓPEO ........................................................................ 57 3.4.6.2 PISO DE MAMPOSTERÍA ........................................................................................ MAMPOSTERÍA ........................................................................................ 58 3.4.6.3 ESTABILIDAD DE LOS MUROS .......................................................... .............................................................................. .................... 58 3.4.7 Construcción de Muros de Concreto Armado Arm ado ........................................................... 58 3.4.7.1 MURO DE CONCRETO ARMADO ARMADO ........................................................................... 59 3.4.7.2 PISO DE MAMPOSTERÍA ........................................................................................ MAMPOSTERÍA ........................................................................................ 59 3.4.7.3 ESTABILIDAD DE LOS MUROS .......................................................... .............................................................................. .................... 60 3.4.8 Construcción con Enrocado ...................................................................................... ...................................................................................... 60 3.4.8.1 CALCULO DEL SOCAVAMIENTO Y ESPESOR DEL ENROCADO ....................... ENROCADO ....................... 62 3.4.8.2 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD ESTABILIDAD DEL ENROCADO ENROCADO ...................................................... ..................................................... 62 3.4.8.3 CALCULO D50 Y W50 DE LA PIEDRA .................................................................... PIEDRA .................................................................... 62 3.4.9 Construcción de obras de arte .................................................................................. .................................................................................. 63 .......................................................................................... 63 3.4.9.1 SALTOS HIDRÁULICOS HIDRÁULICOS ........................................................................................... 3.4.9.1.1 Calculo hidráulico de salto hidráulico hidráulico ........................................................................ ....................................................................... 63 3.4.9.1.2 Estabilidad de la obra de arte................................................................... arte.................................................................................... ................. 64 3.4.9.1.3 Dentellones Dentellones ................................................................................................................ ............................................................................................................... 65 3.4.9.1.4 Calculo hidráulico de dentellón ............................................................. ................................................................................. .................... 66 3.4.9.1.5 Ubicación de los dentellones dentellones ..................................................................................... .................................................................................... 66 ................................................... 67 3.4.9.2 REVESTIMIENTO DE PISO DE MAMPOSTERÍA MAMPOSTERÍA .................................................... 3.4.9.3 ENCIMADO DE GAVIONES (SOBRE MUROS EXISTENTES) ............................... EXISTENTES) ............................... 67 3.4.9.4 CONSTRUCCIÓN DE COLCHONES CON GAVIONES .......................................... GAVIONES .......................................... 67 CAPITULO IV : METRADOS Y PRESUPUESTOS ............................................................ ..................................................................... ......... 69 4.1 METRADOS .............................................................................................................. 69 4.2 PRESUPUESTOS ..................................................................................................... ..................................................................................................... 69 4.2.1 Costo Hora Hombre Hom bre y Aporte de usuarios ................................................................ ................................................................ 69 69 4.2.2 Costos de Alquiler Horario de Equipo y Maquinari a ................................................. 69 4.2.3 Análisis de Transporte y/o Flete ............................................................ ................................................................................ .................... 69 4.2.4 Análisis de costos unitarios ................................................................... ....................................................................................... .................... 69 4.2.5 Presupuesto de Obra ................................................................................................ ................................................................................................ 69 4.2.6 Relación general de materiales e insumos ............................................................... ............................................................... 70 70

4.2.7 Presupuesto Analítico ............................................................................................... 70 4.2.8 Cronograma de ejecución Física - Financiera .......................................................... 70 4.2.9 Especificaciones Técnicas ........................................................................................ 70 ANEXOS ........................................................................................................................................ 71 ANEXO 1. TOPOGRAFIA .......................................................................................................... 71 ANEXO 2. HIDROLOGIA ........................................................................................................... 71 ANEXO 2.1. Análisis Hidrológico ............................................................................................. 71 ANEXO 2.2. Estudio de Máximas Avenidas en la Subcuenca del Rio Huatanay .................... 71 ANEXO 3. ESTUDIO GEOLÓGICO, GEOMORFOLOGICO Y EVALUACION DE CANTERAS 71 ANEXO 4. DISEÑO DE OBRAS CIVILES ................................................................................. 71 ANEXO 4.1. Cálculo Hidráulico y Socavación ......................................................................... 71 ANEXO 4.2. Diseño de Muros de Gaviones ............................................................................ 71 ANEXO 4.2.1. Diseño de Muros de Gaviones Primer Tramo .................................................. 71 ANEXO 4.2.2. Diseño de Muros de Gaviones Primer Tramo .................................................. 71 ANEXO 4.2.3. Diseño de Muros de Gaviones Tercer Tramo .................................................. 71 ANEXO 4.3. Diseño de Muros de Concreto Ciclópeo .............................................................. 71 ANEXO 4.3.1. Diseño de Muros de Concreto Ciclópeo Primer Tramo.................................... 71 ANEXO 4.3.2. Diseño de Muros de Concreto Ciclópeo Segundo Tramo ................................ 71 ANEXO 4.3.3. Diseño de Muros de Concreto Ciclópeo Tercer Tramo .................................... 71 ANEXO 4.4. Diseño de Muros de Concreto Armado ............................................................... 71 ANEXO 4.4.1. Diseño de Muros de Concreto Armado Primer Tramo ..................................... 71 ANEXO 4.4.2. Diseño de Muros de Concreto Armado Segundo Tramo ................................. 71 ANEXO 4.5. Diseño de Saltos Hidráulicos ............................................................................... 71 ANEXO 4.6. Diseño de Dentellón ............................................................................................ 71 ANEXO 4.7. Diseño de Vertedero ............................................................................................ 71 ANEXO 5. METRADOS Y PRESUPUESTO ............................................................................. 71 ANEXO 5.1. Metrados .............................................................................................................. 71 ANEXO 5.2. Análisis de Costos Unitarios ................................................................................ 71 ANEXO 5.3. Presupuesto de Obra .......................................................................................... 71 ANEXO 5.4. Relación de Insumos ........................................................................................... 71 ANEXO 5.5. Presupuesto Analítico .......................................................................................... 71 ANEXO 5.6. Avance Físico de Obra ........................................................................................ 71 ANEXO 5.7. Programación Financiera de Obra ...................................................................... 71 ANEXO 5.8. Especificaciones Técnicas .................................................................................. 71 ANEXO 6. PANEL DE FOTOGRAFIAS ..................................................................................... 71 ANEXO 7. PLANOS ................................................................................................................... 71

CUADROS: Cuadro Nº 1. Cuadro Nº 2. Cuadro Nº 3. Cuadro Nº 4. Cuadro Nº 5. Cuadro Nº 6. Cuadro Nº 7. Cuadro Nº 8. Cuadro Nº 9. Cuadro Nº10. Cuadro Nº11. Cuadro Nº12. Cuadro Nº13. Cuadro Nº14. Cuadro Nº 15. Cuadro Nº16. Cuadro Nº17. Cuadro Nº18. Cuadro Nº19. Cuadro Nº20. Cuadro Nº21. Cuadro Nº22. Cuadro Nº23. Cuadro Nº24. Cuadro Nº25. Cuadro Nº26. Cuadro Nº27. Cuadro Nº28. Cuadro Nº29. Cuadro Nº30. Cuadro Nº31. Cuadro Nº32. Cuadro Nº33. Cuadro Nº34. Cuadro Nº35. Cuadro Nº36. Cuadro Nº37. Cuadro Nº38.

GRAFICOS: Gráfico Nº 1. Gráfico Nº 2. Gráfico Nº 3. Gráfico Nº 4. Gráfico Nº 5. Gráfico Nº 6. Gráfico Nº 7. Gráfico Nº 8.

Proyectos del Programa Obras de prevención y mantenimiento PER – IMA Ubicación de las zonas directamente relacionadas con el estudio Ubicación geográfica de la cuenca del río Huatanay Dimensiones de la faja marginal (por progresiva y distrito) Área de la faja marginal por margen y distrito Tipo de estructuras por progresiva en la Margen Derecha Tipo de Estructuras por Progresiva en la Margen Izquierda Ocupación e Ingresos Económicos Pendiente del cauce principal del río Huatanay Unidades Geomorfológicas Caudales de Diseño según Periodo de Retorno Valores de Periodo de Retorno (T, Años) Resultados de Ensayos de Granulometría Características Físico –Mecánicas Ensayos DCP Tipo y Ubicación de Obras Proyectadas por Márgenes Resumen de Obras Planteadas Relaciones Matemáticas para el Diseño Hidráulico Valores para el Cálculo del Coeficiente de Rugosidad Calculo del Coeficiente de Rugosidad oManning (n) Características Hidráulicas y Geométricas de las Secciones Tipo Relaciones Matemáticas para la Verificación de Estabilidad del Cauce Ecuaciones para la Verificación de Velocidad Residual y Cálculo de Dm y Peso de la Roca Ecuaciones para Cálculo de Profundidad de Socavación Velocidad Máxima Admisible para Suelos Cohesivos Características Técnicas de Geotextilno Tejido Gt 300 P Gr/M2 Factores y Coeficientes de Seguridad de Muros de Gaviones Secuencia de Cálculo de Velocidad Crítica y Tensiones en el Cauce Características Mecánicas de los Gaviones Dimensiones de Muro de Concreto Ciclópeo Factores y Coeficientes de Seguridad de Muros de Concreto Ciclópeo Factores y Coeficientes de Seguridad de Muro de Concreto Armado Características Técnicas de Geotextilno Tejido Gt 500 P Gr/M2. Características Hidráulicas y Geométricas de los Saltos Hidráulicos Características Hidráulicas y Geométricas de los Dentellones Características de Piso de Mampostería Características de Encimado de Muros de Gaviones Características de Colocado o Aumento de Colchón Antisocavante

Intervención en el cauce del río Huatanay Complejidad de acciones en el manejo de cuencas Ubicación del Proyecto Distribución de promedios de temperatura (Cº) Máxima, media y mínima-sub cuenca Huatanay Cuenca del Río Huatanay: Precipitación media anual (mm) Cuenca del Río Huatanay: Precipitación media mensual (mm) Elementos Geométricos-Hidráulicos de secciones utilizadas Velocidad Crítica en Función al Dm

BIBLIOGRAFIA: DR. ATA-UR-REHMAN TARIQ, Ph.D. Dam and Reservoir Engineering, 2008 ARTURO ROCHA FELICES. Hidráulica de Tuberías y Canales, 2007 MAXIMIO VILLON B. Hidráulica de Canales, 2000 PIERRE Y. JUELIN. Erosion and sedimentation, 1995 F. TORRES HERRERA. Obras Hidráulicas, 1983. PIERRE Y. JUELIN. River Mechanics, 1998. JUAN P. MARTIN VIDE, Ingeniería de Ríos. MARTHA GONZALES T., Restauración de Ríos y Riberas.

GERMAN MONSALVE S., Hidrología en la Ingeniería. HUBERT CHANSON, Hidráulica del Flujo. VEN TE CHOW, Hidráulica de Canales Abiertos. MACAFERRI, Handbook Diseño de obras de defensa ribereña. COPIAS, Maestría UNI Hidráulica.

REFERENCIAS: Shen, H. W., et al., “Methods for Assessment of Stream-Related Hazards toHighways and Bridges,” U.S. Department of Transportation, Federal HighwayAdministration, FHWA/RD -80/160, Washington, D.C., March 1981. Leopold, L.B., et al., Fluvial Processes in Geomorohologv, W. H. Freeman and Company,San Francisco, 1964. Lane, E.W., “Design of Stable Channels,” Transactions, ASCE, Vol. 12, 1955.Brown, S.A., a., “Stream Channel Degradation and Aggradation: Analysis of Impacts to Highway Crossings”, U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration,FHWA/RD-80/159, Washington, D.C., March 1981. Richardson, E.V., et al.,“Highways in the River Environment, Hydraulic andEnvironmen tal Design Considerations,” prepared for Federal Highway Administration, National Highway Institute, Office of Research and Development, Office of Engineering, September 1974. Blodgett J.C., and McConaughy, C.E., “Evaluation of Riprap Design Practices” , Volume 2 of “Rock Riprap Design for Protection of Channels Near Highway Structures,” U.S. Geological Survey, Water-Resources Investigations, Report 86- 4128, Prepared in cooperation with the Federal Highway Administration, 1986. Masch, Frank D., “Hydrology”, HEC No. 19, U.S. Department of Transportation,Federal Highway Administration, Washington, D.C., 1984. Corry, M. L., Jones, J.S., and Thompson, P.L., “Design of Encroachments of FloodPlains Using Risk Analysis”, HEC No. 17, U.S. Department of Transportation, Federal HighwayAdministration, Washington, D.C., 1981. Chow, V.T., Open-Channel Hydraulics, McGraw-Hill, New York, 1959. Simons, Daryl BandSenturk, Fuat, Sediment Transport Technology, Water Resources Publications, Fort Collins, Colorado, 1977. U.S. Department of Agriculture - Soil Conservation Service – Engineering Division, National Engineering Handbook - Section 5 - Hydraulics, U.S. Department of Commerce National Technical Information Service. Richardson, E.V., Simons, D.B. and others, “Highways in the River Environment, Hydraulic and Environmental Design Considerations,” Prepared for Federal Highway Administration, National Highway Institute, Office of Research and Development, Office of Engineering, September 1974. Jarrett, R.D., “Hydraulics of High-Gradient Streams,” Journal of the Hydraulics Division, ASCE, Vol. 110, No. 11, November 1984. U.S. Army Corps of Engineers, “Hydraulic Design of Flood Control Channels,” Engineers Manual EM-l 110-2-1601.

INTRODUCCIÓN El alcance de los trabajos a nivel de Factibilidad, objeto del presente está orientado al tratamiento y recuperación integral del rio Huatanay, debido a la problemática de inundaciones y uso desordenado del cauce pone en riesgo a poblaciones, viviendas e infraestructuras existentes localizadas en la parte baja del rio Huatanay. Lo propio la contaminación por vertimientos directos de aguas residuales, y el arrojo de residuos sólidos al cauce del rio Huatanay modificaron la morfología transversal y perfil longitudinal del cauce, también hay que añadir la granulometría y la distribución de los sedimentos dentro del cauce observándose la erosión de márgenes en la zona urbana y la a gradación de sedimentos en la zona agrícola/rural. Frente a esta problemática el Gobierno Regional del Cusco a través del PER IMA se ejecute la elaboración del Perfil del Proyecto: “AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE PROTECCIÓN Y GESTIÓN DE RIESGOS CONTRA INUNDACIONES EN 38 KM. DEL CAUCE DEL RÍO HUATANAY EN LAS PROVINCIAS DE CUSCO Y QUISPICANCHI – REGIÓN CUSCO”, se realice los diferentes estudios básicos a fin de proponer los planteamientos técnicos, sociales y económicosde solución de las obras defensa ribereña y además se realice el diseño hidráulico de las infraestructuras basándose en los estudios básicos de ingeniería. El proceso metodológico para abordar la problemática y el desarrollo del presente Expediente Técnicose desarrolla como sigue: 1. Recopilación de información básica, hidrología, geología, geotecnia, topografía, faja marginal, aspectos sociales, técnicos y económicos. 2. Evaluación del estado actual de las infraestructuras existentes de defensa ribereña. 3. Evaluación de uso y/o ocupación del cauce del rio (Arrojo de residuos sólidos, escombros, viviendas, vegetación y agrícola). 4. Evaluación de Rectificación de cauce y mejoramiento de pendientes del cauce, con el equipo multidisciplinario. 5. Planteamiento y diseños de obras de defensa ribereña La intervención con proyecto plantea obras de defensa ribereña en una longitud de 38 km, comprende de la progresiva, Km: 0+800- 37+700; entre las obras de refacción y construcción de estructuras de protección.

Proyecto: “ AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE PROTECCIÓN Y GESTIÓN DE RIESGOS CONTRA INUNDACIONES EN 38 KM. DE L CAUCE DEL RÍO HUATANAY EN LAS PROVINCIAS DE CUSCO Y QUISPICANCHI – REGIÓN CUSCO”

Nivel del Estudio: EXPEDIENTE TECNICO

EXPEDIENTE TECNICO DEL PROYECTO:

“AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE

PROTECCIÓN Y GESTIÓN DE RIESGOS CONTRA INUNDACIONES EN 38 KM. DEL CAUCE DEL RÍO HUATANAY EN LAS PROVINCIAS DE CUSCO Y QUISPICANCHI – REGIÓN CUSCO ” CAPITULO I: MEMORIA DESCRIPTIVA 1.1 NOMBRE DEL PROYECTO: “AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE PROTECCIÓN Y GESTIÓN DE RIESGOS CONTRA INUNDACIONES EN 38 KM. DEL CAUCE DEL RÍO HUATANAY EN LAS PROVINCIAS DE CUSCO Y QUISPICANCHI – REGIÓN CUSCO.” 1.2 CODIGO SNIP N°:210521 a Nivel de Factibilidad aprobada. 1.3 UNIDAD EJECUTORA: Pliego : Gobierno Regional Cusco Entidad : Instituto de Manejo de Agua y Medio Ambiente Sector : Gobierno Regionales Dependencia : Instituto de Manejo de Agua y Medio Ambiente Responsable de la UE: Ing. Percy A. Letona Pérez Dirección : Av. Pedro Vilcapaza B-12 Wanchaq Teléfono : 084 221971 Página Web : www.ima.org.pe Se propone como Unidad Ejecutora al IMA, institución con 21 años de experiencia en la región en el tema ambiental, habiendo desarrollado e implementado proyectos de envergadura con recursos del Estado y la Cooperación Internacional de los Países Bajos (PROMAC I y II), Fondo Contravalor Perú Canadá (PROMEP I y II) y actualmente el Fondo Italo Peruano (PROGAISH I y II). Específicamente ha ejecutado obras de represamiento de mediana envergadura como en las lagunas de Pomacanchi, Pampamarca y Quescay; y ha implementado acciones de reforestación, conservación de suelos complementado con actividades de organización y capacitación en casi todos sus proyectos. Así mismo, ha tenido una intervención directa en la cuenca del río Huatanay, con la ejecución de acciones como: Encauzamiento del río Huatanay y Tratamiento Integral del río Cachimayo, con una inversión aproximada de S/. 3 millones de inversión producto de gestiones de Cooperación Internacional y aportes de diversas instituciones, con buenos resultados, como se muestra en el gráfico N° 01. Como se muestra en el gráfico, IMA ha tenido una intervención mayor, con respecto a otras instituciones entre los años 1997 a 2000, demostrando que el IMA cuenta con experiencia como unidad ejecutora con capacidad y experiencia comprobada. Además, dentro de los objetivos estratégicos del IMA, Objetivo N° 03, Manejo Integrado de los Recursos Naturales: Promover y generar modelos de uso integrado eficiente y eficaz de los recursos naturales (agua, suelo y cobertura vegetal) en cuencas hidrográficas de la región, para recrear el desarrollo de conocimientos socialmente útiles en la gestión ambiental. Es así que la estructura organizacional del IMA cuenta con una Dirección de Gestión Ambiental en Cuencas, encargada de dirigir y ejecutar programas de inversión en la implementación de acciones. Para ello cuenta con profesionales, técnicos especializados y órganos de asesoramiento en la gestión del recurso hídrico y el ambiente; complementariamente se cuenta con un sistema administrativo y IMA

DirecciónAv. Micaela Bastidas s/N

 084-258375,

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logístico adecuado que responde a la naturaleza de la institución. Estos órganos son quienes tienen la directa responsabilidad en la ejecución del presente proyecto. Gráfico N° 1. Intervención en el cauce del río Huatanay

Fuente “Gestión del Agua en la Cuenca del río Huatanay y la C oncertación para el Tratamiento de Problemas Ambientales” Año 20 02.

1.4 ANTECEDENTES El crecimiento de los núcleos urbanos, con el consiguiente mejoramiento o pavimentación de las vías públicas, así como la construcción de estructuras, cercanos al río Huatanay, nuevos encauzamientos, desviaciones y rectificaciones del curso natural, dando lugar a una modificación en las tres dimensiones espaciales del río, sin dejar de mencionar la ocupación desordenada de la cuenca, de viviendas en pleno albeo de río, con el consiguiente estrechamiento del ancho del río, y con los consiguientes riesgos de inundación que se pueden presentar, siendo uno de los sectores más críticos el Centro Comercial El Molino y el otro el muro inca a la altura de ENACO. Debido a estas ocupaciones laterales del cauce mediante infraestructuras de defensa ribereña, fueron rectificados longitudinalmente desde la cabecera hasta la desembocadura incrementándose el régimen de caudales, el que configura una nueva morfológica del cauce, además de imponerse las características hidráulicas sin tener presente los limites admisibles y evaluar los parámetros planteados que actualmente vienen ocasionado problemas de socavación y sedimentación (debido a los afluentes), en la infraestructuras existentes (cambio en la dimensión vertical). Sin embargo, en la zona agrícola aún mantiene un ecosistema original con intervenciones de defensa ribereña en tramos pequeños y debido a la baja pendiente y presencia de llanuras de inundación, presenta problemas de desborde e inundaciones. Con el presente estudio se propone alternativas de solución con materiales de tecnología avanzada, que permitan optar por una solución que sea la más viable técnica y económicamente. La gestión del agua dentro del ámbito de una cuenca, o de cuencas interconectadas, se centra en captar, regular, controlar, aprovechar, y tratar dicho recurso haciendo uso de obras hidráulicas y auxiliares; recientemente temas como el control de contaminación, drenaje urbano, erosión de suelos, recuperación de zonas degradadas y la estabilización de zonas que son fuente de riesgo de deslizamientos también han pasado a ser preocupación de los gestores del agua. Por lo que se debe de entender que una cuenca debe de ser atendida de forma integral, en este sentido, es que el concepto evoluciona de un enfoque sectorial a uno multisectorial, luego a uno de gestión integrada de la cuenca. Observando la diversidad y la dimensión de los aspectos a tratar en el manejo y gestión integrada en una cuenca, que involucra la intervención de los diversos gestores y actores; resulta (como expresa Axel Dourojeanni sobre manejo de cuencas), casi imposible su tratamiento a través de un proyecto de manejo de cuencas, lo que existe es un conjunto de acciones o proyectos que sumados dan el efecto de manejo. IMA


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A continuación, se presenta la siguiente figura; la cual nos ayuda a visualizar lo descrito en el párrafo anterior. Gráfico N° 2. Complejidad de acciones en el manejo de cuencas

Fuente: Axel Dourojeanni, 2001

El rio Huatanay atraviesa parte de la ciudad del Cusco longitudinalmente y con sus afluentes, recorre integralmente su trama urbana actual. Sin embargo desde la ocupación colonial el diseño de la ciudad ha sido transformado y en vez de explotar su potencial paisajista, la integración de la ciudad en torno al rio y el de constituir un espacio público de vital importancia y jerarquía para un ambiente sano, ha sido relegado, ocultado y contaminado hasta convertirlo en un vertedero cloacal, que de mantenerse la tendencia se habrá perdido irremediablemente la condición de rio y fuente de vida. Pachacuteq, ha dejado un hermoso legado, sin embargo el reparto de solares bajo una nueva trama urbana del urbanismo occidental lo cubrió gran parte de su recorrido de la ciudad original. El afluente principal Saphi, discurría con sus aguas por el espacio de mayor jerarquía del imperio: la Plaza Huaqaypata. El gran espacio ceremonial, conmemorativo, representativo, procesional de fe y reencuentro con los restos de sus antiguos gobernantes y del gran regocijo de sus pueblos, fue testigo del bullicio de sus aguas en un imponente paso como dios del mundo y cosmovisión andina, hoy infelizmente cubierto de construcciones confinando al inframundo de la ciudad y solo un dato testimonial de la historia urbana de la ciudad del Cusco. Las obras de articulación urbana de la ciudad han sido cada vez más tendientes al ocultamiento del rio, al Saphi de recorrido señorial, hoy cubierto en casi toda su extensión, le han seguido el Tullumayo, Chuncchulmayo y parte del Huatanay. Pareciera el Cusco haberse contraído un contrato social para efectuar de manera natural, necesaria e inevitablemente acciones contra el rio, a considerarlo un escollo o umbral urbano a vencer. Aun con las obras primeras de saneamiento de la ciudad a finales de la década de los 20’ en el siglo pasado, la triste función cloacal, de vertedero consentido, de inmundicia y contenedor residual, no ha cambiado y la tendencia se hace aún más grave: constituye hoy el foco principal de contaminación ambiental de la ciudad y pérdida de calidad de vida de sus habitantes. Al desbalance físico y biológico de sus aguas, se ha sumado una presión permanente con actividades productivas y especulación urbana que han transformado radicalmente su cauce natural. Desde sus nacientes sus riberas han perdido cubierta vegetal, con los consiguientes riesgos de deslizamientos y embalsamientos por la desestabilización de sus taludes naturales. No muchos años atrás,Huamancharpa puso en vilo a los habitantes de la ciudad en una situación de alarma generalizada de pánico y desconcierto; en las fauces de la gran montaña tutelar del Machu Picol, se gesta uno de los mayores peligros para el valle sur y en especial para los habitantes del área urbana de San Sebastián y San Jerónimo. La tendencia es aún más grave: El afán obrista mal concebida desde instancias del estado han auspiciado y constituido en un mal modelo de ocupación urbana de las riberas y cauce del río IMA


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Huatanay y sus afluentes, cuyos ejemplos patéticos se muestran en la caprichosa colocación de infraestructura en las cabeceras de Saphi y el emporio comercial del Molino I y Molino II. Con este modelo el especulador urbano ha encontrado el mejor pretexto para hacerse del poco espacio para arrebatarle al rio, la libertad de flujo natural, hasta estrangularlo en la forma de un canal amurallado, encajonado y sometido. El cauce natural del Huatanay, diseñado y labrado en miles de años, ha desaparecido y en lo poco que queda de él, ya no cabe el caudal extraordinario que como en el caso del año 2010, el desbordamiento con las consiguientes inundaciones es un riesgo también permanente y como si fuera poco, la capacidad de absorción natural del valle y sus montañas se ha perdido irremediablemente por la impermeabilización de sus suelos por la creciente y profusa actividad urbanizadora. En las localidades del Valle Sur: Saylla, Oropesa y Lucre, pese a la presión de la actividad productiva, aún quedan importantes muestras del inmenso potencial paisajístico que sin embargo al ser receptoras del arrastre del rio de sedimentos y residuos urbanos entre plásticos, metales, agentes químicos y materiales de construcción, se acrecienta su vulnerabilidad y riesgo para sus pobladores. El crecimiento de la ciudad viene absorbiendo de manera rápida localidades enteras. El conglomerado urbano de la ciudad ya lo ha hecho con San Sebastián, San Jerónimo y parte importante de Saylla. El espectro de una visión metropolitana del Cusco, alcanza a pueblos íntegros que ya se encuentran dentro de la dinámica urbana que en la práctica alcanza todo el recorrido del Rio Huatanay. Desde Huamancharpa en el distrito de Santiago, Wanchaq, San Sebastián, pasando por San Jerónimo, Saylla, Oropesa y Huambutio en Lucre, en la misma agonía final del encuentro con las majestuosas aguas del Vilcanota su cuenca mayor, el Huatanay es la espina dorsal desde donde se puede organizar una nueva forma de ocupación de su suelo en armonía con la naturaleza, acogiendo un espacio sano que eleve la calidad de vida de su habitantes devolviéndole su riqueza paisajista hasta convertirlo en el espacio público más importante de la ciudad y el campo, siendo lainstancia suprema de organización e integración urbana y rural. En los últimos años la población de las zonas urbanas y rurales ubicadas en las riberas e instituciones, han venido desarrollado grandes esfuerzos para protegerse ante las inundaciones y otro tipo de desastres. Como lo ocurrido en el año 2010 a consecuencia del fenómeno del niño y el cambio climático, donde estas alcanzaron su máxima expresión con 1131.59 ha., afectadas entre terrenos agrícolas y urbanas, ocasionando pérdidas de viviendas e infraestructuras públicas y privadas, el mismo que afectó el normal desarrollo de la vida social, económica del Cusco, con cuantiosas pérdidas económicas inclusive de vidas. Para revertir esta situación, el IMA realizó estudios, planes, propuestas, proyectos y ejecución de obras de defensas ribereñas en la parte alta del río Huatanay, Los municipios y Guamán Poma de Ayala, construyeron infraestructuras de protección en la parte media de la cuenca; así mismo se han realizado acciones de emergencia en época de lluvia con defensas precarias y descolmatamiento del cauce, se le suma los esfuerzos de la población con faenas de limpieza; todos los esfuerzos realizados no fueron suficientes, ante el evento del 2010. El proyecto: “AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE PROTECCIÓN Y GESTIÓN DE RIESGOS CONTRA INUNDACIONES EN 38 KM. DEL CAUCE DEL RÍO HUATANAY EN LAS PROVINCIAS DE CUSCO Y QUISPICANCHI – REGIÓN CUSCO.”, tiene como objetivo la protección de poblaciones rurales y urbanas asentadas a lo largo del cauce del río, ante los riesgos por la presencia de eventos extremos y acciones antrópicas negativas que causan las inundaciones y erosión ribereña; a través del acondicionamiento y adecuamiento del cauce desde su conformación y en toda su longitud (38 Km.), hasta su desembocadura en el río Vilcanota, desde un enfoque de integralidad, considerando su naturaleza y de alteración de sus características hidrogeomorfológicas, de sedimentos, de ocupación de la faja marginal que vienen siendo establecidas por la Autoridad Local del Agua (ALA) y de riesgos geodinámicas que se presentan en la parte alta de la cuenca que puedan afectar las infraestructuras planteadas. Por otro lado, se incorpora los aspectos de gestión de riesgos, como medida de prevención, mitigación y control; involucrando en el proyecto a la sociedad civil, sus organizaciones, instituciones y autoridades; en el diagnóstico y propuestas para mejorar el conocimiento, la sensibilización, la

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integración, el fortalecimiento y la articulación de las organizaciones para la gestión de desastres que permitan la sostenibilidad del proyecto. En el presente año, el Gobierno Regional del Cusco; dentro de su política y competencias, se ha propuesto el tratamiento integral de la problemática de la sub.-cuenca del río Huatanay y tiene programado la ejecución de Mega Proyectos de impacto regional; entre ellos la recuperación integral del río Huatanay, debido a la problemática de inundaciones y uso desordenado del cauce que pone en riesgo a poblaciones, viviendas e infraestructuras. El Proyecto Especial Regional Instituto de Manejo de Agua y Medio ambiente-IMA, en reuniones con la Gerencia de Recursos Naturales, la Sub Gerencia de Planeamiento, llegó a la conclusión de que el IMA elaborará una propuesta técnica de acciones para abordar la problemática e integrar las diversas propuestas en ejes estratégicos y proyectos; las cuales fueron expuestas en reuniones de sesión de Consejeros, al cuerpo de Gerentes y Directores del Gobierno Regional. Es así que se le encarga al IMA por sus funciones, experticia y capacidad operativa la elaboración de los estudios de pre-inversión para el tratamiento del cauce del río Huatanay frente a inundaciones y de la micro cuenca; dichas reuniones y resultados se encuentran en las actas respectivas. Producto de ello, es que actualmente se cuenta con un programa de tratamiento integral de la cuenca del río Huatanay, conformándose una mesa técnica, liderado por el Gobierno Regional a través de la Gerencia de Recursos Naturales, y la integran instituciones vinculadas a la problemática; este programa cuenta con 11 proyectos; cuyo propósito es el de proporcionar las condiciones de contar con un entorno seguro, adecuado, ambientalmente saludable y atractivo; así como para el mantenimiento de las condiciones de desarrollo social y económica de la cuenca en condiciones de igualdad y equidad de vida y seguridad; por otro lado se evitará la distracción en gastos recurrentes y costos evitados en atención a emergencias que causan retrasos en el desarrollo de la región, ya que en este valle se encuentra ubicada la ciudad del Cusco, una de las ciudades más importantes de la región y del país, por sus atractivos turísticos que están dispersos por toda la ciudad, y en estos ultimo años fue declarada una de la ciudad más bella de América. Cuadro Nº 1. Proyectos del Programa Proyecto

Planta de tratamiento de aguas residuales de la ciudad del Cusco Plantas de tratamiento de aguas residuales de pequeños centros poblados Gestión de residuos sólidos en la cuenca de Huatanay Renovación del parque automotor Control de emisiones contaminantes en la cuenca Defensa ribereña y tratamiento de la faja marginal Recolección y conducción de aguas pluviales de la ciudad del Cusco Tratamiento de cuencas inestables Fortalecimiento de la organización de base de la cuenca Educación ambiental en la cuenca del Huatanay Sistema de información ambiental de la cuenca

Responsables

Monto Total Millones S/.

Monto Total Millones de $

SEDACUSCO

45

16.1

Gobiernos locales

15

5.4

Municipalidad Provincial del Cusco Municipalidad Provincial del Cusco Municipalidad Provincial del Cusco PER IMA GR Gerencia Infraestructura PER IMA *

50

17.9

75

26.8

45

16.1

100 75

35.7 26.8

50 **

17.9

* GR

** 6

2.1

(*) Estos proyectos irán como componentes en cada uno de los proyectos desarrollados por ser acciones transversales (**) El monto de inversión será considerado en cada proyecto desarrollado Filas resaltadas señalan proyectos que serán desarrollados y ejecutados por el IMA

Actualmente el IMA, viene asumiendo la formulación del presente perfil de proyecto, en las fases de perfil y factibilidad con recursos financieros propios, por S/. (646,000.000); por otro lado, el Gobierno Regional viene transfiriendo fondos para realizar actividades de prevención y mantenimiento ante la presencia cercana de las lluvias, a partir del 2011, como se puede presenciar en el siguiente cuadro:

IMA


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Cuadro Nº 2. Obras de prevención y mantenimiento PER - IMA Mantenimiento de infraestructura publica Monto S/.

Tratamiento de Riberas - Huatanay (Santiago - San Jerónimo) Tratamiento de Riberas - Huatanay (Saylla- Lucre) Rehabilitación de la defensa ribereña río Huatanay-sector APV Nuevo Huasao del distrito de Oropesa de la provincia y departamento del Cusco-por lluvias ocurridas el 01 de marzo del 2010

1,217,000.00 927,618.00 16,532.00

Avance (%)

94.67% 94.20% 100%

Fuente: Elaboración Equipo Técnico IMA - 2012

Al ejecutar el proyecto, se atenuará la vulnerabilidad de las poblaciones aledañas al cauce que son los directamente afectados con acciones de defensas ribereñas, encauzamientos y restauración del cauce, descolmatación de sedimentos, residuos sólidos y desmontes con la participación activa de la población y acciones coordinadas con la institucionalidad, se consolidará la faja marginal en concordancia con los planes urbanos, se formarán las capacidades humanas y organizacionales y la instrumentalización de alertas en la cuenca para la gestión del riesgo.

1.5 OBJETIVO DEL PROYECTO “Baja vulnerabilidad de la población en la zonas urbanas y rurales ante avenidas extremas del río Huatanay en las provincias de Cusco y Quispicanchi - Región Cusco” 1.6 JUSTIFICACIÓN Implementar el mejoramiento y la construcción de defensas ribereñas que permitan controlar los riesgos de inundaciones en áreas aledañas al rio Huatanay. 1.7 ASPECTOS GENERALES 1.7.1

Ubicación Se presenta la ubicación geográfica del proyecto e información relevante del área de estudio.  País : Perú  Región : Cusco  Departamento : Cusco : Cusco y Quispicanchi  Provincias  Distritos : Cusco, Santiago, Wanchaq, San Sebastián, San Jerónimo, Saylla, Oropesa y Lucre. Distrito

Santiago Wanchaq San Sebastián San Jerónimo Saylla Oropesa Lucre TOTAL

APV

13 0 9 18 11 6 0 1 58

Cuadro Nº 3. Ubicación de las zonas directamente relacionadas con el estudio Comunidad Urbanización Asociación Pueblo joven / Junta de propietarios / campesina/ comercial asentamiento asociación de centro humano pequeños propietarios poblado

0 1 0 0 0 3 3 0 7

2 0 1 4 3 0 0 3 13

6 0 0 0 2 0 0 0 8

3 0 0 0 0 0 0 0 3

0 0 0 1 4 0 0 0 5

24 1 10 23 20 9 3 4 94

Elaboración: Equipo de trabajo_PER_IMA_09_2012

IMA


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Total

13



Gráfico N° 3. Ubicación del proyecto

IMA


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14



La ubicación hidrogeográfica del proyecto e información relevante del área de estudio:  Vertiente : Atlántico  Cuenca : Vilcanota  Sub Cuenca : Huatanay : Cauce río Huatanay  Sector Nombre

Río Huatanay

Cuadro Nº 4. Ubicación geográfica de la cuenca del río Huatanay Coordenadas UTM Altura Longitud Promedio Km (X) (Y) msnm

172,714 a 207,740

8’511,171 a 8’482,526

3320

38

Nota: Ver mapa de Ubicación

1.7.2

Situación Actual Este expediente técnico está formulado bajo los criterios de gestión de riesgos, el mismo que busca proteger las orillas del cauce del río Huatanay a través de la construcción de defensas ribereñas en zonas donde no existían y reparar aquellas en o los que se requiera; tratar la faja marginal en todo el cauce con obras de infraestructura, forestación y revegetación; y al mismo tiempo capacitar, sensibilizar a la población, organizaciones de base e Instituciones. Por lo que se pretende mejorar las condiciones de seguridad a través de la construcción de obras de defensa ribereña con características hidráulicas que permitan establecer una recuperación por si solo del río, cuyos parámetros hidráulicos de estabilidad de cauce no motiva el cambio estructural en la propuesta de las obras de defensa ribereña, además de plantear otras alternativas constructivas, utilizando otro tipo de materiales que resguarden la faja marginal.

1.7.3

Area de Influencia y Area de Estudio

1.7.3.1 DETERMINACIÓN DE AREAS Debido a la complejidad del proyecto, se procede a explicar la delimitación de la zona y área de estudio. (Ver mapa de áreas). 1.7.3.2 AREA DE ESTUDIO El área de influencia, son los afectados directa e indirectamente por el problema de inundaciones, enmarcados físicamente en el ámbito la cuenca del Huatanay y socialmente, las poblaciones que conforman los 07 distritos directamente relacionados con el cauce del río Huatanay. 1.7.3.3 AREA DE INFLUENCIA Se define como ámbito donde se ubican los directamente afectados por el problema de inundaciones, también se denomina área de inundación. También en esta zona el proyecto interviene directamente, físicamente este espacio se delimita a partir del análisis del nivel de inundación alcanzado por el río Huatanay en el año 2010. Dicho espacio tiene una superficie de 1,055 ha inundadas por el rio Huatanay y Lucre. Para el medio social, el análisis comprende: 58 Asociaciones Pro Viviendas, 03 Asociaciones Pueblo Joven y/o Asentamientos Humanos, 13 Urbanizaciones, 08 Asociaciones de comerciantes, 07 Comunidades Campesinas y 05 Asociaciones de Pequeños Propietarios, que se encuentran directamente relacionadas con el cauce del río.

1.7.4

Características del Proyecto

1.7.4.1.1 Mapa social de la faja marginal El mapa social de la faja marginal, que muestra la ocupación del territorio de la faja respecto a la zona urbana y rural, ha posibilitado con información de distancias de faja marginal a respetar como zona intangible por cada asociación de pro vivienda, urbanizaciones y comunidad. Distancias que se han considerado para definir los espacios de interés para el tratamiento con cobertura vegetal. A continuación se muestra las fajas marginales promedio cedidas por cada asociación y comunidad considerada desde el ancho mayor del rio.

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Cuadro Nº 5. Dimensiones de la faja marginal (por progresiva y distrito). Ancho promedio de la Progresivas (m) Longitud (m) faja marginal cedida (m) Margen Margen Margen derecha Margen izquierda Margen Margen derecha izquierda derecha izquierda Santiago 3.40 5.90 0 +000-3+970 0+000 -3+970 3,970 3,970 Wanchaq 8.00 3+970 -9+800 5,830 San Sebastián 7.80 5.40 3+970 -13+280 9+800 -13+280 9,310 3,480 San Jerónimo 7.60 5.60 13+280 -17+720 13+300 - 17+720 4,420 4,420 Saylla 4.00 3.00 17+720 - 22+900 17+720 - 22+900 5,180 5,180 Oropesa 9.00 8.50 22+900 - 30+700 22+900 -30+700 7,800 7,800 Lucre 3.00 9.20 30+700 - 36+820 30+700 -38+120 6,120 7,420 TOTAL 5.00 6.50 36,800 38,100 Distrito

Fuente: Elaborado equipo técnico IMA 2012

1.7.4.2

USO DE NORMATIVA DEL SECTOR Los términos cauces, riberas y fajas marginales, están definidos Ley Nº 29338 llamada de Recursos Hídricos fue promulgada el 30 de marzo del 2009. El 23 de marzo del 2010 se expidió su Reglamento, cuyo Capítulo III trata de los Cauces, Riberas y Fajas Marginales en el Perú los conceptos referidos a las fajas marginales están definidos en la ley de Recursos Hídricos y en su Reglamento. En la ley se establece que las fajas marginales son bienes naturales asociados al agua. El Reglamento establece que las fajas marginales “Están conformadas por las áreas inmediatas superiores a las riberas de las fuentes de agua, naturales o artificiales” (Art. 113.1º). Y añade que sus “dimensiones en una o ambas márgenes de un cuerpo de agua son fijadas por la Autoridad Administrativa del Agua, de acuerdo con los criterios establecidos en el Reglamento, respetando los usos y costumbres establecidos” (Art. 113.2º). Este concepto se aplica tanto en las áreas rurales como en las urbanas. En algún momento (de baja probabilidad de ocurrencia) las fajas marginales se convertirán transitoriamente en cauce fluvial. De acá que deben estar delimitadas y debe señalarse cuáles son las restricciones para su uso. Las fajas marginales son áreas de uso restringido. Hay determinadas actividades que están prohibidas en ellas: no pueden usarse para fines de asentamiento humano, agrícola u otra actividad que las afecte. Es decir, por ejemplo, que no pueden construirse viviendas. Para la ejecución de obras de defensa ribereña y la utilización de materiales ubicados en las fajas marginales se requiere la autorización de la Autoridad Administrativa del Agua. En lo que respecta a los programas de mantenimiento de las fajas marginales el Reglamento señala en su artículo 118º que “La Autoridad Administrativa del Agua, en coordinación con el Ministerio de Agricultura, gobiernos regionales, gobiernos locales y organizaciones de usuarios de agua promoverá el desarrollo de programas y proyectos de forestación en las fajas marginales para su pr otección de la acción erosiva de las aguas.” A continuación se describe algunos conceptos básicos enmarcadas dentro de la Ley N° 29338 de Recursos Hídricos específicamente, en su acápite para la delimitación y mantenimiento de fajas marginales, en cursos fluviales y cuerpos de agua naturales y artificiales año 2011 – MINAG. Con el manejo de los conceptos básicos que son:

IMA



Cauce o álveo. Continente de las aguas durante sus máximas crecientes, constituye un bien de dominio público hidráulico.



Riberas. Áreas de los ríos, arroyos, torrentes, lagos y lagunas, comprendidas entre el nivel mínimo de sus aguas y el nivel de su máxima creciente. Para su delimitación no se consideraran las máximas crecidas registradas por eventos extraordinarios, constituye un bien d dominio público hidráulico.



Nivel mínimo de las aguas; nivel de las aguas, calculado o estimado en base a los niveles mínimos de los registros históricos considerando los periodos máximos de información disponible, o de la información disponible en la unidad hidrográfica


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16


1.7.4.3




Nivel máximo creciente, nivel de las aguas durante su máxima crecida y en un sección transversal especifica del cauce, arroyo, lago, laguna y reservorio; calculado o estimado por métodos directos o indirectos en función a la informaron existente en la unidad hidrográfica. No se considera las máximas crecidas por causas de eventos extraordinarios.



Faja marginal; área inmediata superior al cauce o álveo de la fuente de agua natural o artificial, en su máxima creciente, sin considerar los niveles de las crecientes por causas de eventos extraordinarios constituye bien común de dominio público hidráulico.

PLANTEAMIENTO Y DISEÑO DE LAS DEFENSAS RIBEREÑAS Se cuenta con los planos de planteamiento y diseño de la defensa ribereña, mismas que consideran un tratamiento mixto de obras como son gaviones, enrocado y concreto ciclópeo en un recorrido total de 38 Km a ambas márgenes, salvo algunos tramos en donde por la estabilidad del terreno presente no se realiza estructura alguna, como la que se observa en la margen derecha del río Huatanay en el tramo de Huambutio, con estos datos se determinó el área de tratamiento de estructuras, así como el análisis de los diseños paisajísticos de las actividades de revegetación y reforestación. Con los estudios anteriores se identificaron y zonificaron las áreas de interés de la ribera del río para su tratamiento con cobertura vegetal, siendo estas: (i) áreas de ribera del rio, (ii) estructuras de defensa ribereña existentes y a construir, y, (iii) cauce del río, procediendo al cálculo de las superficies como sigue: Áreas en riberas; para el cálculo se utilizó las medidas de franjas marginales cedidas por cada distrito, la misma que se tomó un promedio para cada margen de las riberas del río, consiguientemente las longitudes de las mismas, datos que muestran a continuación. Cuadro Nº 6. Área de la faja marginal por margen y distrito Distrito Margen derecha

rea (ha) Margen izquierda

Sub Total

Santiago

1.35

2.34

3.69

Wanchaq

0.00

4.66

4.66

San Sebastián

7.26

1.88

9.14

San Jerónimo

3.36

2.48

5.83

Saylla

2.07

1.55

3.63

Oropesa

7.02

6.63

13.65

Lucre TOTAL

1.84 22.90

6.83 26.37

8.66 49.27

Fuente: Elaborado equipo técnico IMA 2012

Áreas en estructuras; para determinar las áreas de estructuras de defensa ribereña a reverdecer, se utilizó las dimensiones de cada tipo de estructura diferenciándose en:    

Muros de gaviones Muros de concreto Muros con enrocado Datos que se muestran según progresiva y margen en los siguientes cuadros Cuadro Nº 7. Tipo de estructuras por progresiva en la Margen Derecha

IMA

Progresiva Km. 0+800 al 1+210

Estructura Gaviones nuevos

1435.00

Km. 1+210 al 1+320

Gaviones nuevos

385.00

Km. 1+320 al 1+330

Gaviones nuevos

45.00

Km. 1+330 al 1+820

Gaviones existentes

2695.00

Km. 1+880 al 2+350

Gaviones existentes encimado

1880.00

Km. 2+350 al 2+470


480.00

Km. 2+470 al 2+500


120.00

Km. 2+500 al 2+530

Gaviones nuevos

120.00

Km. 2+640 al 3+020

Gaviones nuevos

1330.00

Km. 3+020 al 3+255

Gaviones nuevos

822.50


 084-258375,

rea (m2)

17


IMA



Estructura Gaviones nuevos

rea (m2)

Km. 3+430 al 3+510

Gaviones nuevos

280.00

Km. 3+510 al 3+660

Encimado gaviones

300.00

Km. 3+660 al 3+760

Encimado gaviones

200.00

Km. 3+760 al 3+980

Muro nuevo C°C°

132.00

Km. 4+110 al 4+790

Muro nuevo C°A°

272.00

Km. 4+790 al 4+890

Muro nuevo C°A°

40.00

Km. 4+890 al 4+935

Gaviones nuevos

202.50

Km. 4+935 al 5+030

Gaviones nuevos

427.50

Km. 5+030 al 5+150

Gaviones nuevos

600.00

Km. 5+150 al 5+305

Encimado gaviones

775.00

Km. 5+305 al 5+385

Encimado gaviones

400.00

Km. 5+385 al 5+430

Gaviones nuevos

225.00

Km. 5+430 al 5+580

Refacción gaviones

750.00

Km. 5+580 al 5+640

Gaviones nuevos

300.00

Km. 5+640 al 5+720

Muro existente C°C°

40.00

Km. 5+720 al 5+800

Muro existente C°C°

40.00

Km. 5+800 al 6+040

Gaviones nuevos

Km. 6+040 al 6+130

Encimado gaviones existentes

450.00

Km. 6+130 al 6+180


250.00

Km. 6+180 al 6+290

Gaviones nuevos

550.00

Km. 6+290 al 6+390


500.00

Km. 6+390 al 6+835

Gaviones nuevos

2225.00

Km. 6+835 al 7+130

Gaviones nuevos

1475.00

Km. 7+130 al 7+165

Gaviones existentes

175.00

Km. 7+165 al 7+320

Refacción gaviones

775.00

Km. 7+320 al 7+340

Gaviones nuevos

100.00

Km. 7+340 al 7+940

Gaviones nuevos

2700.00

Km. 7+940 al 9+000

Encimado gaviones y protección

5300.00

Km. 9+000 al 9+280

Encimado gaviones y protección

1400.00

Km. 9+827 al 9+975

Gaviones nuevos

649.00

Km. 9+975 al 10+100

Gaviones nuevos

687.50

Km. 10+100 al 10+700

Gaviones nuevos

3300.00

Km. 10+700 al 10+890

Gaviones nuevos

1045.00

Km. 10+890 al 10+950

Gaviones nuevos

330.00

Km. 11+220 al 11+440

Terreno natural

Km. 11+440 al 11+500

Gaviones existentes

330.00

Km. 11+500 al 11+660


880.00

Km. 11+660 al 11+685

Gaviones nuevos

137.50

Km. 11+685 al 11+730

Gaviones nuevos

247.50

Km. 11+730 al 11+875

Gaviones existentes

725.00

Km. 11+875 al 12+780


4977.50

Km. 12+780 al 13+422


4494.00

Km. 13+422 al 15+700

Gaviones nuevos

14807.00

Km. 15+700 al 15+850

Gaviones nuevos

750.00

Km. 15+850 al 17+220

Gaviones nuevos

7535.00

Km. 17+220 al 17+300


160.00

Km. 17+220 al 17+300 Km. 17+300 al 17+400 Km. 17+400 al 17+640

Encimado de gaviones Gaviones existentes Gaviones existentes

160.00 650.00 1560.00

Km. 17+640 al 17+915

Gaviones existentes

1787.50

Km. 17+915 al 18+020

Gaviones nuevos

525.00

Km. 18+020 al 18+250

Gaviones nuevos

1150.00

Km. 18+250 al 18+310

Gaviones existentes

390.00

Km. 18+310 al 18+500

Gaviones nuevos

950.00

Km. 18+500 al 19+500

Gaviones nuevos

6000.00

Km. 19+500 al 21+200

Gaviones nuevos

11050.00


 084-258375,

612.50

1200.00

0.00

18

Proyecto: “ AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE PROTECCIÓN Y GESTIÓN DE RIESGOS CONTRA INUNDACIONES EN 38 KM. DE L CAUCE DEL RÍO HUATANAY EN LAS PROVINCIAS DE CUSCO Y QUISPICANCHI – REGIÓN CUSCO” Estructura



rea (m2)

Enrocado

Km. 22+400 al 22+460

Enrocado p' protección

373.80

Km. 22+460 al 22+600


872.20

Km. 22+600 al 22+760


996.80

Km. 22+760 al 22+960


1694.00

Km. 22+960 al 23+480


3239.60

Km. 23+480 al 23+750

Enrocado

2286.90

Km. 23+750 al 26+700

Enrocado

24986.50

Km. 26+700 al 29+600


20300.00

Km. 29+600 al 31+400

Enrocado

15912.00

Km. 31+400 al 32+400

Concreto ciclópeo

5850.00

Km. 32+400 al 33+480

Concreto ciclópeo

6318.00

Km. 33+480 al 34+060

Concreto ciclópeo

2349.00

Km. 34+060 al 34+400

Concreto ciclópeo

1791.80

Km. 34+400 al 36+100

Concreto ciclópeo

8959.00

Km. 36+100 al 36+360

Concreto ciclópeo

1370.20

11256.00

Km. 36+360 al 37+700 Terreno natural 0.00 AREA TOTAL (ha) 20.58 Fuente: Elaborado en base al Expediente Técnico de Infraestructuras –IMA- 2012

Cuadro Nº 8.

IMA

Tipo de Estructuras por Progresiva en la Margen Izquierda

Progresiva Km. 0+800 al 1+210 Km. 1+210 al 1+320 Km. 1+320 al 1+330

Estructura Gaviones nuevos Gaviones existentes Gaviones existentes

Km. 1+330 al 1+820 Km. 1+880 al 2+350 Km. 2+350 al 2+470 Km. 2+470 al 2+500 Km. 2+500 al 2+530 Km. 2+640 al 3+020 Km. 3+020 al 3+255 Km. 3+255 al 3+430 Km. 3+430 al 3+510

Gaviones existentes Gaviones existentes encimado Gaviones existentes Muro C°C° existente Muro C°C° existente Gaviones nuevos Gaviones existentes Gaviones nuevos Gaviones existentes

Km. 3+510 al 3+660 Km. 3+660 al 3+760 Km. 3+760 al 3+980 Km. 4+110 al 4+790 Km. 4+790 al 4+890

Gaviones nuevos Gaviones existentes Muro nuevo C°C° Muro nuevo C°A° Muro nuevo C°A°

Km. 4+890 al 4+935 Km. 4+935 al 5+030 Km. 5+030 al 5+150

Gaviones existentes encimado Gaviones nuevos Encimado gaviones


Gaviones nuevos Gaviones existentes Gaviones existentes Refacción gaviones Refacción gaviones


Refacción gaviones Gaviones nuevos Gaviones nuevos Encimado de gaviones Gaviones existentes

Km. 6+180 al 6+290 Km. 6+290 al 6+390 Km. 6+390 al 6+835 Km. 6+835 al 7+130 Km. 7+130 al 7+165 Km. 7+165 al 7+320 Km. 7+320 al 7+340 Km. 7+340 al 7+940

Encimado de gaviones Encimado de gaviones Encimado de gaviones Gaviones nuevos Gaviones nuevos Gaviones nuevos Gaviones nuevos Muro C°C° existente


 084-258375,

Área (m2) 1435.00 385.00 55.00 2695.00 1880.00 660.00 15.00 15.00 1330.00 940.00 612.50 320.00 675.00 450.00 132.00 272.00 40.00 202.50 427.50 240.00 775.00 480.00 270.00 750.00 300.00 400.00 400.00 1200.00 450.00 250.00 550.00 500.00 2225.00 1475.00 175.00 775.00 100.00 300.00

19

Proyecto: “ AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE PROTECCIÓN Y GESTIÓN DE RIESGOS CONTRA INUNDACIONES EN 38 KM. DE L CAUCE DEL RÍO HUATANAY EN LAS PROVINCIAS DE CUSCO Y QUISPICANCHI – REGIÓN CUSCO” Progresiva Km. 7+940 al 9+000 Km. 9+000 al 9+280 Km. 9+827 al 9+975 Km. 9+975 al 10+100 Km. 10+100 al 10+700

Estructura Gaviones nuevos Gaviones nuevos Gaviones nuevos Muro C°S° existente Gaviones nuevos


Gaviones nuevos Gaviones nuevos Encimado gaviones existentes Encimado gaviones existentes Encimado gaviones existentes

Km. 11+660 al 11+685 Km. 11+685 al 11+730 Km. 11+730 al 11+875 Km. 11+875 al 12+780

Gaviones nuevos Muro C°S° existente Gaviones existentes Encimado gaviones existentes


Encimado gaviones existentes Gaviones nuevos Muro C°S° existente Gaviones nuevos Gaviones existentes


Gaviones nuevos Gaviones nuevos Gaviones nuevos Gaviones nuevos Gaviones nuevos Enrocado Enrocado p' protección Enrocado Enrocado p' protección


Enrocado Enrocado p' protección Enrocado p' protección Enrocado p' protección Enrocado p' protección Enrocado p' protección Enrocado Enrocado Concreto ciclópeo

Construcción Gaviones nuevos Terreno natural Terreno natural


Área (m2) 4770.00 1400.00 649.00 62.50 3300.00 1045.00 330.00 1320.00 330.00 880.00 137.50 13.50 725.00 4977.50 4494.00 14807.00 75.00 7535.00 520.00 650.00 1200.00 0.00 0.00 1150.00 300.00 950.00 6000.00 11050.00 11256.00 373.80 1185.80 996.80 1694.00 3239.60 2286.90 24986.50 20300.00 15912.00 5240.00 9104.40 2349.00 1791.80 8959.00

Km. 34+060 al 34+400 Concreto ciclópeo Km. 34+400 al 36+100 Concreto ciclópeo Km. 36+100 al 36+360 Concreto ciclópeo 1370.20 Km. 36+360 al 37+700 Concreto ciclópeo 10532.40 TOTAL (ha) 21.44 Fuente: Elaborado en base al Expediente Técnico de Infraestructuras –IMA- 2012

Areas en cauce; se diferenciaron áreas de sedimentos y terrazas inundables en los cauces, las mismas que se mapeo en imagen satelital, mapa de pendientes y registro fotográfico del área.

1.8 CARACTERISTICAS SOCIO-ECONOMICAS La población asentada en las riberas del río Huatanay, se caracteriza por un conjunto de situaciones y factores sociales y culturales que le dan una idiosincrasia propia, la misma que explicamos a continuación: 1.8.1

IMA

Características de la Población Casi todos los habitantes residentes en los asentamientos humanos y asociaciones pro-vivienda a los largo del cauce del río Huatanay y en las zonas aledañas, son procedentes de las provincias, distritos y comunidades del departamento como también de departamentos vecinos. En su mayoría son personas de origen campesino-indígena, procedentes de comunidades DirecciónAv. Micaela Bastidas s/N

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campesinas, pueblos rurales y distritos que usualmente están abandonados por el Estado y que carecen de un conjunto de situaciones, haciendo que la población viva en bajas condiciones de vida. Por ello, el afán de venirse al Cusco y de residir en la ciudad capital en busca de nuevas y mejores oportunidades de vida, dado que en sus lugares de origen no existen posibilidades ni condiciones de “progreso”: instituciones educativas superiores, establecimientos de salud, oportunidades de empleo y generación de ingresos, servicios básicos, acceso a la información y a los bienes y servicios que ofrece toda sociedad moderna. Esta migración también tiene que ver con los atractivos que ofrece la ciudad del Cusco, dado que aquí se concentra una mejor calidad educativa, los servicios de salud públicos son posible de acceder, así como la posibilidad de contar con agua potable, desagüe, electricidad, teléfono, acceso a internet, vías de comunicación y a aspectos recreativos y de información. Los niveles de educación en la población de los AAHH del río Huatanay principalmente de una población básicamente instruida. De las encuestas socio-económicas realizadas, se tiene que el 38% cuenta con estudios secundarios, constituyendo la mayoría, en tanto que el 23% tiene primaria y sorprendentemente el 33% educación superior (universitaria y de institutos superiores). Solamente el 7% contaría con niveles de analfabetismo. No contesta 7%

Universitaria 14%

Primaria 23%

Tecnologica 19%

Secundaria 37%

En relación a la propiedad de los terrenos y lotes para vivienda, la gran mayoría (77%) expresa su calidad de propietarios, en cambio solo el 23% son inquilinos. Esto nos da una idea de cómo se configura el interés de los pobladores por solucionar sus problemas.Asimismo, de las familias encuestadas el 83% vive solo una familia en dichas viviendas, 4% entre 2 y 3 familias y solamente el 1% más de 4 familias en un mismo lote. Lo que expresa como los hijos que van formando hogares al no tener donde vivir comparten el mismo techo con sus padres y familiares.En términos de vivienda, se destaca también una situación muy interesante, el 69% de las construcciones es de adobe, mientras que el 28% de material noble, madera 2 % y calamina y metálico 2% (referida principalmente a carpas y negocios). Esto quiere decir que sus niveles de vida cada vez más mejorando y la población que allí vive no está en condiciones de extrema pobreza, sino solamente son pobres y hay muchas familias que ya no son pobres y tienen buenos ingresos que les permite realizar construcciones de material noble. Madera

Calamina

2%

0%

Metalico 1%

Concreto 28%

Ado be 69%

Esta dato no es casual, dado que un 36% presenta viviendas con más de 4 ambientes, 20% entre 1 a 3 ambientes; lo que significa una relativa comodidad y no el hacinamiento que a veces IMA


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se cree que existe.En cuanto al uso de las construcciones, el 91% de las construcciones son destinadas para vivienda (casas) y el 9% para sus negocios o autoempleo como stand y carpas. Algo que se ha observado es que las construcciones al parecer no obedecen a un diseño técnico sino más bien son realizadas en base el criterio personal de los mismos usuarios. Fotos Nº 1.

Las personas que residen en los AAHH y APV que usualmente ocupan espacios prohibidos y de propiedad del Estado (faja marginal del río, cerros, aéreas de protección y cauces de quebradas) han tenido y tienen, una gran mayoría de ellos, una condición de pobreza y algunos pocos en extrema pobreza, expresada en indicadores, que se indican en los siguientes párrafos.

Ocupación e ingresos económicos La población entrevistada manifiesta que realiza diferentes actividades; siendo las cuatro principales actividades el comercio (40.6%) entendida como empresarios, comerciantes y vendedores ambulantes; como trabajadores en instituciones públicas (10.9%), ama de casa (9.6%) y actividades agrícolas (6.1%). Otras actividades (16.3%) corresponden a actividades de servicio como obreros, artesanos, mecánicos, electricistas, carpinteros, chóferes, guardianes, etc. Llama la atención un 16.5% que no responde, que puede significar actividades ilícitas o desocupación plena.

1.8.2

Cuadro Nº 9. Detalle

Cantidad

%

160 43 38 24 62 65 394

40.6% 10.9% 9.6% 6.1% 16.3% 16.5% 100%

Comercio Institución Publica Ama de casa Agrícola Otros No contesto Total

En los ingresos que perciben estos pobladores vemos que un 75% manifiesta percibir un ingreso menor a S/. 1,000; el 13% recibe entre 2500 a 3000 y solo el 13% más de S/. 3,000. El promedio de salario mensual es de S/. 1,363. La distribución promedio mensual corresponde a Alimentación 23%, 37% en Educación, 6% vestido, 5% en salud, 4% en servicios y 25% en otros gastos. Cabe resaltar que un 60% de los gastos se distribuyen en Alimentación y Educación.

1.8.3

IMA

Acceso a servicios y medios de comunicación El 83% de los pobladores de las APV tienen acceso a la televisión contando con aparatos receptores y siendo asiduos televidentes de canales de señal abierta, tanto locales y limeños. En el caso de la radio, igualmente el 87% escucha programaciones radiales.


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No con testo 0% Mira TV no 17%

Mira TV si 83%

Del total de las viviendas encuestadas, el 94% cuenta con servicios de agua, 82% con servicios de desagüe, 93% con servicios de energía eléctrica, 28% con servicios de telefonía fija, 51% con servicios de limpieza y 14% con servicio de cable.

1.8.4

Construcción de viviendas en la ribera del rio Como parte de sus condiciones de vida caracterizada en su mayoría por situaciones de pobreza, los habitantes de las zonas urbana marginales que residen aledaños al río Huatanay, asumen por lo general una actitud eminentemente informal en la ocupación de los espacios físicos para instalar sus viviendas. Lo primero que hacen es instalarse precariamente donde algún familiar, mientras van averiguando donde pueden invadir o alquilar viviendas o construir sus casas en algún cerro o en las riberas del río Huatanay; una vez que tienen determinado el lugar lo que hacen es instalarse en casuchas de plástico, tablas, calaminas y palos de manera precaria. Están así un tiempo (entre 1 a 2 años) mientras no reciban ninguna notificación de la Municipalidad o de otra institución estatal. Posteriormente ya saltan a una vivienda más fija bajo la modalidad de alquiler no importando donde esté ubicada (basural, cerca del río, sobre desmonte, etc.). En ese tiempo van a adquirir de los traficantes de terrenos aéreas para construir su vivienda o se deciden invadir aéreas del Estado, léase sin propietario que están dentro de la faja marginal o dentro del cauce del río. Fotos Nº 2.

Otra estrategia es vivir precariamente a orillas del río y aprovechar las estructuras de protección que construyen las instituciones (gaviones, muros de protección, enrocado) y sobre ellos realizar la construcción de sus viviendas utilizándolos como cimientos. En otros casos los van rellenando con tierra, desmontes y basura para luego poner corrales de animales mayores y menores –y esperan que las autoridades digan algo- al no encontrar respuesta inician las construcciones de adobe y ahora ultimo de material noble, consolidando de esta manera su ocupación. Paralelo a este proceso han constituido APV y van gestionando ante la municipalidad la habilitación urbana (que se los otorgan), lo propio hacen ante las instituciones prestadoras de agua potable y electricidad las mismas que también instalan dichos servicios y finalmente el gobierno regional o la municipalidad provincial les construye pistas, veredas i/o escalinatas. Resultado: los invasores informales se “formalizan” y legalizan su ocupación del territorio dentro de la faja marginal o en zonas de alto riesgo de inundaciones o deslizamientos. Todo este proceso dura entre 5 a 7 años. Ahora bien, como este paso de la zona rural a la urbana ha sido exitoso para los migrantes, entonces incentivan a sus familiares y paisanos que IMA


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hagan lo mismo; consiguientemente estas ocupaciones son una rueda sin fin, y el problema no tiene cuando parar.

1.8.5

Usos inadecuados frente al rio Como parte intrínseca del proceso narrado líneas arriba, los migrantes que se asientan en las riberas del río Huatanay, reproducen modos de vida inadecuados, idiosincrasia, patrones de comportamiento y actitudes que son una mezcla entre sus formas de vida rurales y costumbres populares citadinas, terminan convirtiéndose en subculturas particulares de estos grupos sociales migrantes, cuyas características principales son:      

Desaseo, falta de higiene y malos hábitos alimenticios Hacer sus necesidades en lugares públicos y cerca de la ribera del río Arrojar todo tipo de desperdicios al río, así como desmontes. Canalizar las aguas servidas al río Lavar ropa en el río Hacinamiento y convivencia con el desorden, la polución y los malos olores.

Lo más grave y preocupante es saber que estos hábitos son trasmitidos y socializados de padres a hijos, haciendo que los niños reproduzcan estas costumbres cuando son adultos y nuevo la rueda sin fin sigue reproduciendo estilos de vida inadecuados. Fotos Nº 3.

1.9 CARACTERISTICAS FISICAS Y AMBIENTALES DEL AREA DE ESTUDIO E INFLUENCIA 1.9.1

Clima Las condiciones climáticas que se presentan en el área de intervención del proyecto, son variadas, su caracterización resulta de mucha importancia, ya que el clima determina las condiciones ambientales, la disponibilidad de recursos naturales y las actividades económicas. Las características geomorfológicas, fisiográficas y altitudinales de la cuenca del área de intervención, condicionan las variaciones climáticas y no permiten su generalización a toda la cuenca, por lo que el análisis de las condiciones climáticas se hizo sobre la base de la información proveniente de la estación representativa de Pisaq localizada dentro de la cuenca, al cual se le ha aplicado las ecuaciones de gradiente de temperatura y precipitación

1.9.1.1

IMA

TIPOS CLIMÁTICOS La clasificación climática permite determinar espacios relativamente homogéneos en cuanto a sus condiciones climáticas (temperatura y precipitación). Esto permite entender de mejor manera el clima de la cuenca y establecer también áreas homogéneas de intervención. El mapa climático muestra la distribución de los tipos climáticos determinados mediante el método de clasificación propuesto por Thornwhaite y ajustado a la base cartográfica de la cuenca. DirecciónAv. Micaela Bastidas s/N

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Los tipos climáticos presentes en la zona de inundación son los siguientes:

1.9.1.2



Seco semifrío con deficientes lluvias en el invierno. Se presenta entre los 3100 a3250 m de altitud, principalmente sobre el fondo del valles abarcando los sectores de Angostura hasta Huambutio. Constituye un clima templado de óptimas condiciones para el desarrollo de los cultivos y los asentamientos humanos, con una temperatura media de 13.3 °C y una precipitación de total anual de 666.6 mm. Las precipitaciones se distribuyen en una temporada de lluvias que abarca de Noviembre a Marzo, siendo el resto de los meses parcialmente secos.



Subhúmedo semifrío con deficientes lluvias en el invierno. Se presenta desde los 3250 m hasta los 3500 m de altitud, se ubica principalmente en el fondo del valle en la parte alta de la cuenca abarcando las estribaciones del valle, dentro de este clima se incluye totalmente la ciudad del Cusco. La temperatura media anual en esta zona es de 12.3 °C y la precipitación total anual es de 852.2 mm. Las precipitaciones se distribuyen en una temporada de lluvias que abarca de Noviembre a Marzo, siendo el resto de los meses parcialmente secos.

TEMPERATURA En general, en la cuenca del Huatanay, la temperatura media anual es de 13.58 °C, la temperatura media máxima y media mínima son de 20.35 y 6.40°C, respectivamente; mientras que hay poca variación de la temperatura media máxima a lo largo del año, las temperaturas medias mínimas varían considerablemente, esta ocurren durante los meses de mayo - agosto y las máximas durante los meses de noviembre y diciembre. La ocurrencia de heladas se da entre los meses de abril a noviembre, con alta probabilidad de ocurrencia en los meses de junio, julio y agosto; con baja probabilidad en los meses de abril, mayo, septiembre, octubre y noviembre; heladas esporádicas se presentan en los meses de enero y febrero, especialmente en periodos de sequías cortas (veranillos).

1.9.1.3

1.9.2

1.9.2.1

PRECIPITACIÓN La precipitación media anual en la cuenca del Huatanay en el ámbito del proyecto se estima en 611 mm. La distribución de la intensidad de las precipitaciones varía entre 980 a131 mm, y está muy relacionada a la proximidad de la cadena montañosa central, en donde los valores más altos de precipitación se ubican en sus proximidades donde se ubican las lagunas, debido a que las lluvias en la zona son principalmente de origen orográfico. Contrariamente, en las zonas más alejadas de la cordillera central las precipitaciones son menores, probablemente debido a que las lluvias sean principalmente de origen convectivo.

Ecología del Cauce De acuerdo al mapa ecológico del Perú en la zona inundable se tienen las siguientes zonas de vida: ESTEPA ESPINOSA MONTANO BAJO SUBTROPICAL Ocupa territorios relativamente planos, con áreas de pendientes superiores al 15%, con tierras aptas para la agricultura bajo riego y en menor escala de secano. Según su altitud se distribuye entre los 2,000 – 3,100 msnm. Se presenta en el sector comprendido de Huacarpay hasta Huambutio. La flora nativa se encuentra restringida a quebradas profundas y zonas inaccesibles, se observa una predominancia de especies arbustivas, herbáceas y espinosas. La vegetación característica más representativa está formada por “chamana” Dodonea viscosa, “molle” Schinus molle, “Tara” Caesalpineaspinosa, “retama” Spartiumjunceum.

1.9.2.2

IMA

BOSQUE SECO MONTANO BAJO SUBTROPICAL (BS – MBS) Ocupan los valles meso andinos, entre los 2,500 y 3,200 metros de altura. La biotemperatura media anual máxima es de 18.1°C y la media anual mínima de 11.7°C. El promedio máximo de precipitación total por año es de 1,124 mm. El relieve varía de suave a plano, propio de las terrazas de valles interandinos, ha inclinado típico de las laderas que encierran a dichos valles. El patrón edáfico está constituido por suelos generalmente de textura media pesada, de buen drenaje. Se presenta entre Huacarpay, Lucre, Oropesa hasta Angostura. DirecciónAv. Micaela Bastidas s/N

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La vegetación primaria ha sido fuertemente deteriorada y sustituida en gran parte por los cultivos que se llevan a cabo mediante riego o con lluvia en los límites superiores de la formación. Un indicador vegetal significativo en esta zona de vida es el “maguey” (Agave americana), el eucalipto (Eucalyptusglobulus), y la “chamana” (Dodonaea viscosa), a la que siempre se la encuentra en los límites inferiores más abrigados. 1.9.2.3

BOSQUE HÚMEDO MONTANO SUBTROPICAL (BH-MS) Se ubica entre 2800m y 3800m de altitud. La biotemperatura media anual máxima es de 12.9ºC y la media anual mínima, de 7.3ºC. El promedio máximo de precipitación total por año es de 1119 mm y el promedio mínimo de 410mm. El relieve es dominantemente empinado ya que conforma el borde o parte superior de las laderas que enmarcan a los valles. Por lo general dominan suelos relativamente profundos, arcillosos, tonos rojizos a pardos. Se presenta desde Angostura hasta la parte de Huancaro y Chocco. La vegetación se reduce a pequeños relictos o bosques residuales homogéneos, como Escallonia resinosa (chachacomo), Polylepissp (Queuña); y pequeños bosques heterogéneos constituidos por especies de los géneros Gynoxis, Polylepis, Berberis, Senecio, Baccharis, Oreophanax, Solanum, etc.

1.9.3

Geomorfología del Cauce La geomorfología define las formas del relieve terrestre, este aspecto tiene gran importancia en la distribución de los asentamientos humanos y sus actividades productivas, distribución de la cobertura vegetal, condiciones climáticas así como las condiciones de riesgo y vulnerabilidad de las infraestructuras y asentamientos humanos. La característica geomorfológica predominante en la zona de inundación es un fondo de valle amplio compuesto por diferentes niveles de terraza y pie de vertientes de montañas. La determinación de las unidades geomorfológicas se realizó utilizando el mapa geomorfológico del Estudio Geodinámica y Geológico (Ascue, 1998), el que fue ajustado mediante el uso de imágenes satélite Alos e Ikonos (Ver mapa Geomorfológico-Anexo 3). La pendiente del río varia a lo largo de su discurrir, presentando zonas de alta pendiente en las zona de Huancara y zonas de baja pendiente en las zonas de Saylla y Oropesa, para volver a tomar pendiente en la zona Huambutio. El comportamiento de la pendiente del río por tramos se muestra en el siguiente cuadro: Tramo

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 IMA

Cuadro Nº 10. De

Pendiente del cauce principal del río Huatanay A Distancia m

Inicio Puente Iscayrumiyoc Puente Huancaro Puente Arahuay Terminal Terrestre Puente Molino Puente Viva el Perú Puente Peatonal San Judas Puente Tancarpata Puente Los Nogales Puente San Luis Curva Aeropuerto Curva San Antonio Puente Circunvalación Puente Enaco Puente Túpac Amaru Puente Santa Martha Puente Petroperú Puente Rosales Puente San Jerónimo DirecciónAv. Micaela Bastidas s/N

Puente Iscayrumiyoc Puente Huancaro Puente Arahuay Terminal Terrestre Puente Molino Puente Viva el Perú Puente Peatonal San Judas Puente Tancarpata Puente Los Nogales Puente San Luis Curva Aeropuerto Curva San Antonio Puente Circunvalación Puente Enaco Puente Túpac Amaru Puente Santa Martha Puente Petroperú Puente Rosales Puente San Jerónimo Puente Kayra  084-258375,

1,150 657 493 900 704 393 371 782 939 202 609 1,410 460 1,160 520 1,300 1,200 250 373 1,327

H m

29.75 14.14 13.98 14.02 11.98 5.01 4.49 11.49 12.54 2.47 8.00 13.00 5.00 11.53 4.48 13.00 12.00 2.50 3.51 10.99

Pendiente (%)

2.59 2.15 2.84 1.56 1.70 1.27 1.21 1.47 1.34 1.22 1.31 0.92 1.09 0.99 0.86 1.00 1.00 1.00 0.94 0.83

26


21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

Puente Kayra Puente Angostura Puente Peaje antiguo Puente AH ferrocarril Puente Saylla Puente Alicorp Puente Huasao Puente Tipón Puente Oropesa Curva Fm Rumicolca Puente MTC Puente Lucre (férrea) Puente Unión con Lucre Puente Ladrilleros

Puente Angostura Puente Peaje antiguo Puente AH ferrocarril Puente Saylla Puente Alicorp Puente Huasao Puente Tipon Puente Oropesa Curva Fm Rumicolca Puente MTC Puente Lucre (férrea) Puente Unión con Lucre Puente Ladrilleros Puente desembocadura


1,314 1,570 655.5 1,760 2,230 3,403 1,267 1,667 1,515 1,568 1,022 1,028 1,700 1,573

13.50 15.00 8.50 15.00 20.50 24.10 4.91 3.99 5.02 4.99 3.01 2.50 6.00 14.50

1.03 0.96 1.30 0.85 0.92 0.71 0.39 0.24 0.33 0.32 0.29 0.24 0.35 0.92

Fuente: Mediciones en campo IMA-2012

1.9.4

Unidades Geomorfológicas Para este efecto del estudio se ha considerado una franja de 500 m. a ambas márgenes del cauce, puesto que es el área de influencia durante los últimos sucesos de inundación (Ver mapa Geomorfológico-Anexo 3) La cuenca del rio Huatanay ha tenido diversos cambio morfo genéticos desde la desaparición de la cubeta de la laguna de Morkill su morfología ha tenido cambios en su relieve principalmente por proceso erosivos que ha tenido la cuenca; sin embargo en el área de influencia del proyecto, han sido de naturaleza antrópica, con el afán de ganar espacios de terreno en las riberas y denominada faja marginal del río Huatanay, cuyo espacios ganado son provocados por rellenos de desmonte. Estos cambios se dan más en las riberas por la que se identificados 12 unidades en esta área de influencia clasificado en planicies conformado por el piso de valle del Huatanay y relieve colinos en sitio de elevaciones no muy pronunciadas para luego tener relieves montañosos que conforma todo el entorno del cuenca del río Huatanay (Ver mapa Geomorfológico-Anexo 3). Cuadro Nº 11. Unidades Geomorfológicas Sub paisaje rea (ha)

Paisaje

PLANICIE

COLINOSO MONTAÑOSO

Cauce de rio Lomos de protección Llanura de inundación Llanura lacustre Terraza baja Terraza media Terrazas alta Laderas de Colinas ligeramente empinadas Laderas de Colinas muy empinadas Laderas de montaña empinada Laderas de montaña muy empinada Pie de Montaña TOTAL

48.8 8.22 400.52 326.45 133.86 625.33 780.56 215.21 150.44 1,117.36 97.04 328.58 4,232.48

%

1.15 0.19 9.46 7.71 3.16 14.77 18.44 5.08 3.55 26.40 2.29 7.76 100.00

1.10 CARACTERIZACIÓN DEL SISTEMA HÍDRICO El sistema hídrico del río Huatanay, que conforma la cuenca del río Huatanay, recepciona las precipitaciones a lo largo del año en la cuenca, tiene una distribución variable en el tiempo y el espacio; las lluvias son de carácter orográfico y convectivo, la primera se da por la presencia de la cordillera central que concentra las masas de agua provenientes de la Amazonía que sobrepasan la barrera de la cordillera oriental. Las lluvias de origen convectivo son producto del ciclo hidrológico de la cuenca, aunque en la realidad existen interrelaciones entre estos dos tipos de enfriamiento para la generación de lluvias en la cuenca. Los meses más lluviosos de noviembre a marzo con una precipitación media anual de 600 a 880.mm., el área de drenaje es de 486.65 km2, cuyo colector principal es el río Huatanay, que nace IMA


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en la confluencia de los riachuelos Chocco-Huancaro, hasta su desembocadura en el río Vilcanota en una longitud de 36 km. Físicamente el río Huatanay tiene una orientación WNW –ESE, contrario a la orientación del río Vilcanota, cuyos orígenes son de naturaleza tectónica; tiene una altura máxima de 4825 msnm y mínima de 3050msnm; a él, confluyen riachuelos que conforman las micro cuencas tributarias en un número de 17; entre las principales: Saphi, Choquechaca, Tancarpata, Chunchulmayo, Cachimayo, Chocco, Ticapata, Kayra, Huaccotomayo, Huasao, Quispicanchi, Oropesa, Lucre (Ver mapa hídrico Anexo 1.2.). El régimen hídrico de la cuenca, mantiene la tendencia de las lluvias; es decir una época de abundancia y otra de vaciante; la época de lluvias, presenta precipitaciones intensas, que escurren por el cauce; este régimen está condicionado por el uso y las características físicas-geomorfológicas de la cuenca y el estado de la cobertura vegetal; en este sentido; las micro cuencas están sometidas a un uso agrícola y pecuario que mantiene conflictos con su capacidad de uso por lo que se presentan procesos erosivos laminares, en surcos y cárcavas; por otro lado, existe desde tiempo atrás una deforestación intensa para fines energéticos (leña) y habilitar zonas agrícolas; todo lo cual ha incrementado los niveles de escorrentía y el aporte de sedimentos a los cauces. Un aspecto importante a mencionar es la ciudad del Cusco que se ubica en las partes bajas de las micro cuencas e intercuencas, donde se suscita un proceso progresivo de la impermeabilización del suelo, elevando significativamente los niveles de escorrentía, se ha podido estimar que en año 2010 el caudal del río fue de 316m3/seg. Situación nunca antes presentada. En la época de vaciante, el agua que se mantiene en los cauces proviene fundamente del flujo base de las lluvias a través de acuíferos; la zona de estudio por su complejidad, tectónica estructural litológica y geomorfológica, presenta una complejidad y diversidad en la distribución del agua subterránea, existiendo todos los tipos de acuíferos, ubicados en diferentes cotas. Ligadas a diversos tipos de rocas por lo que es frecuente encontrar manantiales en areniscas, conglomerados, calizas, evaporitas, materiales cuaternarios y otros. El sistema fundamental en el almacenaje de aguas y las correspondientes descargas en el valle del Huatanay es básicamente estructural y estratigráfico bordeado por los límites de la cuenca, que son las montañas que rodean el valle. Se han estimado que existen 260 manantiales en la cuenca con una producción de 800 l/seg.

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CAPITULO II : ESTUDIOS BASICOS DEL PROYECTO 2.1 TOPOGRAFIA 2.1.1

Introducción El levantamiento topográfico se basa en la red de puntos topográficos establecidos por el Instituto Geográfico Nacional (IGN), al que se enlazo la poligonal y trilateración de apoyo del levantamiento topográfico del cauce del Rio Huatanay. Previa a la ejecución del levantamiento se coordinó con las autoridades de los gobiernos locales ubicados en la sub cuenca del rio Huatanay, con la finalidad de acopiar la información topográfica como hitos geodésicos existente dentro de su jurisdicción.Los trabajos de campo se han realizado en el mes de junio del 2012.

2.1.2

Objetivos y Alcances del LevantamientoTopográfico. El objetivo del estudio levantamiento topográfico, ha consistido en realizar el acopio de los detalles de la morfología del terreno en el cauce del rio Huatanay en una amplitud de 40 m. a cada lado del borde del rio, a efectos de representarlo gráficamente en los planos topográficos. El levantamiento topográfico servirá de base principal para diseñar diversos estudios de ingeniería de detalle. El levantamiento se le ha asignado los valores de coordenadas topográficas absolutas en el Sistema Universal TransverseMercator UTM WGS 84 Zona 19 franja L.

2.1.3

Metodología A continuación se hace una mención suscintade las actividades más relevantes que se ha desarrollado en el proceso del levantamiento topográfico. Planeación del trabajo Trabajos Pre-Campo. Trabajos de Campo (Trazado de la poligonal de apoyo y trilateración, y puntos de relleno). Trabajos Post-Campo (Procesamiento altimétrico, procesamiento planimétrico y control altimétrico).  Generación de planos  Cartografía  Comprobaciones de calidad (Tanto en gabinete, como en campo).    

2.2 ESTUDIOS HIDROLÓGICOS 2.2.1 2.2.1.1

CaracterísticasFísicas y Ambientales del Area de Estudio e Influencia CLIMA Las condiciones climáticas que se presentan en el área de intervención del proyecto, son variadas, su caracterización resulta de mucha importancia, ya que el clima determina las condiciones ambientales, la disponibilidad de recursos naturales y las actividades económicas. Las características geomorfológicas, fisiográficas y altitudinales de la cuenca del área de intervención, condicionan las variaciones climáticas y no permiten su generalización a toda la cuenca, por lo que el análisis de las condiciones climáticas se hizo sobre la base de la información proveniente de la estación representativa de Pisaq localizada dentro de la cuenca, al cual se le ha aplicado las ecuaciones de gradiente de temperatura y precipitación.

2.2.1.2

TIPOS CLIMÁTICOS La clasificación climática permite determinar espacios relativamente homogéneos en cuanto a sus condiciones climáticas (temperatura y precipitación). Esto permite entender de mejor manera el clima de la cuenca y establecer también áreas homogéneas de intervención. El mapa climático muestra la distribución de los tipos climáticos determinados mediante el método de clasificación propuesto por Thorwhaite y ajustado a la base cartográfica de la cuenca.

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Los tipos climáticos presentes en la zona de inundación son los siguientes: 2.2.1.2.1 Seco semifrío Con deficientes lluvias en el invierno, se presenta entre los 3,100 a 3,250 m. de altitud, principalmente sobre el fondo del valles abarcando los sectores de Angostura hasta Huambutío. Constituye un clima templado de óptimas condiciones para el desarrollo de los cultivos y los asentamientos humanos, con una temperatura media de 13.3 °C y una precipitación de total anual de 666.6 mm. Las precipitaciones se distribuyen en una temporada de lluvias que abarca de Noviembre a Marzo, siendo el resto de los meses parcialmente secos. 2.2.1.2.2 Subhúmedo semifrío Con deficientes lluvias en el invierno. se presenta desde los 3,250 hasta los 3,500 m. de altitud, se ubica principalmente en el fondo del valle en la parte alta de la cuenca abarcando las estribaciones del valle, dentro de este clima se incluye totalmente la ciudad del Cusco. La temperatura media anual en esta zona es de 12.3 °C y la precipitación total anual es de 852.2 mm. Las precipitaciones se distribuyen en una temporada de lluvias que abarca de Noviembre a Marzo, siendo el resto de los meses parcialmente secos.

2.2.2

Temperatura En la determinación de la temperatura, el aire es uno de los factores climáticos más importantes en la caracterización de un área, ya que sus variaciones influyen directamente en la distribución de la flora y fauna, así como en las actividades humanas. El comportamiento térmico de la cuenca se ve influenciada principalmente por la altitud y el relieve, por lo que el contraste de las temperaturas entre el día y la noche es notorio. En general, en la cuenca del Huatanay, la temperatura media anual es de 13.58°C, la temperatura media máxima y media mínima son de 20.35°C y 6.40°C, respectivamente; mientras que hay poca variación de la temperatura media máxima a lo largo del año, las temperaturas medias mínimas varían considerablemente, esta ocurren durante los meses de mayo - agosto y las máximas durante los meses de noviembre y diciembre (Ver gráfico).

Gráfico N° 4.

Distribución de promedios de temperatura (Cº) Máxima, media y mínimasub cuenca Huatanay Fuente: Estación meteorológica Kayra-SENAMHI

La ocurrencia de heladas se da entre los meses de abril a noviembre, con alta probabilidad de ocurrencia en los meses de junio, julio y agosto; con baja probabilidad en los meses de abril, mayo, septiembre, octubre y noviembre; heladas esporádicas se presentan en los meses de enero y febrero, especialmente en periodos de sequías cortas (veranillos).

2.2.3

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Precipitación La precipitación pluvial a lo largo del año en la cuenca tiene una distribución variable en el tiempo y el espacio; las lluvias son de carácter orográfico y convectivo, la primera se da por la presencia de la cordillera central que concentra las masas de agua provenientes de la Amazonía que sobrepasan la barrera de la cordillera oriental. Estas lluvias, son producto del ciclo hidrológico de la cuenca, aunque en la realidad existen interrelaciones entre estos dos tipos de enfriamiento para la generación de lluvias en la cuenca. DirecciónAv. Micaela Bastidas s/N

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La precipitación media anual en la cuenca del Huatanay en el ámbito del proyecto se estima en 611 mm. La distribución de la intensidad de las precipitaciones varía entre 980 a131 mm, y está muy relacionada a la proximidad de la cadena montañosa central, en donde los valores más altos de precipitación se ubican en sus proximidades donde se ubican las lagunas, debido a que las lluvias en la zona son principalmente de origen orográfico. Contrariamente, en las zonas más alejadas de la cordillera central las precipitaciones son menores, probablemente debido a que las lluvias sean principalmente de origen convectivo. Haciendo una descripción desde 1990 se aprecia que ha sido muy variable, teniendo picos altos por encima de los 800 mm, en los años 1993, 1997, 2002, 2006 y 2010, en los demás años se ha mantenido a un promedio de 600 mm.

Gráfico N° 5.

Cuenca del Río Huatanay: Precipitación media anual (mm) Fuente: Estación meteorológica CORPAC. Código: 110809

Gráfico N° 6.

Cuenca del Río Huatanay: Precipitación media mensual (mm) Fuente: Estación meteorológica CORPAC. Código: 110809

En general, la distribución de las precipitaciones a lo largo del año determinan dos estaciones, un periodo “seco” con lluvias ocasionales, que abarcan los meses de abril a septiembre; y un período “lluvioso” que se da entre noviembre y marzo, en este período ocurre el 82% del total de la precipitación total anual.

2.2.4

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Caudales de Diseño y Periodos de Retorno Sobre la base del análisis de frecuencia realizada de descargas máximas medias diarias anuales y descargas máximas instantáneas diarias anuales, observadas y corregidas con las estaciones utilizadas en el Estudio hidrológico, se determinaron las descargas máximas instantáneas con los respectivos períodos de retorno PR20, PR50, PR100, PR200, los cuales progresivamente se DirecciónAv. Micaela Bastidas s/N

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incrementan los caudales debido a la descarga de caudales procedentes de las microcuencas, cuyos resultados se establece en función a las progresivas planteadas en el plano topográfico. Para el presente se toma como referencia la información en resumen del estudio Hidrológico. Los resultados de caudales de diseño para periodos de retorno y según progresivas se muestran en el siguiente cuadro: Cuadro Nº 12. Desc

Huancaro-Chocco Huatanay Huatanay-01 Huatanay-02 Huatanay-03 Huatanay-04 Huatanay-05 Huatanay-06 Huatanay-07 Huatanay-08 Huatanay-09 Huatanay-10 Huatanay-11 Huatanay-12 Huatanay-13 Huatanay-14 Huatanay-15

Caudales de Diseño según Periodo de Retorno Progresiva Caudal De A PR-200 PR-100 PR-50 años años años

0+800.00 4+040.00 5+980.00 7+160.00 9+960.00 10+910.00 12+440.00 13+860.00 16+320.00 19+690.00 23+100.00 25+120.00 27+080.00 28+740.00 30+300.00 34+920.00 36+920.00

4+040.00 5+980.00 7+160.00 9+960.00 10+910.00 12+440.00 13+860.00 16+320.00 19+690.00 23+100.00 25+120.00 27+080.00 28+740.00 30+300.00 34+920.00 36+920.00 38+247.00

71.80 140.70 177.30 180.40 232.80 238.20 238.90 264.20 299.00 300.90 307.50 329.10 339.30 342.90 344.70 372.70 373.20

62.40 124.50 158.70 161.10 208.90 213.50 214.00 237.00 266.60 268.10 273.80 291.50 300.40 303.30 304.70 328.20 328.50

53.70 109.60 141.40 143.20 186.50 190.40 190.80 211.70 236.60 237.70 242.70 256.90 264.60 266.90 267.90 287.20 287.50

PR-25 años

45.50 95.10 124.50 125.70 164.60 167.90 168.10 186.90 207.40 208.40 212.70 223.60 230.10 231.90 232.60 248.10 248.30

PR-5 años

32.10 70.70 94.50 96.10 128.50 129.60 129.60 144.50 158.60 159.50 162.10 168.30 172.90 173.90 174.20 183.20 183.30

Fuente: Estudio Hidrológico Elaborado por el Ing. J.C.R. y Aprobado por IMA.

2.2.4.1

FIJACIÓN DE PERIODO DE RETORNO  Criterios Usuales; se basan en criterios como: - Vida Útil de la obra. - Tipo de estructura. - Facilidad de reparación y ampliación - Peligro de pérdidas de vidas humanas. 

Criterios de Riesgo; se basan en la fijación a priori del riesgo que se desea asumir para el caso de la obra llegase a fallar dentro de su tiempo de vida. Tomando en cuenta la probabilidad de ocurrencia dentro de n años de la vida útil de la obra, denominada RIESGO PERMISIBLE, está dada por: k=1-(P(x-Xo)n). Por tanto, el periodo de retorno T, fijando el riego permisible k, y una vida útil de n años se calcula mediante la siguiente relación:

1 / T  1−1−k

Cuadro Nº 13.

Valores de Periodo de Retorno (T, Años)

Fuente: Elaboración propia y Autor: German Monsalve, Hidrología en la Ingeniería Estudio.

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Del cuadro para el proyecto con k=0.75, y n=50, resulta un PR de 73años, asumiéndose para la zona rural un T=100 años.

2.3 ESTUDIO GEOLÓGICO Y GEOTÉCNICO Para el presente se extrae los aspectos técnicos con la finalidad de tomar en cuenta en los diseños definitivos cuyo estudio ha sido elaborado por el Ing. RosendoYobany Motta. 2.3.1

Caracterización y Zonificación Sedimentológica y Geotecnia Para la caracterización sedimentológica se ha realizado ensayos de granulometría de sedimentos del lecho del rio y para la zonificación se ha considerado los porcentajes de diámetros de sedimentos así como los aspectos morfológicos, ha permitido dividir el rio Huatanay en cuatro zonas. Cuadro Nº 14.

2.3.2

Resultados de Ensayos de Granulometría

Características Físico – Mecánicas de Suelo de Fundación. En base a los resultados de ensayos de penetración dinámica DCP se ha determinado el ángulo fricción, la cohesión y peso específico del lecho de fondo del rio, estimamos los parámetros de suelo en márgenes sean superiores o iguales a fin de utilizar en los diseño de estabilidad del muro. No obstante, en base a los parámetros anteriores se calcula la capacidad portante admisible para los diferentes puntos de prospección. Existen zonas con buena capacidad portante admisible en la zona media, y con baja capacidad en las zonas 03, dado que estos suelos son poco cohesivos y sin consolidación. Estos resultados han sido resumidos en el siguiente cuadro:

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Cuadro Nº 15.

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Características Físico –Mecánicas Ensayos DCP


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CAPITULO III : INGENIERÍA DEL PROYECTO 3.1 PLANTEAMIENTO HIDRÁULICO 3.1.1

3.1.2

Objetivos del Diseño 

OBJETIVO GENERAL Recuperación y adecuación del potencial natural y paisajístico de las riberas del río, articulado a la dinámica urbana y rural para obtener un espacio público de mayor jerarquía ambiental en la cuenca del río Huatanay.



OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Plantear diseños de tratamiento con cobertura vegetal que realcen el paisaje inherente a las riberas del río Huatanay. - Implementar actividades de revegetación y reforestación en la faja marginal y cauce del río Huatanay. - Implementar actividades de reverdecimiento de las obras de protección de las riberas del río Huatanay.

Planteamiento Técnico de Obras de Defensa Ribereña El planteamiento técnico de obras de defensa ribereña ante inundaciones se concibe a partir de un enfoque de restauración ambiental, así como lograr un adecuado equilibrio físico del cauce, ante la presencia y la perspectiva agresiva de canalización o amurallamiento del rio; con lo que, ya no se mantiene su ancho original, habiéndose estrechado, con cambios hacia unamorfologíarectilínea,la presencia de una erosión vertical excesiva producto de las fuertes y descontroladas velocidades, la escasa retención de sedimentos en la parte alta y su acumulación en la parte baja y la incapacidad de conducir los caudales magnificados en los últimos tiempos.Ante estas nuevas características fluviales, el planteamiento se centra en: En la parte alta  Mantener y adecuar el mayor ancho y tirantes bajos en el cauce, ante un contexto social de presión sobre la ribera.  Control de la velocidad y adecuamiento de la pendiente en la parte alta del cauce, a través de saltos hidráulicos, que permitan la disminución de la velocidad y retención de sedimentos.  Protección del cauce ante la erosión En la parte baja  Mantener la conformación geomorfológica actual de la ribera actual  Rectificación del rio en algunos lugares críticos para conducir el caudal de diseño Para el planteamiento de las obras se han considerado los siguientes criterios:

3.1.2.1

TECNICAMENTE El dimensionamiento de las obras responden básicamente al aspecto hidrológico del caudal de diseño de máxima avenida con un periodo de recurrencia de 100 años, que a lo largo del cauce en 38 km del rio Huatanay incrementa su caudal; por otro lado, el aspecto hidráulico en cuanto a tirante y velocidades del agua que incide en los niveles de socavación del fondo del cauce y esfuerzos en las estructuras planteadas (tensiones y deformaciones), incidiendo de manera directa en la durabilidad de las estructuras. Con relación al aspecto geomorfológico del rio; la sección de cauce natural ha sido modificada e impuesta las características hidráulicas dentro del rio con secciones y pendientes variables, sufriendo modificaciones drásticas en su alineamiento longitudinal y transversal, principalmente en la zona urbana (19 Km.); en los que el rio ha sido alineado y encauzado reduciendo su ancho de cauce, limitando su capacidad de conducción e incremento de su velocidad; en la zona baja para evitar las inundaciones las poblaciones rurales vienen descolmatando el cauce con jornadas de limpieza, conformando diques longitudinales con el material propio del rio, predisponiendo a su encauzamiento. En relación al caudal de avenidas; la escorrentía superficial en la cuenca por la presencia de la zona urbana, el caudal natural del rio se ha visto incrementado considerablemente. Estos

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aspectos inciden directamente en considerar el incremento de velocidades erosivas y buscar o acondicionar alineamientos y capacidades hidráulicas de acuerdo a estas nuevas características geomorfológicas fluviales. El transporte y tipo de sedimentos; el cual ha sido alterado en el tramo del cauce, siendo transportado hacia las partes bajas.El primer aspecto incide fundamentalmente en la determinación de los coeficientes de rugosidad y el borde libre y el segundo en la manifestación de efectos abrasivos y corrosivos, que inciden en la durabilidad de las estructuras. Las características del material de fundación, en el aspecto de soportabilidado capacidad portante del suelo ante las estructuras y su nivel de socavamiento por las fuerzas hidráulicas, que permitan definir en el primer caso la geometría de las cimentaciones y en el segundo caso el tratamiento viable de control de las socavaciones. La presencia de infraestructuras presentes en el cauce que puedan alterar el funcionamiento hidráulico de las obras propuestas como el caso de puentes, puentes u otro tipo; los cuales serán analizados para proponer su adecuación o su eliminación. Existe la presencia de restos arqueológicos de la cultura inca, y que también presentan el problema de una disminución de ancho del río, a la par que los terrenos urbanos no han dejado un espacio para la franja marginal. Este tramo no se le está dando un tratamiento, por cuanto corresponde al Ministerio de Cultura dar una solución a este tramo. El vertimiento directo de las aguas residuales, y colectores que arrastran materiales flotantes y concentraciones forman conos aluviales dentro del cauce y hacen variar las características hidráulicas del rio. No obstante, que las características físico químicas de las aguas del rio Huatanay, que actualmente presentan altos niveles de contaminación por materia orgánica y metales pesados generando aguas con alta salinidad y acidez; aunque no se ha notado procesos corrosivos en estructuras agavionadas, cuyo elemento fundamental son alambres acerados siempre susceptibles a la corrosión y oxidación, el cual se hace necesario prever con elementos resistentes a la corrosión como el zinc, aluminio y PVC La zona rural aún conserva el cauce natural con pocas intervenciones de defensa ribereña en los márgenes y actualmente se encuentra rodeado de vegetación, como sauces arbustos, la presencia de infraestructuras existentes de defensas serán descartadas principalmente los enrocados debido a su estado y grado de funcionamiento que no fueron ejecutados bajo las condiciones hidráulicas planteadas, sin embargo estas serán considerados como materiales en cancha para la construcción de obras con enrocados según las especificaciones técnicas. La presencia de obras de arte presentes que alteran el funcionamiento hidráulico de las obras propuestas como el caso de puentes y pontones, deberán plantearse la ampliación del ancho o luz libre de los puentes existentes tomando en cuenta los niveles de agua de eventos extraordinarios; también el rio Huatanay atraviesa puentes coloniales los que deberán emplearse los materiales con las mismas características técnicas para su ampliación de ancho o luz libre de la obra de arte. 3.1.2.2

SOCIO-ECONOMICO Dentro del aspecto económico y social, el sentido económico de un encauzamiento es cuantificar el beneficio es decir el valor añadido o el daño evitado (al defender la márgenes e impedir las inundaciones), con la intervención compense por su coste. Para el presente caso cuanto mayor es la magnitud de la intervención es mayor el beneficio y mayor también el coste, pero uno y otro pueden crecer de manera muy distinta. Es por ello el proyecto plantea utilizar los materiales adecuados y disponibles de la zona como las canteras de rocas, piedras, agregados y suelos que permitan reducir su costo en concordancia o combinación con tecnologías y materiales existentes en los mercados adecuados para los objetivos y fines a conseguir, permitiendo con este aspecto la optimización de los recursos. Teniendo en cuenta estos aspectos se plantean las siguientes infraestructuras:   

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Construcción de Muro de Gaviones Construcción de Muro de Concreto Ciclópeo Construcción de Muro de Concreto Armado


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          


Construcción de obras de arte (Saltos Hidráulicos) Construcción de dentellones Revestimiento de piso de mampostería Revestimiento con Concreto Ciclópeo y Piso de Mampostería Construcción de piso de mampostería Construcción de Colchones con Gaviones Encimado de Gaviones (Sobre muros existentes) Construcción de Muro de Concreto Ciclópeo Construcción con Enrocado Construcción de colchones con gaviones Revestimiento con concreto ciclópeo y piso de mampostería

3.2 OBRAS PROYECTADAS 3.2.1

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Tipos y ubicación de obras proyectadas En el siguiente cuadro se presenta el resumen de ubicación de las obras existentes por márgenes:


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Cuadro Nº 16.

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(Aquí debe ir el Cuadro N° 16, en formato A3, está en Excel en la carpeta Anexos)


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3.2.2


Resumen de obras proyectadas Cuadro Nº 17.

RESUMEN DE OBRAS PLANTEADAS

Del cuadro anterior se deduce que el 28.0% (19.53 Km) se propone ejecutar la construcción de muro de gaviones más colchón con gavión antisocavantes, igualmente se plantea el 6.4% (4.47 Km) de construcción de encimado de muros con colocado de gaviones en el talón de los muros de gaviones y aumento de los colchones; un 5.4% (3.77 Km) se hará el encimado de los muros gaviones, colocando un gavión en la parte superior de los gaviones existentes; un 5.3% (3.71 Km) se construirá o aumentará la longitud de los colchones y se aumentara con cajas de gaviones en los talones de los muros de gaviones; un 1.8% (1.23 Km.) se hará encimado de muro de gaviones más aumento de la longitud de los colchones; el 0.4% (0.29 Km.) se construirá o aumentará la longitud de los colchones; y el 0.2% se hará la refacción de gaviones. Así mismo, se pueda estimar que un 27.3% (19.00 Km) se plantea hacer la defensa ribereña con enrocado; un 11.9% (8.28 Km) se plantea enrocado para protección de terraplén, un 1.9% (1.35 Km) se propone un encimado y protección de muro enrocado. Un 0.4% (0.28 Km) se hará el encimado de muro de gaviones existentes con losa de fondo de concreto con emboquillado de piedra; y un 0.2% (0.12 Km) se plantea la construcción de muros de gaviones con losa de fondo de concreto con emboquillado de piedra; y solo un 0.4% (0.28 Km) se plantea la construcción de losa de emboquillado de piedra sobre una capa de concreto. Finalmente, la intervención con revestimiento de concreto ciclópeo y piso de emboquillado de piedra sobre concreto representa un 8.3% (5.76 Km); un 1.3% (0.88 Km) se plantea la construcción de muros de encauzamiento de concreto armado; un 0.3% (0.44 Km) la construcción de muros de encauzamiento de concreto ciclópeo; y finalmente un 0.2% (0.17 Km) se plantea sobreelevar el nivel de los muros de concreto existentes, para evitar el desborde de las aguas del río. Finalmente de la evaluación de los muros de gavión existentes que se encuentran en buen estado, tienen una longitud de 0.765 Km. Los muros de concreto que se encuentran en buen estado y que no serán intervenidos, tiene una longitud total de 0.90 Km.Talud natural debido a presencia de roca y con ángulos de reposo estables se deja en estado natural sin la intervención con proyecto, en una longitud total de 0.76 Km. Estas longitudes no se han considerado en el cuadro anterior, por cuanto la intervención es nula.

3.3 DISEÑO HIDRAULICO 3.3.1

IMA

Selección de Sección Geométrica Hidráulica Tipo Según plano topográfico, secciones transversales y perfil longitudinal cuya pendiente de cada tramo viene determinada por las condiciones impuestas por el tramo de aguas arriba, asimismo DirecciónAv. Micaela Bastidas s/N

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existe secciones con protección de márgenes que han sido impuestas y actualmente presenta estrechamientos de sección y en algunos tramos ampliaciones. Teniendo en cuenta esta situación agravante se plantea secciones equivalentes, es decir homogenizar los tirantes normales para diferentes áreas hidráulicas, ley de conservación de masa bajo este principio se determina los elementos geométricos e hidráulicos. Para esta selección es también importante considerar una pendiente conservadora en el referido tramo y el aporte de los caudales de las microcuencas afluentes, dando lugar a la homogenización de secciones típicas. Para el presente se plantea 61 secciones típicas que poseen las características geométricas e hidráulicas tipo, de secciones: rectangulares, trapezoidales, y sección trapezoidal compuesta. Asimismo, se plantea 61 secciones tipo con características constructivas debido al planteamiento de obras ver en los Cuadros N° 16 y 17. Gráfico N° 7.

Elementos Geométricos-Hidráulicos de secciones utilizadas

y=Profundidad máxima del agua (m) L= Largo del tramo del canal estudiado H=Altura total de la sección S = Pendiente de la línea de energía (m/m) V= Velocidad media de la corriente (m/s) A= Area de la sección transversal del cauce (m2) P=Perímetro mojado en la sección transversal (m) B= Base menor del fondo del cauce en la sección transversal (m) Q=Caudal que transita por el cauce (m3/s) RH=Radio hidráulico de la sección transversal del cauce (m)

Mediante las variables input: Caudal Q (m3/s), pendiente del lecho o fondo S(m/m) de la topografía, base menor del lecho de cauce, B(m), de la topografía, talud de paredes/márgenes, z (1:V,2:H) o variable según Angulo de reposo del suelo de conformación del cauce, se procede a calcular el tirante normal mediante diferentes métodos numéricos, y las relaciones matemáticas se presentan en el siguiente cuadro:

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Cuadro Nº 18. RELACIONES MATEMÁTICAS PARA EL DISEÑO HIDRAULICO Descripción de la variable Formulas

Velocidad media de Chezy (m/s) El coeficiente C es función del factor d e fricción.  = rugosidad equivalente hidráulica adoptada para el trecho del cauce examinado (m). La expresión (1) es conocida como ecuación de Chezy, donde C es un factor de resistencia del flujo y es definido como coeficiente de Chezy. Formula de Manning Caudal y radio hidráulico

1  V2.C . 14.S.R84 . ⁄        C   8 f.g V  1 .R/3 . S/ QUV. A g .RR= . S ∗ d / n  926 / nn  0.0.0062.46dd/755    √ 

(1) (2)

(3) (4) (5) (6)

;

Velocidad de fricción Coeficiente “n” de Manning (Fuente: Pierre Julien) Erosion and Sedimentation. Calculo del Tirante normal (mediante Iteraciones) ver cuadro diseño hidráulico

Q.n y= 0.5 S

3/5

B+2y 1+z2 . B+y.z

Relación N°

(7) (8)

2/5

(9)

Fuente: Elaboración propia, Libro: Pierre Julien y Handbook de Macaferri

3.3.2

Selección Valores de Coeficiente de Rugosidad de Manning La elección del coeficiente de Manning a ser introducido en la relación N° 09, puede ser calculada basándose en las características físicas y los ensayos de granulometría de las muestras obtenidas del lecho de fondo del cauce, ensayadas en laboratorio para determinar la curva granulométrica y “n” es función de los diámetros de las partículas de sedimento arrastrado, así como otros parámetros y factores que infieren directamente en el valor de este coeficiente de rugosidad de Manning, que a continuación describiremos:

3.3.2.1

RUGOSIDAD SUPERFICIAL La rugosidad superficial se presenta por el tamaño y la forma de los granos del material que forman el perímetro mojado. Del cuadro de resultados de granulometría resulta que los granos gruesos GC-GM se presentan en la zona urbana que dan un valor alto de “n”. Sin embargo nuevamente en la zona rural presenta arenas limosas y arcillas limosas, SC-SM.La rugosidad superficial se presenta por el tamaño y la forma de los granos del material que forman el perímetro mojado. Del cuadro de resultados de granulometría resulta que los granos gruesos se presentan en la zona urbana que dan un valor alto de “n”. Sin embar go nuevamente en la zona rural presenta arenas limosas y arcillas limosas, SC-SM.

3.3.2.2

VEGETACIÓN Actualmente las estructuras existentes poseen una vegetación superficial y durante la vida útil del proyecto también asumimos que tendrá una revegetación con pastos o hierbas pequeñas evaluación durante la época de lluvias, donde el “n” varía de 0.033 – 0.040.

3.3.2.3

IRREGULARIDAD DE CAUCE Las irregularidades en el fondo son variables con presencia de crestas y depresiones en el lecho del cauce, también con proyecto presenta irregularidades en el perímetro mojado y variaciones en la secciones transversales, estas variables pueden incrementar un “n” hasta en 0.005.

3.3.2.4

ALINEAMIENTO DEL CAUCE Las curvas suaves con radios grandes producirán valores de “n” relativamente bajos, en tanto las curvas bruscas con meandros severos incrementaran el “n”.

3.3.2.5

SEDIMENTACIÓN Y SOCAVACIÓN La zona de cabecera de cuenca pertenece al ciclo juvenil en el que se origina el caudal y los sedimentos, caracterizada por tener pendientes iniciales hasta de 2% disminuyendo en la parte

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baja incrementándose el proceso de degradación, y debido a la formación del cauce con materiales no cohesivos en este tramo se incrementan el valor de “n”. También, a partir de Angostura-Saylla-Tipon-Oropesa y Huacarpay, en el que la corriente de rio está concentrada en el canal. El poder erosivo o la taza de acumulación de escombros es igual o más grande que la tasa de degradación (erosión). La pendiente tiene entre 1% y 0.25%, y constituye la porción inferior de la sub cuenca. De lo anterior se puede manifestar que los tramos en sedimentación disminuyen el valor de “n”. 3.3.2.6

OBSTRUCCIÓN La presencia de pilas de puente y estribos y estructuras similares tienden a incrementar el valor de “n”.

3.3.2.7

TAMAÑO Y FORMA DEL CAUCE Un incremento en el radio hidráulico puede aumentar o disminuir en “n”, según la condición del canal.

3.3.2.8

NIVEL Y CAUDAL En condiciones de avenidas máximas el valor de “n” disminuye con el aumento en el nivel y en caudal. Durante la operación del cauce en la zona urbana se puede presenciar y en la zona rural se plantea secciones con banquetas y pendiente del fondo uniforme, en estas condiciones el valor de “n”, permanece constante para todos los niveles. A partir de estos factores también permiten estimar el coeficiente de rugosidad desarrollado por Cowan, el valor de “n” puede calcularse mediante la siguiente relación.

n  n  n  n3  n∗m5

Cuadro Nº 19.

VALORES PARA EL CALCULO DEL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD

Del cuadro y relación anterior para los diferentes revestimientos que se va a colocar en los distintos tramos del río, determinamos el coeficiente de Manning “n”, así: Cuadro Nº 20.

CALCULO DEL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD O MANNING (n) n0 n1 n2 n3 n4 TIPO DE REVESTIMIENTO

Con concreto IMA


m

n

0.006 0.000 0.005 0.000 0.005 1.000 0.016  084-258375,

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Con mampostería de piedra emboquillado en concreto Con gaviones Con enrocado Estado natural del cauce


0.010 0.000 0.005 0.000 0.005 1.000 0.020 0.015 0.000 0.005 0.010 0.005 1.000 0.035 0.020 0.000 0.005 0.010 0.005 1.000 0.040 0.020 0.000 0.005 0.010 0.005 1.000 0.040

Para las secciones compuestas en un canal natural, el área de flujo se divide en N partes cada una de las cuales tiene asociado un perímetro mojado Pi y un coeficiente de rugosidad “n” conocidos. La relación más empleada es la de Horton y Einstein y Banks (1950).

  N n  ∑=PPi n

Para el modelamiento hidráulico con HEC RAS se aplicó la relación anterior lo propio para la aplicación del programa MACRA/ Bank Protection.

3.3.3

Borde Libre Para el presente no hay una regla universalmente aceptada para el cálculo de borde libre y para las condiciones que presenta la geomorfología del rio Huatanay, donde presenta fluctuaciones en la superficie del agua debido a la acción de las ondas, a veces son incontrolables. Para el proyecto se espera velocidades de moderado a suave, presencia de curvas en la zona rural y debido al régimen critico donde el agua puede saltar desde un nivel alto al nivel bajo con cualquier obstrucción. Según propuesta se plantea con inclinación de margen vertical (sección rectangular) y diques de protección. De acuerdo con el U.S. Bureau of Reclamation recomienda bajo la siguiente relación:

3.3.4

F   C.y



Donde: C= 1.5 – 2.5 varía según capacidad, y= Profundidad del agua en el canal. Resultando un BL de 0.65 y 1.20m.



Donde: C= 1.5 – 2.5 varía según capacidad, y= Profundidad del agua en el canal. Resultando un BL de 0.85 y 1.50m.

Calculo Hidráulico de las Secciones Tipo En base a los conceptos para el dimensionamiento hidráulico de los canales que fueron expuestos en los acápites anteriores, Cuadro N° 20, se procede calcular el tirante normal mediante iteraciones (Ecuación N° 09), y utilizando los resultados del cuadro N° 03, Caudales máximos, resulta para el presente 61 secciones típicas que poseen las características geométricas e hidráulicas tipo, planteándose secciones: rectangulares, trapezoidales, y sección trapezoidal compuesta, cuyos resultados a detalle se presentan en el Anexo N° 4.1.Calculo Hidráulico, y el resumen en el siguiente cuadro: Cuadro Nº 21.

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CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS Y GEOMÉTRICAS DE LAS SECCIONES TIPO


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3.3.5


Verificación de estabilidad del Cauce Para el presente se ha empleado el programa MACRA/Bank Protection que permite calcular la estabilidad del cauce, y verificación de velocidad residual en el fondo para la utilización de filtros por debajo del colchón y/o enrocado. La variable fundamental en los procesos fluviales es la distribución de velocidades unidimensionales en el caucea través de la ecuación resistencia al flujo (Manning), y la tensión de arrastre en el fondo y márgenes (Esfuerzo actuante), asimismo las tensiones critica de arrastre en las márgenes y fondo (Esfuerzo resistente). Las tensiones de arrastre en el fondo está dado por el peso específico del agua w=1000 kg/m3 y el radio hidráulico R y para un rio ancho donde b>>Y se considera R=Y, y la pendiente del rio S% en un tramo determinado. Además se aplica el coeficiente correctivo Kf y Km para el fondo y márgenes variables dependientes del ancho y profundidad del cauce b/y. Valores de Kf y Km adoptados por Lancastre, 1983, cuya relación se puede observar en el siguiente cuadro (Relación N° 10): Cuadro Nº 22. RELACIONES MATEMÁTICAS PARA LA VERIFICACION DE ESTABILIDAD DEL CAUCE Descripción de la variable Formulas Relación N°

Tensión de Arrastre en el fondo Tensión critica de Arrastre

τ  K . γw.Rh.S τc  C∗.γs − γw.S τ ≤ τc τ  K.τ  S i n α τs  τc. 1 − Sinφ τ ≤ τs V ≤ Vc

(10) (11)

C* = 0.047 (Enrocado) – 0.10 (Gaviones) 1° Condición limite (Verificación de estabilidad de Fondo) Tensión de arrastre en las márgenes Tensión critica de arrastre en las márgenes

2° Condición Limite (Verificación de estabilidad en márgenes) 3° Condición Limite (Verificación de la velocidad critica)

(12) (13) (14)

(15) (16)

Donde Vc= f(Froude, Vm) del Grafico. Fuente: Elaboración propia, Libro: Pierre Julien y Handbook de Macaferri

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La tensión critica (Shear stress), siendo el parámetro critico de Shields para el proyecto de C*=0.047 – 0.10, donde: s= peso específico del sólido, para el caso de la cantera de piedra de Rumicolcas=2600 kg/m3 y w=1000 kg/m3, d50 diámetro medio recomendado para colocar en las cajas de gavión o el diámetro medio de enrocado. S% pendiente del fondo del lecho o gradiente. En el cuadro anterior se puede ver la Relación N° 10. Donde: Tensión tangente crítica en las márgenes; s (N/m2). Tensión tangente critica en el fondo, c dada por la relación N° 11. Angulo de inclinación de la margen,  Angulo de fricción interna del material de relleno,  Gráfico N° 8. VELOCIDAD CRITICA EN FUNCIÓN AL Dm


El dimensionamiento hidráulico de los cauces naturales está basado en ecuaciones de resistencia al flujo que relacionan la pérdida de carga en un trecho con la velocidad media o el caudal. Esta relación está hecha a partir de parámetros geométricos existentes y de la rugosidad representativa del cauce, cuya magnitud se determina más adelante. 3.3.5.1

CALCULO DE LA VELOCIDAD RESIDUAL, VB, Y VE. En los revestimientos con colchones, caja gaviones y enrocados, no solo deben ser dimensionados el espesor del revestimiento y la dimensión de las piedras para que estas resistan a la acción del flujo, sino también deben ser evitada la erosión del suelo de base, o sea de apoyo, del revestimiento. La velocidad en la interfase con el fondo o con el eventual filtro, puede ser determinada con la fórmula de Manning, Vb, esta debe ser comparad con la velocidad admisible que el suelo puede soportar sin ser erosionado, y se determina en base a la caracterización de suelos Cohesivos y No cohesivos (arena y grava), se puede ver las relaciones:

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Cuadro Nº 23.

ECUACIONES PARA LA VERIFICACION DE VELOCIDAD RESIDUAL Y CALCULO DE Dm YPESO DE LA ROCA Descripción de la variable Formulas Relación N°

Velocidad Residual fondo(m/s)

en

el

Velocidad Admisible (m/s), (Para sedimentos no cohesivos): Velocidad Admisible (m/s), (Para sedimentos cohesivos): Condición Limite Factor de Talud,

/3 1 d  V  n . 2  .S/ V  16.1. d/ V ≤ VSinα f   1 − Sinφ ∆  − D5  ∆b.V2g.3 1f  W5  δ.γs.D5

Según la Figura (Grafico, en función al % de vacíos, y SUCS.

Densidad Relativa Tamaño de la Roca Peso de la Piedra

(17) (18) (19) (19.1) (20)

(21) (22) (23)


Donde: Diámetro medio del material; dm (m). Pendiente del fondo del rio, S (m/m). Coeficiente de rugosidad del fondo; nf = 0.02 cuando no tiene filtro con suelo perfilado, nf = 0.025 – 0.030, con filtro de gravas, nf = 0.03 - 0.06, con el uso de Geotextiles. Peso específico de la roca; s = 2600 kg/m3 Pesos específico del agua; w = 1000 kg/m3 Factor de Turbulencia, b:1.4, para piedras redondas Factor de volumen de la piedras; =0.65, para piedra chancada Velocidad media; V (m/s). Aceleración de la Gravedad; g 3.3.5.2

CALCULO DE PROFUNDIDAD DE SOCAVACIÓN, Hs Para determinar la socavación se estima mediante el método propuesto por L.L. List Van Lebediev, es el que se ajusta mejor a las obras ejecutadas en cauces naturales. Este método considera la velocidad erosiva, que es la velocidad media calculada capaz de degradar el fondo del rio y se expresa mediante la siguiente relación: Cuadro Nº 24. ECUACIONES PARA CALCULO DE PROFUNDIDAD DE SOCAVACION Descripción de la variable Formulas Relación N°

Velocidad Erosiva (m/s) Coeficiente,  Tirante que corresponde a la profundidad a la que se desea evaluar la velocidad erosiva (Suelos Cohesivos) Tirante que corresponde a la profundidad a la que se desea evaluar la velocidad erosiva (Suelos No Cohesivos) Profundidad de Socavación

Ve  0.60. γs. β . Yx α  b.Y5/3Q5/3 /+x Ys  [0. α.6.bγ.sY..β] /+x 5/3 α. b . Y Ys  [(0.68.D..β)] Hs  Ys − Y

(24) (25) (26)

(27)

(28)


Donde : Peso específico del suelo que se encuentra a la profundidad Hs, s en Kg/m3 (Estudio de suelos. Coeficiente que depende de la frecuencia con que se repite la avenida,  = Tabla N° 06. IMA


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Ancho estable; b (m). Tirante normal; Y (m). Exponente para material no cohesivo en función del diámetro característico; X = Tabla N° 07. Descarga de Diseño; Q(m3/s) De los resultados se pueden observar que en suelos No cohesivos, la profundidad de socavación resulta de 1.50 a 3.00m, y en suelos Cohesivos resulta desde 2.00 – 6.00m. El análisis de cada tramo se indica más adelante. Gráfico N° 9. VELOCIDAD MAXIMA ADMISIBLE PARA SUELOS COHESIVOS

3.4 DESCRIPCION DE OBRAS DE DEFENSA RIBEREÑA 3.4.1

Generalidades Las diferentes obras proyectas tienen como ubicación las progresivas del plano topográfico a nivel de perfil para las obras de defensa ribereña margen derecha o izquierdo, empezando en ambos casos con el Km 0+800, localizado en la C.C. Cachona. Para proyectar las obras que comprende el “Estudio a nivel de Expediente Técnico de los Sistemas de Defensa Ribereña” se ha desarrollado el dimensionamiento hidráulico en condiciones de agua limpia (sin lecho móvil y concentraciones flotantes y en suspensión), además para el presente no se toma en cuenta las pérdidas de carga por contracciones o ampliaciones de sección y obras de arte que atraviesan el cauce (saltos, traviesas o barrajes fijos).

3.4.2

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Construcción de Muros de Gaviones Los muros de gaviones están compuestos por los siguientes elementos: Cuerpo del muro y antisocavante. El cuerpo es un elemento de construcción tipo cajas, conformadas por mallas hexagonales de alambre torsionado; sirven para confinar piedras pequeñas, proceso mediante el cual se gana peso y volumen permitiendo a los gaviones oponerse y soportar los empujes geoestáticos e hidrostáticos activos y/o los embates de las corrientes y golpes de los sólidos DirecciónAv. Micaela Bastidas s/N

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Proyecto: “ AMPLIACIÓN AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE PROTECCIÓN Y GESTIÓN DE RIESGOS CONTRA INUNDACIONES EN 38 KM. DE L CAUCE DEL RÍO HUATANAY EN LAS PROVINCIAS DE CUSCO Y QUISPICANCHI – QUISPICANCHI – REGIÓN CUSCO”


(arenas, gravas, boconerías), vinculadas con los ríos. Además por su naturaleza de relleno poroso disipa la energía erosiva de los flujos de agua cuando estos transitan a través de las piedras. El antisocavante es una estructura flexible al pie del cuerpo de gavión, que permite la protección ante la socavación de fondo del cauce por el flujo de agua. Adicionalmente se incorporan elementos que permitan la protección del suelo de fundación de ribera y fondo, por efecto de velocidades a través del cuerpo del gavión; estos elementos son el uso de geotextiles en la interfase suelo-gavión. Los muros de gaviones construidos en gran parte a lo largo del cauce del rio Huatanay han manifestado su eficacia en el encauzamiento y la protección de la ribera; los mayores inconvenientes se han suscitado en procesos erosivos de fondo, debido a volúmenes de agua inusitados en los últimos tiempos, pero que debido a las ventajas flexibles de la estructura estos han permitido una rápida reconstrucción sobre todo de los antisocavantes. Los materiales de construcción para el agavionado, están disponibles; es así que las mallas en sus diferentes características fisicomecánicas, para las condiciones de flujo existentes; se encuentran en el mercado nacional y local; local; en cuanto a las piedras, se cuentan con canteras cercanas, de Rumicolca y Oropesa. El rio Huatanay, presenta características de una contaminación con alta concentraciones de materia orgánica y también metales pesados y sales (alta salinidad y acidez); producto de los afluentes líquidos de la ciudad, pudiendo producir la corrosión de los alambres acerados del gavión; por lo que se hace necesario la protección con recubrimiento de elementos anticorrosivos como el uso del Galfan+PVC. Por otro lado la cuenca aporta sedimentos al rio, constituido por gravas y arenas, mezclado con arenas limos; la naturaleza de las arenas no son mayormente cuarzosas por lo que el proceso abrasivo no sería muy determinante. La piedra será de buena calidad, densa, tenaz, durable, sana, sin defectos que afecten su estructura, libre de grietas y sustancias extrañas adheridas e incrustaciones cuya posterior alteración pudiera afectar la estabilidad de la obra. El tamaño de la piedra deberá ser lo más regular posible y tal que sus medidas estén comprendidas entre la mayor dimensión de la abertura de la malla, con tamaños del orden de 1.25 a 1.5 veces máximo el tamaño más grande de la cocada. El tamaño de piedra deseable estará entre 6” y 10” para el Gavión Caja. Las características técnicas de los gaviones son las siguientes: CUERPO DEL GAVIÓN CONTACTO CON EL RIO: Tipo de malla: 10x12 cm. Revestimiento: 3Zinc + PVC Diámetro del alambre: 2.7 mm Diámetro total con revestimiento: 3.7mm Resistencia Paralela a la Torsión de las mallas: 3,500 Kgf/m Resistencia Ortogonal a la Torsión de las mallas: 1,150 Kgf/m CUERPO DEL GAVIÓN SIN CONTACTO CON EL RIO: Tipo de malla: 10x12 cm. Revestimiento: 3Zinc Diámetro del alambre: 2.7 mm Diámetro total con revestimiento: 3.7mm Resistencia Paralela a la Torsión de las mallas: 3500 Kgf/m Resistencia Ortogonal a la Torsión de las mallas: 1150 Kgf/m. Las características adicionales de Gaviones Caja será la siguiente: Diámetro del alambre de borde : 3.40 mm Diámetro del alambre de amarre : 2.20 mm El alambre para amarre y atirantamiento debe asegurar la correcta unión entre los gaviones, el cierre de las mallas y la colocación del número adecuado de tirantes. La cantidad estimada de alambre es de 9% para los gaviones de 1.0 m de altura, en relación a su peso y de 7% para los gaviones de 0.5 m. IMA

Dirección DirecciónAv. Av. Micaela Micaela Bastidas Bastidas s/N

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GEOTEXTIL NO TEJIDO GT 300 P GR/M2: La provisión y colocación de un geotextil para el control de finos debajo y detrás de muros de gaviones y debajo de colchones antisocavantes, están compuestos de fibras sintéticas, resistentes a la exposición de la luz solar, asimismo deberán estar libres de defectos que afecten sus propiedades físicas y de filtración. Cuadro Nº 25. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE GEOTEXTIL GEOTEXTIL NO TEJIDO GT 300 P GR/M2. PROPIEDADES ENSAYO UND VALOR MARV

Masa por Unidad de Área Espesor Resistencia a la Tracción “Grab” Elongación en la ruptura “Grab” Resistencia al desgarre trapezoidal Resistencia a la perforación o punzonado Resistencia al estallido Permisividad Permeabilidad Tamaño de abertura aparente(TAA) Tasa de flujo Estabilidad a los rayos ultravioleta.

ASTM D 5621 ASTM D 5199 ASTM D 4632 ASTM D 4632 ASTM D 4533 ASTM D 4833 ASTM D 3786 ASTM D 4491 ASTM D 4491 ASTM D 4751 ASTM D 4491 ASTM D 4355

gr/m2 mm. N % N N kPa Seg-1 cm./seg. mm. l/min/m2 %

280 3.60 950 >50 350 630 2750 1.40 42 x 10-2 0.150 4200 >70

La construcción con muros de gaviones comprende desde la progresiva: 0+800 hasta 21+200, tiene como objetivo encauzar el volumen de agua y la protección del cauce de fondo y ribera ante procesos erosivos, de igual. Las dimensiones y el tamaño de las estructuras agavionadas por su magnitud, en cuanto a su altura (2.00-4.00 m), no estarán sometidas a esfuerzos tractivos considerables; por lo que las dimensiones mínimas consideradas en las normas de la ASTM 856M-98 serían suficiente; poniéndose especial cuidado en los colchones o antisocavantes con una mayor flexibilidad a través de la elección de gaviones con cocadas de dimensión (10x12) para piedras pequeñas y protección de Galfan+PVC ante la corrosión, propuesta que se implementará desde la C.C. Cachona (Km. 0+800) hasta el sector de Angostura (Km. 21+200), en los tramos donde se presentan pendientes y velocidades erosivas; en cuanto al cuerpo del gavión se colocarán gaviones de cocada (10x12) con protección de PVC en la cara frontal al rio; mientras en la parte posterior los gaviones no tendrán esta protección.Las características geométricas de los muros apasionados se muestran en los planos correspondientes. Para los diseños de la estructuras de los gaviones, del tramo comprendido entre el Km: 0+800 – 9+000, se cuenta con los siguientes datos: Peso específicos del Suelo = 1,920 Kg/m3, Peso específicos del Gavión = 1,800 Kn/m3 Angulos de fricción = 33°. Peso específico del agua = 1,000 Kg/m3 D50, del suelo de cauce = 22.17 – 22.17 – 24.29mm. 24.29mm. D50, piedras de relleno caja colchón = 1.5 (10 cm. tamaño máximo de cocada)=0.15m. Velocidad media (según MACRA1) = 2.16 – – 9.98 m/s (Ver cuadro de características hidráulicas) Pendientes variables, Diámetros de piedras = 0.15m para Caja colchón y 0.30 m. para caja Gaviones. Para los diseños de la estructuras de los gaviones, del tramo comprendido entre el Km: 9+287 – 17+200, se cuenta con los siguientes datos: Peso específicos del Suelo = 1,960 Kg/m3, Peso específicos del Gavión = 1,800 Kn/m3 Angulos de fricción = 32° Peso específico del agua = 1,000 Kg/m3 D50, del suelo de cauce = 23.82 – 23.82 – 25.03 25.03 mm. D50, piedras de relleno caja colchón = 1.5 (10 cm. tamaño máximo de cocada)=0.15m. Velocidad media (según MACRA1) = 3.55 – – 6.54 m/s (Ver cuadro de características hidráulicas) IMA


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Pendientes variables, Diámetros de piedras = 0.15m para Caja colchón y 0.30 m. para caja Gaviones. Para los diseños de la estructuras de los gaviones, del tramo comprendido entre el Km: 17+220 – 17+220 – 21+200, se cuenta con los siguientes datos: Peso específicos del Suelo = 1,960 Kg/m3, Peso específicos del Gavión = 1,800 Kn/m3 Angulos de fricción = 32° Peso específico del agua = 1,000 Kg/m3 D50, del suelo de cauce = 23.82 – 23.82 – 25.03 25.03 mm. D50, piedras de relleno caja colchón = 1.5 (10cm, tamaño máximo de cocada)=0.15m. Velocidad media (según MACRA1) = 5.04 – – 5.27 m/s (Ver cuadro de características hidráulicas) Pendientes variables, Diámetros de piedras = 0.15m. para Caja colchón y 0.30 para caja Gaviones.

3.4.3

Calculo del Socavamiento y Dimensiones del Colchón Espesor de Colchones: De acuerdo a los análisis realizados en modelos de laboratorio y considerando los criterios de Shields de las deformaciones de los pedriscos confinados dentro de los malla de los gaviones; es absolutamente necesarios que el espesor de la altura de los colchones sea: t ≥ 2 * dm = 2*0.15=0.30m. Donde: t = Espesor de los colchones. dm = Diámetro medio del relleno de piedras Resultando un espesor de 0.30m, de caja colchón, y para el proyecto se plantea bajo los criterios antes mencionados de cocada de 10x12cm. Las características técnicas de Caja colchón son las siguientes: CAJA COLCHON GAVIÓN CONTACTO CON EL RIO: Tipo de malla: 8 x 10cm. Revestimiento: 3Zinc + PVC Diámetro del alambre: 2.7 mm Diámetro total con revestimiento: 3.7mm Resistencia Paralela a la Torsión de las mallas: 3,500 Kgf/m Resistencia Ortogonal a la Torsión de las mallas: 1,150 Kgf/m Las características adicionales de Caja Colchón Gavión será la siguiente: Diámetro del alambre de borde : 3.40 mm Diámetro del alambre de amarre : 2.20 mm Para el cálculo de profundidad de Socavación, se ha empleado las relaciones matemáticas del Cuadro N° 13, y según caracterización del suelo de conformación resulta suelo No Cohesivo, cuyo resultado a detalle se puede ver en el Anexo N° 4.1.Diseño Hidráulico y cálculode la profundidad de Socavación. Tramo 0+800 – 0+800 – 9+287 9+287 Resultando una profundidad, Hs que varía de 1.98 – – 3.64m, luego el colchón antisocavante tendrá una longitud: Lcolchón = 1.5*Hs = (3.0 – (3.0 – 5.0m). 5.0m). Tramo 9+287 – 9+287 – 17+200 17+200 Resultando una profundidad, Hs que varía de 1.59 – – 5.06 m, luego el colchón antisocavante tendrá una longitud: Lcolchón = 1.5*Hs = (2.40 – (2.40 – 7.60 7.60 m)

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Los tramos donde la longitud de colchón antisocavante es mayor a 4.00 m. se ha planteado otro tipo de solución, uno de ellos colocar losa de mampostería de piedra emboquillado en losa de concreto, y el otro colocar dentellones con caja de gaviones en forma transversal al curso del río cada 20 m. a fin de lograr una mayor rugosidad, y de esta manera disminuir la velocidad de las aguas del río. El resto se ha colocado colchón antisocavante, o se ha complementado, hasta que llegue a los 4.00 m. de longitud. Tramo 17+200 – 36+680: Resultando una profundidad, Hs que varía de 2.73 – 3.30m, luego el colchón antisocavante tendrá una longitud: Lcolchón = 1.5*Hs = (4.0 – 5.0m).

3.4.4

Análisis de Estabilidad de Muros Se realiza el análisis de estabilidad al deslizamiento, vuelco y contra la rotura global para una geometría de h=3.50, 4.00y 4.50 m, y con parámetros mecánicos del suelo se asume el tipo de suelo de relleno y fundación que son los mismos para ambos, según Cuadro N° 06:CaracterísticasFísico-Mecánicas en base a ensayos DCP, cuyos resultados de coeficiente de seguridad para el análisis de estabilidad estático se muestra en resumen frente a los factores de seguridad exigidos por las distintas normas internacionales, US Army C.E., USBR, y SNIPFR.Los diseños y cálculos estructurales de los gaviones se presentan en el Anexo N° 02, y se adjunta un resumen de los mismos a continuación: Cuadro Nº 26.

FACTORES Y COEFICIENTES DE SEGURIDAD DE MUROS DE GAVIONES

Bajo los parámetros mecánicos del suelo de fundación y relleno, las estructuras son estables y los resultados se adjunta en el Anexo N° 02, Calculo Estructural de muros con gaviones.

3.4.5

Análisis de Estabilidad del Revestimiento La estabilidad de un revestimiento puede ser verificada en función a los criterios de velocidad y tensión de arrastre (fuerza tractiva), siempre comparando la acción del flujo con la resistencia de los materiales. De esta forma se tendrá la comparación entre la velocidad media del flujo y la velocidad crítica o velocidad limite soportada por el material del cauce, lo mismo ocurre con la tensión de arrastre del flujo y la resistencia o tensión critica soportada por el material del cauce. Para el presente se utilizó el programa MACRA/Bank Protection, cuya entrada de datos es: - Geometría: Se ingresa la geometría de la sección del canal/río - Materiales: Se ingresan los materiales que conformaran el recubrimiento de la sección, con las características técnicas, asume valores según tablas o definido por el usuario como la rugosidad n, fuerza cortante admisible, D50 de roca o material que conforma el revestimiento, peso específico del material, velocidad límite del suelo que

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se encuentra por debajo del material puede soportar sin ser erosionado y Angulo de fricción del suelo que se encuentra por debajo del material (solo en taludes). - Características hidráulicas y topográficas: En esta sección se ingresan los caudales de diseño y pendientes. - Análisis: Correr el análisis y mostrar el reporte. Esquema de la sección de un rio de cuerdo a la sección tipo:

Además, cuando existan tramos curvos, se deberá agrega un coeficiente K que aumenta la tensión tangente sobre la margen externa. Para el presente se plantea utilizar como material de protección los colchones, Gavión caja + colchones y Enrocamiento, siendo el principio que para cada caso se analiza el inicio de movimiento de las piedras en el interior de las células de los colchones, o del enrocado, esta condición definida como “primer movimiento”, individualiza el punto crítico para la estabilidad del revestimiento. También es de gran importancia determinar el coeficiente de Shields C* para los revestimientos en colchones y enrocamiento que están en función al Angulo de reposo y Dm. Para el proyecto se asume un coeficiente de 0.10 a 0.047, para la estabilidad del revestimiento en colchones y enrocamiento respectivamente, considerando el conjunto red más piedra y Enrocamiento. En el siguiente cuadro se muestra la secuencia de cálculo de estabilidad: Cuadro Nº 27.

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SECUENCIA DE CALCULO DE VELOCIDAD CRITICA Y TENSIONES EN EL CAUCE


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Fuente: Fuente Elaboración propia y HandbookMacaferri, libro Erosion and Sedimentation de Pierre Julien.

Procedimiento de cálculo es como sigue: Paso 01: Se calcula el coeficiente de rugosidad n, mediante los criterios mencionados en el acápite 3.3.3ítem b). Paso 02: Condición límite de velocidades: V ≤ Vc, donde la velocidad media es menor que la velocidad critica. V se calcula mediante la ecuación N° 12, ítem d), del cuadro N° 15, y la Vc según diagrama que estáenfunción de Dm y el número de Froude. Si la relación se cumple entonces se puede decir que es estable el cauce. Paso 03: Condición límite de tensiones (fuerza tractiva) en el fondo y márgenesb ≤ c además, m ≤ s. se calcula mediante la relación N° 10, 11, 12, y 13, 14, 15, del Cuadro N° 10, del acápite 3.3.3,ítem d). Si la condición cumple entonces es estable el cauce. Paso 04: Para el caso de colchones se verifica las deformaciones según las fórmulas que se muestran con datos de ingreso del paso 03). Paso 05: Con la finalidad de verificar el movimiento del suelo de base o sea de apoyo del revestimiento, es decir Vb ≤ Ve. La velocidad admisible del material de base pueden ser suelos cohesivos y no cohesivos (arena y grava) se utiliza la relación que está en función de Dm, y la velocidad actuante Vb en el tramo especificado se calcula con “n”, y Dm. Se calcula mediante la relación N° 17, 18, y 19, del Cuadro N° 10, del acápite 3.3.3 IMA


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El cumplimiento de esta condición, planteada para el proyecto haciendo uso de geotextil de 300 gr/m2, el material de base no requiere adicionalmente de un filtro en la parte posterior del geotextil. Conclusión: de los Resultados de Verificación por Velocidad Critica, Verificación por Esfuerzo Cortante en el Fondo y Márgenes, VerificaciónInterfaseColchón-suelo, Enrocado –suelo, se deduce que cumple las condiciones mínimas requeridas bajo la propuesta de los materiales que se plantea para el proyecto, los siguientes resultados se pueden ver en el Cuadro de Cálculos Anexo N° 4. Cuadro Nº 28.

CARACTERISTICAS MECANICAS DE LOS GAVIONES

Fuente: Fuente Elaboración propia.

3.4.6

Revestimiento con Concreto Ciclópeo y Piso de Mampostería La construcción de revestimiento con muros de concreto ciclópeo, y piso de mampostería (Con piedra asentada en C°S°fć=140 Kg/cm2+Emboquillado), tiene como objetivo encausar el volumen de agua y la protección del cauce de fondo y ribera ante procesos erosivos. Este tipo de revestimiento se plantea en zonas en donde existen limitaciones de espacio y posibles conflictos sociales para ceder terrenos; ya que con este tipo de muros el coeficiente de rugosidad es menor, posibilitando secciones hidráulicas con menores dimensiones y una mayor resistencia a la erosión hídrica, y debido a la incidencia predominante de la profundidad de socavación ameritan revestir el fondo del cauce. El revestimiento está compuesto lateralmente por muros de concreto ciclópeoC°C°fć=140 Kg/cm2. + 30%P.G, con piedras de diámetro =1.00m, sobresalientes hacia el contacto con el agua y para su adherencia al concreto, se plantea ejecutar un emboquillado profundo. Para el piso de mampostería, se plantea la piedra asentada sobre cama de concreto simple de resistencia de fć=175 Kg/cm2. y que luego es emboquillada con concreto de la misma resistencia anterior. Los muros de concreto ciclópeo son construidos a lo largo de las riberas han manifestado su eficacia en el encauzamiento y la protección de la ribera; los mayores inconvenientes se han suscitado cuando las zapatas no han sido suficientemente profundas, observándose el colapsamiento del muro por socavación; sin embargo, este se ha comportado mejor cuando todo el cauce ha sido revestido. Los materiales de construcción para los muros y el piso, están disponibles; es así que el cemento se encuentra en el mercado local; en cuanto a las piedras, se cuentan con canteras cercanas de Rumicolca y Oropesa. El rio Huatanay, presenta características de una contaminación con alta concentraciones de materia orgánica y también metales pesados y sales (alta salinidad y acidez); producto de los

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afluentes líquidos de la ciudad; sin embargo, esta situación no es muy determinante para la utilización de aditivos ya que tampoco se ha visto efectos de corrosión del concreto sobre muros construidos. No obstante, con la finalidad de absorber la supresión debido a los niveles freáticos tanto en la losa de fondo y muros laterales se plantea orificios de diámetro de 3”, con protección de una cama de filtro de grava de 2” a 3”, adicionalmente el filtro se protege con geotextil con la finalidad de evitar la contaminación con finos. Los muros de concreto ciclópeo son estructuras que trabajan a gravedad, bajo las condiciones estáticas, cuyas dimensiones del muro, zapata, y losa de fondo, estarán en función fundamentalmente de los empujes hidráulicos, terraplenes y la capacidad portante del suelo de fundación; las características técnicas de la estructura son las siguientes: 3.4.6.1

MURO DE CONCRETOCICLÓPEO Las dimensiones finales de los muros de concreto ciclópeo se pueden observar en el siguiente cuadro, y el cálculo de la estabilidad se adjunta en el Anexo N° 4.3.

Las dimensionesfinales de los muros de concreto ciclópeo se pueden observar en el siguiente cuadro, y el cálculo de la estabilidad se adjunta en el Anexo N° 4.3.

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Cuadro Nº 29.


DIMENSIONES DE MURO DE CONCRETO CICLOPEO

3.4.6.2

PISO DE MAMPOSTERÍA Para el revestimiento de piso o losa de fondo, se propone construir con Mampostería asentada en C°S°fć=175 Kg/cm2 + emboquillado profundo, con piedras de diámetro φ=0.20m, sobresalientes, e=0.30m, posee de juntas de dilatación cada 5.00m, detalle de junta ver plano. Previamente el nivel de fundación deberá ser compactada con equipo para luego construir paños de 5.00x5.00m. Las características geométricas se muestran en los planos correspondientes.

3.4.6.3

ESTABILIDAD DE LOS MUROS Se realiza el análisis de estabilidad al deslizamiento, vuelco y verificación de capacidad portante del suelo a nivel de fundación, para una geometría de H= 4.80, 6.00 y 6.50m, además con los parámetros conocidos de la mecánica de suelos a este nivel de fundación, así mismo se asume el tipo de suelo de relleno y fundación serán los mismos; por lo que de acuerdo al Cuadro N° 06: Características Físico-Mecánicas en base a ensayos DCP, cuyos resultados de coeficiente de seguridad para el análisis de estabilidad estático se muestra en resumen frente a los factores de seguridad exigidos por las distintas normas internacionales, US Army C.E., USBR, y SNIP-FR. Los diseños y cálculos estructurales de la estructura se presentan en el Anexo N° 4.3, y a continuación se adjunta un resumen de dichos cálculos: Cuadro Nº 30.

3.4.7

FACTORES Y COEFICIENTES DE SEGURIDAD DE MUROS DE CONCRETO CICLOPEO

Construcción de Muros de Concreto Armado La construcción del muro de concreto armado, y piso de mampostería (Con piedra asentada en C°S°fć=140 Kg/cm2.), tiene como objetivo encauzar el volumen de agua y la protección del cauce de fondo y ribera ante procesos erosivos. Este tipo de revestimiento se plantea en zonas en donde existen limitaciones de espacio y posibles conflictos sociales para ceder terrenos; ya que con este tipo de muros el coeficiente de rugosidad es menor, posibilitando secciones hidráulicas con menores dimensiones y una mayor resistencia a la erosión hídrica, y debido a la incidencia predominante de la profundidad de socavación ameritan revestir el fondo del cauce. El revestimiento está compuesto lateralmente por muros de concreto armado (C°A° de fć=210 Kg/cm2.), se plantea ejecutar un emboquillado profundo. Para el piso de mampostería, se plantea la piedra asentada sobre cama de concreto simple de resistencia de fć=175 Kg/cm2 y que luego es emboquillada con concreto de la misma resistencia anterior.

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Los muros de concreto armado construidos a lo largo de las riberas han manifestado su eficacia en el encauzamiento y la protección de la ribera; los mayores inconvenientes se han suscitado cuando las cimentaciones de estos muros, no han sido suficientemente profundas, observándose el colapsamiento del muro por socavación; sin embargo, este se ha comportado mejor cuando todo el cauce ha sido revestido. Los materiales de construcción para los muros y el piso, están disponibles; es así que el cemento se encuentra en el mercado local; en cuanto a las piedras, se cuentan con canteras cercanas de Rumicolca y Oropesa. El rio Huatanay, presenta características de una contaminación con alta concentraciones de materia orgánica y también metales pesados y sales (alta salinidad y acidez); producto de los afluentes líquidos de la ciudad; sin embargo, esta situación no es muy determinante para la utilización de aditivos ya que tampoco se ha visto efectos de corrosión del concreto sobre muros construidos. No obstante, con la finalidad de absorber la supresión debido a los niveles freáticos tanto en la losa de fondo y muros laterales se plantea orificios de diámetro de 3”, con protección de una cama de filtro de grava de 2” a 3”, adicionalmente el filtro se protege con geotextil con la finalidad de evitar la contaminación con finos. Los muros de concreto armado son estructuras que trabajan a flexo compresión, bajo las condiciones estáticas, cuyas dimensiones del muro, cimentación y losa de fondo, estarán en función fundamentalmente de los empujes hidráulicos, terraplenes, sobre cargas vivas - muertas y la capacidad portante del suelo de fundación; las características técnicas de la estructura son las siguientes: 3.4.7.1

MURO DE CONCRETO ARMADO Las dimensiones finales de los muros de concreto armado se pueden observar en el siguiente cuadro que se adjunta a continuación, se usara un concreto f’c 210 kg/cm2 en los muros y acero grado 60 (fy= 4,200 Kg/cm2.), con un recubrimiento mínimo de 7cm. para evitar los efectos de corrosión contra el acero, para efectos de filtraciones se plantea la construcción de contrafuertes cada 10.00 m. a lo largo del muro planteado, las juntas de construcción se colocaran cada 10.00 m. y el cálculo de la estabilidad se adjunta en el Anexo N° 4.4. Dimensiones de Muro de Concreto Armado

3.4.7.2

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PISO DE MAMPOSTERÍA Para el revestimiento de piso o losa de fondo, se propone construir con mampostería o emboquillado, profundo, con piedras sobresalientes de diámetro φ=0.20m, asentadas en C°S° (fć=175 Kg/cm2.), con un espesor de 0.30m; posee de juntas de dilatación cada 5.00m, el detalle de junta ver plano. Previamente el nivel de fundación deberá ser compactada con


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equipo mecánico adecuado, para luego construir paños de 5.50x5.00 m. Las características geométricas se muestran en los planos correspondientes. 3.4.7.3

ESTABILIDAD DE LOS MUROS Se realiza el análisis de estabilidad al deslizamiento, vuelco y verificación de capacidad portante del suelo fundación para una geometría de un muro de concreto armado con una altura de 4.20m, y con parámetros mecánicos del suelo se asume el tipo de suelo de relleno y fundación que son los mismos para ambos, según el Cuadro N° 06:Características FísicoMecánicas en base a ensayos DCP, cuyos resultados de coeficiente de seguridad para el análisis de estabilidad estático se muestra en resumen frente a los factores de seguridad exigidos por las distintas normas internacionales, US Army C.E., USBR, y SNIP-FR. Los diseños y cálculos estructurales de la estructura se presentan en el Anexo N° 04, y a continuación se adjunta un resumen de dichos cálculos: Cuadro Nº 31.

3.4.8

FACTORES Y COEFICIENTES DE SEGURIDAD DE MURO DE CONCRETO ARMADO

Construcción con Enrocado La construcción con enrocado comprende desde el Km: 21+200 hasta 33+480, localizado desde Saylla hasta la localidad de Huacarpay atraviesa áreas agrícolas e inundables con sección variable y pendientes de 0.70% a 0.25%, y debido al transporte y tipo de sedimentos ha sido alterado el cauce, con una disminución de pendiente y velocidad critica de caída en la zona de Saylla-Huacarpay donde presenta deposición de sedimentos y disminución del tamaño de los sedimentos los cuales luego de un periodo colmatan la sección del rio provocando desbordes e inundaciones en las llanuras de inundación conectándose a veces con las terrazas fluviales o laderas vertientes donde se desarrolla en ambas márgenes una vegetación continua. También los pobladores y las autoridades locales cada año ejecutan jornadas de limpieza y descolmatación del cauce dejando los sedimentos en ambas márgenes a manera de diques (Terraplenes de proyección), condición favorable para plantear la propuesta de construcción de diques con materiales propios en ambas márgenes. La zona rural aún conserva el cauce natural con pocas intervenciones de defensa ribereña mediante la construcción de enrocados y debido a su estado y grado de funcionamiento no fueron ejecutados bajo las condiciones hidráulicas planteadas, sin embargo estas serán considerados como materiales en cancha para la construcción de obras con enrocados, adicionalmente cuenta con material en cancha en las riberas del rio en diferentes tramos, con la finalidad que estas sean utilizadas en las obras de defensa ribereña. Además la disponibilidad de canteras de piedra en las cercanías a la obra (Cantera de Oropesa), y canteras de material propio del cauce (Sedimentos eliminados o acarreados a los márgenes), para la construcción de diques. Se plantea la protección del talud interior mediante enrocado de piedras mayores a 1.00m, y con inclinación de márgenes talud: H:1.20, V:1.0, que corresponden a una inclinación de talud de 26.5°. Este tipo de revestimiento se plantea en zonas en donde no existen limitaciones de espacio o conflictos sociales para ceder terrenos; ya que con este tipo de muros el coeficiente de rugosidad es mayor, que generan secciones hidráulicas con mayores dimensiones y también ofrece resistencia a la erosión hídrica, y debido a la menor incidencia de la profundidad de socavación se plantea uñas antisocavantes mediante piedras mayores a 1.00m, en una profundidad de 3.00m.

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En el tramo de Huacarpay Km. 31+400 al Km. 33+480, el valle se abre y la llanura de inundación adquiere un mayor desarrollo especialmente formando tramos meandriformes, con presencia de sinuosidades superiores a 1.5 veces, cuyo cauce se desplaza en sentido transversal del valle hacia un lado y otro, precisamente debido a la menor pendiente que presenta este tramo. Donde la presencia de velocidades criticas de corte y calado se hacen mayores a la orilla cóncava o exterior, asimismo debido a la resistencia al flujo (o perdida de carga) de tipo local, generan como consecuencia de ambas cosas, que la capacidad hidráulica o de desagüe sean menores, en tanto sean propensos al desbordamiento e inundación, por tal motivo se plantea una alineación más recta (rectificación de cauce) que la precedente, los que pueden resolver los problemas de inundación debido a la reducción de la longitud y aumento de la pendiente que ayuda evacuar los sedimentos en estos tramos. Adicionalmente debido a la mayor porosidad que poseen los enrocados se incorporan elementos que permitan la protección del suelo de fundación de ribera y fondo, por efecto de velocidades a través de las piedras; estos elementos son el uso de geotextiles con mayor gramado en la interfase suelo-gavión. Las características técnicas de los enrocados son las siguientes: - Cuerpo del gavión contacto con el rio: - Tipo de Piedra: Cantera Oropesa, Tipo Ignea, Denominación Andesita. - Cantera Rumicolca, Tipo Ignea, Denominación Andesita - Desgaste: Cantera Oropesa, 20.6% - Cantera Rumicolca, 22.3% - Diámetro de la piedra: 1.00 m. - Geotextil No Tejido GT 500 P gr/m2: La provisión y colocación de un geotextil para el control de finos en la parte posterior de los enrocados y debajo de la uña antisocavante, están compuestos de fibras sintéticas, resistentes a la exposición de la luz solar, así mismo deberán estar libres de defectos que afecten sus propiedades físicas y de filtración. Cuadro Nº 32.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE GEOTEXTIL NO TEJIDO GT 500 P GR/M2.

Las características geométricas de los enrocados se muestran en los planos correspondientes.Para los diseños de la estructuras de los enrocados, del tramo comprendido entre el Km: 21+200 - 33+480, se cuenta con los siguientes datos: -

Peso específico de la Piedra = 2,600 Kg/m3, Peso específico del suelo = 1,760 Kg/m3, Angulos de fricción del Terraplén = 28 – 32°. Peso específico del agua = 1,000 Kg/m3 D50, del suelo de cauce = 1.83 – 2.10mm. Velocidad media (según MACRA1) = 3.05 – 4.50 m/s (Ver cuadro de características hidráulicas) - Pendientes variables,

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3.4.8.1


CALCULO DEL SOCAVAMIENTO Y ESPESOR DEL ENROCADO De acuerdo a los análisis realizados en modelos de laboratorio y considerando los criterios de Shields de las deformaciones de los pedriscos confinados dentro de los malla de los gaviones; es absolutamente necesarios que el espesor de la altura de los colchones sea: t ≥ 2 * dm = 2*0.50=1.00 m. Donde: t = Espesor mínimo del enrocado dm = Diámetro medio de la piedra Resultando un espesor mínimo de1.00m.de enrocado para el proyecto se plantea bajo los criterios antes mencionados. Para el cálculo de profundidad de socavación, se ha empleado las relaciones matemáticas del Cuadro N° 13, y según caracterización del suelo de conformación resulta suelo Cohesivo, cuyo resultado a detalle se puede ver en el Anexo N° 01: Diseño Hidráulico y cálculo de la profundidad de Socavación. Resultando una profundidad, Hs que varía de 1.30- 3.10m, por lo tanto se plantea una uña antisocavantede 2.50 x 3.00m.

3.4.8.2

ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DEL ENROCADO La estabilidad de un revestimiento puede ser verificada en función a los criterios de velocidad y tensión de arrastre (fuerza tractiva), siempre comparando la acción del flujo con la resistencia de los materiales. De esta forma se tendrá la comparación entre la velocidad media del flujo y la velocidad crítica o velocidad limite soportada por el material del cauce, lo mismo ocurre con la tensión de arrastre del flujo y la resistencia o tensión critica soportada por el material del cauce. Para el presente se utilizó el programa MACRA/Bank Protection, cuya entrada de datos es: - Geometría: Se ingresa la geometría de la sección del canal/río - Materiales: Se ingresan los materiales que conformaran el recubrimiento de la sección, con las características técnicas, asume valores según tablas o definido por el usuario como la rugosidad n, fuerza cortante admisible, D50 de roca o material que conforma el revestimiento, peso específico del material, velocidad límite del suelo que se encuentra por debajo del material puede soportar sin ser erosionado y Angulo de fricción del suelo que se encuentra por debajo del material (solo en taludes). - Características hidráulicas y topográficas: En esta sección se ingresan los caudales de diseño y pendientes. - Análisis: Correr el análisis y mostrar el reporte. Cuyos resultados se pueden en el Anexo N° 4.1: Diseño Hidráulico y cálculo de la profundidad de Socavación , donde cumple con las condiciones de estabilidad, bajo los parámetros físicos-mecánicos de los materiales.

3.4.8.3

CALCULO D50 Y W50 DE LA PIEDRA Utilizando el método de esfuerzo cortante (Shear –Stress), y factor de talud determinado por la inclinación del talud y Angulo de fricción interna del material, se calcula mediante la siguiente relación (Fuente:RiverMechanics Autor Pierre Julien, pag. 241).Para los cálculos se utilizó los siguientes parámetros: - Pendiente del fondo del rio, S (m/m). - Coeficiente de rugosidad del fondo; nf = 0.02 cuando no tiene filtro con suelo perfilado, nf= 0.025 – 0.030, con filtro de gravas, nf = 0.03 - 0.06, con el uso de Geotextiles. - Peso específico de la roca; s = 2600 kg/m3 - Pesos específico del agua; w = 1000 kg/m3 - Factor de Turbulencia, b:1.4, para piedras redondas - Factor de volumen de la piedras; =0.65, para piedra chancada - Velocidad media; V (m/s). - Aceleración de la Gravedad; g

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Las relaciones matemáticas se puede ver en el Cuadro N° 11, ecuación N° 20, 21, 22 y 23, y el reporte de los resultados en el Anexo N° 3, Calculo de Dm y Dm de la piedra.También se verifico mediante la siguiente relación:

Donde: b = o Tensión de arrastre en el fondo (shear stress). s = Peso específico del sólido,  = peso específico del agua. *c = Parámetro critico de Shields. 1 = Angulo del talud, y  = Angulo de reposo de la roca. G= Gravedad especifica 2.65. dm = Tamaño de la roca. Para el proyecto de construcción con enrocado, resulta el diámetro de 0.90 –1.05m asumiéndose Dm= 1.00 m.

3.4.9 3.4.9.1

Construcción de obras de arte SALTOS HIDRÁULICOS Son estructuras hidráulicas utilizadas en aquellos puntos donde es necesario salvar pendiente fuertes y disminuir las velocidades erosivas. La finalidad de un salto es conducir el agua desde una elevación alta hasta una elevación baja y disipar la energía generada por esta diferencia de niveles, la diferencia de nivel en forma de un salto, se introduce cuando es necesario reducir la pendiente de un cauce y evitar las velocidades erosivas y salvar los efectos de altura de socavación. En la actualidad existen profundidades de socavación que superan los 4.5 a 6.0 m. por lo que hay la necesidad de reducir las pendientes para disminuir las profundidades de socavación, donde se producen velocidades erosivas, se observa que estas velocidades produjeron erosión en las márgenes del rio Huatanay, evidenciándose por la observación de colchones que en la actualidad han fallado sobre todo a lo largo de la zona urbana en ambas márgenes, además se observa obras provisionales para la disipación de energía y disminución de la pendiente que no cumplen con las características hidráulicas y estructurales se plantean saltos hidráulico en los siguientes tramos 3+510 - 3+760 con una pendiente de 0.65%, en el tramo 5+800 - 7+340 con una pendiente de 0.75%, en el tramo 7+340 - 7+940 con una pendiente de 0.75%, en el tramo 7+940 - 9+000 con una pendiente de 0.75%.

3.4.9.1.1 Calculo hidráulico de salto hidráulico El procedimiento de cálculo es el siguiente.

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Sección típica de Salto Hidráulico

3.4.9.1.2 Estabilidad de la obra de arte Se realiza el análisis de estabilidad al deslizamiento, Vuelco y verificación de capacidad portante del suelo fundación para una geometría de H=2.00m, y con parámetros mecánicos del suelo se asume el tipo de suelo de relleno y fundación que son los mismos para ambos, según Cuadro N° 06: Características Físico-Mecánicas en base a ensayos DCP, cuyos resultados de coeficiente de seguridad para el análisis de estabilidad estático se muestra en resumen frente a los factores de seguridad exigidos por las distintas normas internacionales, US Army C.E., USBR, y SNIP-FR. Los diseños y cálculos estructurales de la estructura se presentan en el Anexo N° 4.5. Esta estructura especial será de gaviones tanto de cajas de gaviones y colchones que tendrán las mismas características técnicas ya mencionadas en el ítem de muros de gaviones.

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Cuadro Nº 33.


CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS Y GEOMÉTRICAS DE LOS SALTOS HIDRÁULICOS

Donde:

3.4.9.1.3 Dentellones Son estructuras hidráulicas utilizadas en aquellos puntos donde es necesario salvar pendientes suaves y disminuir las velocidades erosivas. La finalidad de un dentellón es la de disminuir la velocidad del agua, dándole al cauce del río una mayor rugosidad, porque estas estructuras se colocaran cada 20 m. en un tramo que va desde la progresiva Km. 11+560 hasta el Km. 11+760, y que consiste en colocar una caja de gavión a todo el ancho del río, en la parte inferior, resaltando una altura de 0.50 m. y aguas abajo se colocará un colchón de gavión de una longitud de 2.00 m. para amortiguar la caída del agua, tal como se puede apreciar en la figura siguiente:

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3.4.9.1.4 Calculo hidráulico de dentellón En el Anexo N° 4.6. se muestra el cálculo estructural del dentellón, en la situación más crítica, es decir cuando se presente el mayor tirante en el cauce del río que sería y = 3.455 m., que se da en el tramo Km. 11+685 – Km. 11+730, donde la estructura cumple con los parámetros de estabilidad y de volteo, así como con las presiones admisibles en el terreno. 3.4.9.1.5 Ubicación de los dentellones La ubicación de los dentellones se muestra en el siguiente cuadro, así como los anchos respectivos, también se adjunta el colocado de los gaviones y colchones para cada caso. Cuadro Nº 34.

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CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS Y GEOMÉTRICAS DE LOS DENTELLONES


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3.4.9.2


REVESTIMIENTO DE PISO DE MAMPOSTERÍA En los tramos ubicados entre las progresivas Km. 10+890 . Km. 10+950 y Km. 11+220 – Km. 11+500, en una longitud total de 320 m. se requiere revestir la losa de fondo con mampostería de piedra emboquillado en una capa de concreto (con una resistencia a la compresión f’c= 175 Kg/cm2.), con la finalidad de disminuir la rugosidad de esta sección, y de esta manera lograr que la sección hidráulica sea la menor posible, debido a que en estos tramos el cauce del río ha sido estrechado, lo que en posteriores ocasiones puede generar problemas de inundaciones, de ahí la finalidad de revestir la base inferior del cauce del río. No obstante, con la finalidad de absorber la supresión debido a los niveles freáticos en la losa de fondo y muros laterales se plantea orificios de diámetro de 3”, con protección de una cama de filtro de grava de 2” a 3”, adicionalmente el filtro se protegerá con geotextil con la finalidad de evitar la contaminación con finos. A continuación se presenta el cuadro donde se ubican el revestimiento de piso con mampostería, así: Cuadro Nº 35. CARACTERÍSTICAS DE PISO DE MAMPOSTERIA

3.4.9.3

ENCIMADO DE GAVIONES (SOBRE MUROS EXISTENTES) En muchos tramos existen muros de gaviones, que se encuentran en buenas condiciones, pero por el ancho, es que se requiere levantar el nivel de los muros para que pueda conducir el caudal de máxima avenida sin que haya reboses, y por ello se colocarán cajas de gaviones de 0.50 ó 1.00 m. de altura encima de los gaviones existentes, y de los que también se ha verificado estructuralmente su comportamiento, y no presenta problemas al respecto, y cumple los parámetros de requerimiento establecidos. En el cuadro que se adjunta a continuación se muestran los diversos tipos de trabajos que se harán junto con el encimado, tanto en la margen izquierda como derecha, así: Cuadro Nº 36. CARACTERÍSTICAS DE ENCIMADO DE MUROS DE GAVIONES

Donde el encimado de muro de Gaviones + Aumento de colchón y gaviones representa el 45.6% (4.47 Km.), el encimado de muro de Gaviones es el 38.7% (3.77 Km.), el encimado de muro de Gaviones + Aumento de colchón es el 12.6% (1.23 Km.), y finalmente el encimado de muro de Gaviones + Losa de C° con emboquillado de piedra es el 3.1% (0.28 Km.). 3.4.9.4

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CONSTRUCCIÓN DE COLCHONES CON GAVIONES En tramos donde existen muros de gaviones, que se encuentran en buenas condiciones, se ha procedido a mejorar la longitud de los colchones antisocavantes, hasta el valor estimado por los cálculos de la altura de socavación, así se puede apreciar en el cuadro siguiente: DirecciónAv. Micaela Bastidas s/N

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Cuadro Nº 37. CARACTERÍSTICAS DE COLOCADO O AUMENTO DE COLCHON ANTISOCAVANTE

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CAPITULO IV : METRADOS Y PRESUPUESTOS 4.1 METRADOS Para estimar el costo de la infraestructura planteada en el presente proyecto de riego se ha obtenido el metrado pormenorizado de las diferentes actividades que se consideran en el proyecto los cuales obedecen al Reglamento Nacional de Metrados. La cuantificación de los metrados de las diferentes obras proyectadas se adjunta en el Anexo Nº 5.1. 4.2 PRESUPUESTOS 4.2.1

Costo Hora Hombre y Aporte de usuarios El costo de hora hombre se ha tomado en cuenta de la base de datos de los proyectos ejecutados por el IMA, tema que fue tratado en las diferentes exposiciones, con los cuales se desarrolló el presupuesto de obra. Siendo los costos de hora hombre proporcionado por IMA: - Peón = S/. 3.65hh; Jornal S/. 50.72 - Oficial = S/. 4.38hh; Jornal S/. 59.44 - Operario = S/. 6.00hh; Jornal S/. 70.80

4.2.2

Costos de Alquiler Horario de Equipo y Maquinaria El equipo y maquinaria para el proyecto se utilizará en calidad de alquiler o en su defecto el equipo del PER IMA, como es el volquete de 15 m3 y otros equipos que cuente el IMA, los costos de operación fueron proporcionados por la oficina de obras con los cuales se desarrolló el presupuesto de obra. Siendo los costos de hora maquina proporcionado por el IMA: - Volquete de 15m3 = S/. 150.00 hm; - Excavadora De 180 Hp A 200 Hp = S/. 320.00 hm; - Tractor D6d (Bulldozer) 140 Hp = S/. 230.00 hm;

4.2.3

Análisis de Transporte y/o Flete Para asumir los costos unitarios a precio de mercado, se efectuó una serie de cotizaciones en servicios en la ciudad del Cusco, los que se asumen previo un análisis de distancias medias de traslado de materiales de construcción y clasificados por materiales según su procedencia con distancia de transporte externo e interno y luego traslado a los puntos de acopio o puntos donde se ejecuta el mesclado de concreto y colocación de gavión caja + colchón. Según análisis anterior se calcula los rendimientos de transporte de materiales de construcción desde la cantera hasta los puntos de acopio o punta carretera y luego la propuesta plantea el transporte interno a lomo o bugui. Para el proyecto se plantea el uso de la cantera de Rumicolca, con fines de extraer las piedras para el relleno de cajas de gavión. Estas rocas por su resistencia al corte son utilizadas desde el tiempo del incanato como canteras de piedra y en la actualidad estas son explotadas para diversos usos, y en el área del proyecto se han utilizado para las diferentes formas de defensa ribereña del Huatanay en los gaviones y enrocado (Fuente Ing. RLZ).

4.2.4

Análisis de costos unitarios Para asumir los costos unitarios a precio de mercado, se efectuó una serie de cotizaciones tanto en materiales, bienes y servicios en la ciudad del Cusco, los que se asumen previo un análisis comparativo. El análisis de costos unitarios es utilizado de la base de datos del IMA, los cuales fueron consolidados durante la ejecución de las diversas obras. Cabe precisar, que para los rendimientos de equipo para transporte externo e interno de los materiales desde los puntos de compra o almacenes centrales hasta los frentes de trabajo se tuvo que realizar una serie de mediciones directas o indirectas de las distancias medias de transporte, los cuales se adoptaron para el presente análisis costos unitarios propuestos. El detalle se puede ver en el Anexo 5.2.

4.2.5

Presupuesto de Obra El referido proyecto será financiado con fondos provenientes del Canon y Sobre canon del Gas de Camisea, ver Anexo Nº 5.3. En consecuencia el costo de las obras civiles del Proyecto en Costos Directos asciende a la suma de S/. 152`472,194.28, y el monto total incluyendo gastos generales y otros es de S/. 166`415,381.26.

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4.2.6

Relación general de materiales e insumos Por otra parte, en cuanto a las cantidades o requerimientos que son necesarios para la ejecución de las obras civiles, han sido clasificados por rubros en: Mano de Obra, Equipos, Herramientas y Materiales, tal como se muestra en el Anexo. El resumen del requerimiento de insumos (mano de obra, equipo y materiales de construcción), de los tres sistemas se presenta a continuación, ver Anexo Nº 5.4.

4.2.7

Presupuesto Analítico En este ítem se hace el cuadro detallado de gasto por rubros, y de acuerdo a indicadores que el MEF a intitulado, del costo directo de obra, de los gastos generales (Residencia de Obra), de los gastos de Supervisión, de los gastos de Liquidación de Obra, ver Anexo Nº 5.5. Los gastos que no están considerados en el costo directo de la obra, son costos indirectos, y los mismos que se deben de prever para que la obra pueda ejecutarse con un adecuado equipo técnico y administrativo que garantice la calidad y eficiencia de la ejecución de la obra.

4.2.8

Cronograma de ejecución Física - Financiera Los plazos de ejecución física de lasdiversasobras se prevén en 48 mesescalendarios.La ejecución física de las obras estará sujeta principalmente a los desembolsos financieros y el tiempo en la zona que debe preverse para proceder con la ejecución de las obras civiles. Las obras se da inicio con trabajos referidos a movimiento de tierra, excavación de caja canal, paralelamente se ejecutaran el suministro y colocación de estructuras de protección. El detalle del cronograma Físico-Financiero se puede ver en el Anexo Nº 5.6. y 5.7.

4.2.9

Especificaciones Técnicas Se adjunta las especificaciones técnicas en general y especificas del proyecto, de tal manera que todas las partidas tengan los materiales a usar, el procedimiento constructivo y el modo de valorización, mayor detalle se puede ver en el Anexo Nº 5.8.

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01 Md Huatanay Componente Obras

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