INTEGRANTES:
Agreda Briceño, Nelver Colchado Vásquez, Ronaldo Cerdán Medina, Jeanpierre Jeanpierre López García, Jonathan
INTRODUCCION EL PRIMER PUNTO DE UN SISTEMA DE AGUA ES LA FUENTE, DONDE EL AGUA SE RECOLECTA SE DENOMINA BOCATOMA Y LUEGO ES CANALIZADO EN UNA TUBERÍA PARA UTILIZAR AL FLUIDO EN UN PROPÓSITO EN PARTICULAR EN ESTE INFORME SE ABORDARÁ CONTENIDOS MUY IMPORTANTES IMPOR TANTES QUE DEFINAN BOCATOMA, LA FUNCIONALIDAD DE ESTE, EL PROPÓSITO PARA EL CUAL ES CONSTRUIDO .
GENERALIDADES ANTECEDENTES Tradicionalmente las bocatomas se construían y en muchos sitios se construyen aun, amontonando tierra y piedra en el cauce de un río, para desviar una parte del flujo hacia el canal de derivación. Normalmente estas rudimentarias construcciones debían ser reconstruidas año a año, pues las avenidas las
JUSTIFICACION •
EN EL PERÚ HAY EN OPERACIÓN UN GRAN NÚMERO DE BOCATOMAS PERMANENTES, SEMI PERMANENTES Y RUSTICAS. SU DISEÑO ES CASI SIEMPRE DIFÍCIL Y DEBE RECURRIRSE TANTO A MÉTODOS ANALÍTICOS COMO A LA INVESTIGACIÓN MEDIANTE EL USO DE LOS MODELOS HIDRÁULICOS
OBJETIVOS •
OBJETIVO GENERAL
Definir y analizar las particularidades desde el punto de vista de su finalidad las obras de captación (bocatomas) sus diferentes tipos, se clasifican en función de las características del proyecto al que sirven.
OBJETIVOS ESPECIFICOS •Indagar
generalidades y conceptos de lo que es un bocatoma; tiempo y costo en su ciclo de vida.
•Definir las partes de un bocatoma, y su finalidad en este tiempo de acuerdo a su es tudio de
ubicación. •Confrontar las particularidades de los diferentes tipos de bocatomas, diseño de estructura de
diferentes sistemas.
DEFINICION Son las estructuras hidráulicas construidas sobre un río o canal con el objeto de captar, es decir extraer, una parte o la totalidad del caudal de la corriente principal.
ELEMENTOS A SER TOMADOS EN EL DISEÑO DE LAS BOCATOMAS UBICACION •
ES MUY IMPORTANTE CONOCER LA UBICACIÓN EN EL CAUCE DEL RIO, DEBIDO A QUE DEBE CUMPLIR CON LAS SIGUIENTES CONDICIONES:
a. La dirección a ruta del flujo de agua debe ser lo más estabilizada o definida. b. La captación del agua a ser derivada debe ser posible aún en tiempo de estiaje. c. La entrada de sedimentos hacia el caudal de derivación debe ser limitado en el máximo
RECOMENDACIÓN PREVIO AL DISEÑO •
UN PUNTO RECOMENDABLE PARA CUMPLIR LAS CONDICIONES ANTERIORES, SE ENCUENTRA UBICADO INMEDIATAMENTE AGUAS ABAJO DEL CENTRO DE LA PARTE CÓNCAVA EN LOS TRAMOS CURVOS DEL RÍO
A. Levantamiento en planta del cauce del río, entre 500m. A 1000m; tanto aguas arriba como aguas abajo del eje del barraje, la escala recomendada es 1:2000.
b. Levantamiento localizado de la zona de ubicación de la bocatoma, se recomienda un área de 100m. x 100m. Como mínimo, la escala no debe ser menor de 1:500.
c. Perfil longitudinal del río, por lo menos 1000m, tanto aguas arriba como aguas abajo del eje del barraje; la escala recomendada es H = 1:2000 Y V = 1:200.
d. Secciones transversales del cauce del río a cada 50m. En un tramo comprendido 1000m. Aguas arriba y 500m. Aguas abajo del eje del barraje; la escala variara entre 1:100 y 1:200.
CONDICIONES GEOLOGICAS Y GEOTECNICAS •
ES IMPORTANTE CONOCER LAS CONDICIONES GEOMORFOLÓGICAS, GEOLÓGICAS Y GEOTÉCNICAS, YA QUE SU CONOCIMIENTO PERMITIRÁ DIMENSIONAR EN MAYOR SEGURIDAD LA ESTRUCTURA
INFORMACION HIDROLOGICA •
ES DE SUMA IMPORTANCIA CONOCER EL COMPORTAMIENTO HIDROLÓGICO DEL RÍO, YA QUE ESTO PERMITIRÁ GARANTIZAR EL CAUDAL A DERIVAR Y ASÍ COMO DEFINIR EL DIMENSIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS CONFORMANTES DE LA BOCATOMA. DATOS A CONOCER:
A. CAUDAL DEL DISEÑO PARA UNA AVENIDA MÁXIMA. B. CAUDALES MEDIOS Y MÍNIMOS. C. CURVA DE CAUDAL VERSUS TIRANTE EN LA ZONA DEL BARRAJE.
CONDICIONES ECOLOGICAS •
SIEMPRE TODA CONSTRUCCIÓN EN UN RÍO CAUSA ALTERACIÓN DEL EQUILIBRIO ECOLÓGICO DE LA ZONA, SOBRE TODO EN LO RELACIONADO CON LA FAUNA. ES POR ESTA RAZÓN QUE, SE DEBE TRATAR DE NO ALTERAR DICHO EQUILIBRIO MEDIANTE LA CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS QUE COMPENSEN ESTE DESEQUILIBRIO CAUSADO POR LA BOCATOMA
CLASIFICACION DE LAS BOCATOMAS DIRECTAS
CON BARRAJES
CONDICIONES DE DISEÑO Proveer un sistema para dejar pasar la Avenida de Diseño, que tiene gran cantidad de sólidos y material flotante. En zonas su jetas al Fenómeno de El Niño es mejor utilizar un Hidrograma de Diseño. Captar el mínimo de sólidos y disponer de medios apropiados para su evacuación. Muchas veces esta es la clave del diseño eficiente. Estar ubicada en un lugar que presente condiciones favorables desde el punto de vista estructural y constructivo. Asegurar la derivación permanente del caudal de diseño y de los caudales menores que sean requeridos. Conservar aguas abajo suficiente capacidad de transporte para evitar sedimentación. Tener un costo razonable
EXCAVACIÓN, CIMIENTOS Y CONSTRUCCIÓN •
LA UBICACIÓN DEL TANQUE TIENE QUE SER MARCADA CON ESTACAS DE MADERA Y ALAMBRE, Y EN ELLA SE EXCAVARA HASTA UNA PROFUNDIDAD DE 30 CM (SINO S E ENCUENTRA ANTES ROCA SOLIDA) Y HAY QUE NIVELAR EL SUELO DE LA EXCAVACIÓN. PARA LA BOCATOMA DE UN MANANTIAL, EL CAUDAL TIENE QUE SER APARTADO DE LA EXCAVACIÓN, PARA MANTENERLA LO MÁS SECA QUE SEA POSIBLE
TAMIZADO
SEDIMENTACION •
LA SEDIMENTACIÓN ES EL PROCESO POR EL CUAL EL AGUA ES MANTENIDA RELATIVAMENTE QUIETA Y SIN DISTURBIOS POR VARIAS HORAS. LAS PARTÍCULAS SUSPENDIDAS FINAS SE SEPARAN DEL AGUA Y SE ASIENTAN.
TUBOS DE SERVICIO
T. LIMPIEZA Permite el drenaje de la bocatoma de manera que se pueden sacar los sedimentos arraigados, sin perjuicio de ejecutarse el trabajo de mantenimiento. El calibre del tubo FG de limpieza debería ser de 2" o 3"
T.SALIDAS El tubo de la salida es el punto de inicio de la tubería. El diámetro de la salida se puede determinar usando la información que se da en un apéndice
T. REBOSE Permiten que el exceso de agua sea desviado de manera segura fuera del tanque sin causar erosión. El tamaño del rebose se debe seleccionar de manera que pueda pasar la creciente máxima del flujo durante la estación de lluvias
VALVULAS DE CONTROL Y VENTILADORES VALVULAS GLOBO
VALVULAS DE COMPUERTA TUBOS DE AIREACION
DISEÑO DE ALTURA DE BARRAJE •
ALTURA DE BARRAJE VERTEDERO
LA ALTURA DEL BARRAJE VERTEDERO ESTÁ ORIENTADA A ELEVAR O MANTENER UN NIVEL DE AGUA EN EL RÍO CC = CO + HO + H + 0.2 DONDE:
CO: COTA DEL LECHO DETRÁS DEL BARRAJE VERTEDERO (DEL PLANO TOPOGRÁFICO) HO: ALTURA NECESARIA PARA EVITAR EL INGRESO DE MATERIAL DE ARRASTRE (SE RECOMIENDA HO =0.60 M). H: ALTURA QUE NECESITA LA VENTANA DE CAPTACIÓN PARA PODER CAPTAR EL CAUDAL DE DERIVACIÓN QD (ASUMIR QUE FUNCIONA COMO VERTEDERO.) .20M.
SUMANDO DE SEGURIDAD CON EL FIN DE CORREGIR EFECTOS DE OLEAJE Y DE COEFICIENTES DE LA FÓRMULA, PUDIENDO SER MAYOR DE SER POSIBLE. 0 (EN METROS) (3.17)
•
LA CAPTACIÓN DE AGUA SE REALIZA MEDIANTE UNA ABERTURA LLAMADA VENTANA DE CAPTACIÓN DEBIDO A QUE SE ENCUENTRA A UNA ALTURA DE 0.60 M. DEL PISO DEL CANAL DE LIMPIA COMO MÍNIMO.
Q = c. L. H 3/2 Donde: Q: caudal a derivar más caudal necesario para operación del sistema de purga. C: coeficiente de vertedero, en este caso 1.84 L: longitud de ventana que por lo general se asume entre 3 a 4 m . En conclusión; los parámetros de la ventana de captación están íntimamente relacionados, pero siempre es necesario tener en cuenta el factor económico en el diseño.
ESTRUCTURAS DE DISIPACION
MUROS DE ENCAUZAMIENTO •
SON ESTRUCTURAS QUE PERMITEN ENCAUZAR EL FLUJO DEL RÍO ENTRE DETERMINADOS LÍMITES CON EL FIN DE FORMAR LAS CONDICIONES DE DISEÑO PRE-ESTABLECIDAS (ANCHO, TIRANTE, REMANSO, ETC.).
PROBLEMAS ESPECIALES QUE PRESENTAN LAS BOCATOMAS •
A) AGUA PROVENIENTE DE LA PRECIPITACIÓN QUE OCURRE EN LA CUENCA
•
B) SÓLIDOS, TAMBIÉN LLAMADOS SEDIMENTOS, PROVENIENTES DE LA
EROSIÓN DE LA CUENCA •
C) HIELO, EN LOS LUGARES QUE EXISTE,
•
D) CUERPOS
DESPERDICIOS.
EXTRAÑOS COMO
ÁRBOLES, PLANTAS, BASURA Y
•
ES IMPORTANTE QUE, UNA VEZ QUE EL AGUA HA SIDO RECOLECTADA, TIENE QUE SER PROTEGIDA CONTRA CONTAMINACIÓN EXTERIOR. POR TAL RAZÓN, DEBERÁN TOMAR MEDIDAS QUE SELLEN EL SISTEMA, LO MÁS QUE SEA POSIBLE, DEL AMBIENTE EXTERNO.
EJEMPLO •
CARACTERISTICAS HIDRÁULICAS DEL RÍO:
•
CAUDAL DE MÁXIMA AVENIDAS
:
3134,57 M3/S
•
CAUDAL EN ÉPOCA DE ESTIAJE
:
24, 25 M3/S
•
TALUD DE MÁRGENES DEL RÍO (Z)
:
•
ANCHO DE CAUCE B
: 252.00 M
•
PENDIENTE DEL RÍO SO (%)
:
0 0.6 %
CONCLUSIONES •
SE DIO A CONOCER EL CONCEPTO DE BOCATOMA Y LA CLASIFICACION.
•
SE DEFINIÓ LAS PARTES DE UNA BOCATOMA
•
SE DIERON A CONOCER ALGUNAS RECOMENDACIONES A TOMAR EN CUENTA EN EL DISEÑO DE LAS BOCATOMAS.
