DEFINICION La bocatoma , azud, toma o presa derivadora es la estructura que se construye sobre el lecho del río con la finalidad de atajar cierto caudal de agua, para verter dicho caudal en el canal de derivacion .
Las podemos clasificar en: A) BOCATOMAS DIRECTAS: son posibles de diseñar en cursos de agua de fuerte pendiente, y cuando no se quiere tener una estructura costosa, tienen el inconveniente de que el lecho del rio puede variar y dejar la toma sin agua , igualmente en las epocas de estiaje al disminuir el tirante de agua en el rio puede disminuir considerablemente el ingreso de agua en la toma.
B) BOCATOMAS CON BARRAJES: son las más empleadas ya que aseguran una alimentación mas regular, conservan un nivel constante en la captación que permite dominar una mayor área regable. Estas tomas pueden presentar tres variantes: La toma con barraje fijo, la toma con barraje móvil y la toma con barraje mixto.
DEFINICION Es una represa construida a través del río con el objeto de levantar el nivel de agua del mismo, su altura debe ser tal que permita una carga de agua suficiente en la toma, para el ingreso seguro del agua en esta, considerando las pérdidas de carga que se producen en los muros, rejillas y compuertas de sección en la toma.
El barraje puede presentar extremos siguientes:
los
casos
Una presa muy larga y poco elevada en tramos anchos del curso del río. La solución es sencilla ya que la presión del agua no es elevada y permite diseños estables. Una presa corta pero elevada en tramos profundos del curso del rio. En este caso la presión es menor por lo cual la presa será más cara , ya que demandará estribos y cimentaciones mas reforzadas .
Los elementos son:
La presa propiamente dicha La poza de tranquilizacion o colchon de disipacion El enrocamiento
Para el diseño del barraje se considera esta estructura como si fuera un vertedero de pared gruesa. El gasto sobre el barraje esta dado por :
donde:
g * L * Y 3 / 2 L=Longitud del cbarraje en metros Q
Yc=Tirante critico en metros
El perfil de la cresta del vertedero se ajusta al perfil que tendria la vena liquida al caer libremente. Utilizando la formula :
x y donde: 2 * H x e y : coordenadas referidas a la 1.85
0.85
d
cresta Hd : carga de diseño
Las bocatomas de barraje fijo son aquellas que tienen una presa solida, para levantar el tirante frente a las compuertas de captacion. Esta solucion es posible cuando el regimen del rio es uniforme y la capacidad de captacion de la toma es menor que la descarga promedio del rio, por lo que no es necesario ninguna regulacion, ya que el exceso de agua pasara encima de la presa.
Igualmente es aconsejable este tipo de bocatomas cuando el rio tiene un transporte de solidos o una capacidad de transporte apreciable. Con el objeto de proteger las riveras aguas arriba y aguas debajo de la presa se diseñan muros de encausamiento y proteccion.
En este tipo de barraje se consigue la retencion del caudal y elevacion del tirante mediante el cierre del curso del rio por un sistema de compuertas sostenidas en un conjunto de pilares y adosadas en sus extremos a los muros de contencion. Es conveniente esta solucion cuando el caudal de la captacion es igual o mayor de la descarga promedio del rio o cuando la velocidad de flujo no es alta debido a la pequeña pendiente del curso del rio . Como consecuencia el transporte de solidos es pequeño y no afecta mayormente al sistema de compuertas.
En la epoca de avenidas la toma trabaja con las compuertas abiertas o parcialmente cerradas , de ninguna manera el barraje movil debe ser un obstaculo para el paso del agua; ya que la obstruccion podria causar remansamientos desfavorables y en otros casos desbordamientos, por lo que la altura de los pilares y la abertura de compuertas debe calcularse para las maximas descargas .
Tienen una parte de la presa integrada por una estructura solida (Barraje fijo) y una parte integrada por compuertas sustentadas en pilares (Barraje movil). La parte movil tiene en ciertos casos muros guias o separadores del barraje fijo que forma un canal denominado de limpia y un segundo canal separado por un vertedero de rebose lateral que sirve para eliminar las gravas llamado tambien desempedradores.
El desempedrador tiene una fuerte pendiente y al extremo del mismo se instalan compuertas para la eliminacion de los materiales gruesos. Este tipo de bocatoma se adapta mejor al regimen variable de los rios de la costa peruana, ya que en la epoca de estiaje trabajan unicamente con la regulacion que se efectua con el barraje movil, mediante el cierre o la apertura de las compuertas mientras que en la epoca de crecidas trabajan con las compuertas de limpia abiertas y el paso libre del flujo encima del barraje fijo.
