UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS
INTRODUCCIÓN Las bocatomas son obras hidráulicas cuya función es regular y catar un determinad determinado o caudal de agua! agua! ara riegos agr"colas agr"colas o ara la roducción roducción de hidro energ"a sea esta mecánica o el#ctrica$ Las bocatomas nos ermiten tomar el agua de los r"os y conducirla aro%echando la fuer&a de la gra%edad$ 'OC(TO)( Una bocatoma! o catación! es una estructura hidráulica destinada a deri%ar desde unos cursos de agua! r"o! arroyo! o canal* o desde un lago* o incluso desde el mar! en ocasiones son utili&adas en grandes r"os! ero su costo es bastante alto* una arte del agua disonible en esta! ara ser utili&ada en un fin ese esec" c"fifico co!! como como ued ueden en ser ser abas abaste teci cimi mien ento to de agua agua ota otabl ble! e! rieg riego! o! generació generación n de energ"a energ"a el#ctrica! el#ctrica! acuicultu acuicultura! ra! enfriamien enfriamiento to de instalacio instalaciones nes industriales! etc$ Tradicionalmente las bocatomas se constru"an y en muchos sitios se construyen aun! amontonando tierra y iedra en el cauce de un r"o! ara des%iar una arte del flu+o hacia el canal de deri%ación$ Normalmente estas rudimentarias construcciones deb"an ser reconstruidas a,o a a,o! ues las a%enidas las destru"an sistemáticamente$
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-UNCION./ D. L(/ 'OC(TO)(/ Las bocatomas deben cumlir las siguientes funciones0
1aranti&ar la catación de una cantidad constante de agua!
esecialmente en #ocas de estia+e$ Imedir hasta donde sea osible! el ingreso de materiales sólidos y flotantes! haciendo 2ue estos sigan el curso del rio o facilitando la
limie&a$ 3roteger el resto del sistema de obras hidráulicas del ingreso de a%enidas o embalses 2ue udieran roducirse en las #ocas llu%iosas$
La dirección a ruta del flu+o de agua debe ser lo más estabili&ada o
definida La catación del agua a ser deri%ada debe ser osible a6n en tiemo de
estia+e$ La entrada de sedimentos hacia el caudal de deri%ación debe ser limitado en el má7imo osible$
TO3O1R(-8(0
Le%antamiento en lanta del cauce del r"o! entre 9::m$ a ;:::m* tanto aguas arriba como aguas aba+o del e+e del barra+e! la escala
recomendada es ;0<:::$ Le%antamiento locali&ado de la &ona de ubicación de la bocatoma! se recomienda un área de ;::m$ 7 ;::m$ como m"nimo! la escala no debe
ser menor de ;09::$ /ecciones trans%ersales del cauce del r"o a cada 9:m$ en un tramo comrendido ;:::m$ aguas arriba y 9::m$ aguas aba+o del e+e del
barra+e* la escala %ariara entre ;0;:: y ;0<::$ 3erfil longitudinal del r"o! or lo menos ;:::m! tanto aguas arriba como aguas aba+o del e+e del barra+e* la escala recomendada es = > ;0<::: ? 4 > ;0<::$
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CONDICION./ 1.OLÓ1IC(/ ? 1.OT@CNIC(/ .s imortante conocer las condiciones geomorfológicas! geológicas y geot#cnicas! ya 2ue su conocimiento ermitirá dimensionar en mayor seguridad la estructura* or lo 2ue se recomienda la obtención de los siguientes datos como resultado de los estudios geológicos A geot#cnicos0
Cur%a de graduación del material conformarte del lecho del r"o$ /ección trans%ersal 2ue muestre la geolog"a de la &ona Coeficiente de ermeabilidad$ Caacidad ortante Resultados sobre ensayos de hincado de ilotes o tabla! estacas Cantidad de sedimento 2ue transorta el r"o$
CONDICION./ D. DI/.5O D. L( 'OC(TO)(
(segurar la deri%ación ermanente del caudal de dise,o y de los
caudales menores 2ue sean re2ueridos$B 3ro%eer un sistema ara de+ar asar la (%enida de Dise,o! 2ue tiene
gran cantidad de sólidos y material flotante Catar el m"nimo de sólidos y disoner de medios aroiados ara su
e%acuación$ .star ubicada en un lugar 2ue resente condiciones fa%orables desde el
unto de %ista estructural y constructi%o$ Conser%ar aguas aba+o suficiente caacidad de transorte ara e%itar
sedimentación$ Tener un costo ra&onable
IN-OR)(CIÓN =IDROLÓ1IC(0 .s de suma imortancia conocer el comortamiento hidrológico del r"o! ya 2ue esto ermitirá garanti&ar el caudal a deri%ar y as" como definir el dimensionamiento de los elementos conformantes de la bocatoma$ .ntre los datos a obtener son0
Caudal del dise,o ara una a%enida má7ima Caudales medios y m"nimos$ Cur%a de caudal %ersus tirante en la &ona del barra+e$
CONDICION./ .COLÓ1IC(/0
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/iemre toda construcción en un r"o causa alteración del e2uilibrio ecológico de la &ona! sobre todo en lo relacionado con la fauna$ .s or esta ra&ón 2ue! se debe tratar de no alterar dicho e2uilibrio mediante la construcción de estructuras 2ue comensen este dese2uilibrio causado or la bocatoma$ .NTONC./0 .n este gruo se uede incluir las limitaciones u obligaciones 2ue se deben tener en cuenta ara la construcción de la bocatoma* estas son de orden legal! ya 2ue! mediante la bocatoma or efecto del remanso 2ue se forma! odr"an inundarse terrenos aleda,os o construcciones anteriores uentes! caminos! etc$$ (simismo en algunos casos será necesario edir autori&ación del Instituto Nacional de Cultura or la e7istencia de restos ar2ueológicos TI3O/ D. 'OC(TO)(/ 'OC(TO)(/ DIR.CT(/0 /on osibles de dise,ar en cursos de agua de fuerte endiente! y cuando no se 2uiere tener una estructura costosa$
'OC(TO)( D. C(3T(CION L(T.R(L0 .s una obra de catación suerficial y es más emleada cuando se trata de catar el agua de un rio$ La forma más simle de concebir una catación lateral es como una bifurcación$
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'OC(TO)(/ CON '(RR(E./0 /on las más emleadas ya 2ue aseguran una alimentación más regular! conser%an un ni%el constante en la catación 2ue ermite dominar una mayor área regable$
'ocatomas De 'arra+e -i+o0 son a2uellas 2ue tienen una resa sólida! ara le%antar el tirante frente a las comuertas de catación$
.sta solución es osible cuando el r#gimen del r"o es uniforme y la caacidad de catación de la toma es menor 2ue la descarga romedio del r"o$
'OC(TO)(/ D. '(RR(E. )Ó4IL0 Cuando la resa consta con una serie de ilares 2ue soortan comuertas y 2ue ermiten regular el tirante de agua en el r"o$
.s %ersátil ara modificar el tirante de agua y eliminación de solidos$ /e refiere en r"os caudalosos con endientes sua%es$
'OC(TO)(/ D. '(RR(E. )IFTO0 Tienen una arte de la resa integrada or una estructura sólida 'arra+e fi+o y una arte integrada or comuertas sustentadas en ilares 'arra+e mó%il$ La arte mó%il
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tiene en ciertos casos muros gu"as o searadores del barra+e fi+o 2ue forma un canal denominado de limia y un segundo canal searado or un %ertedero de rebose lateral 2ue sir%e ara eliminar las gra%as llamado tambi#n desriiador$
'OC(TO)(/ I)3ORT(NT./ .N L( CO/T( D.L 3.RU
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'OC(TO)(/ D. /U3.R-ICI.
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CO)3U.RT(/ )Ó4IL./! /.CTOR RIO )(3OC=O$
'OC(TO)( D.L RIO )(UL. A C.NTR(L I/L(
'OC(TO)( 3OLCUR($ C.NTR(L (NTUCO$ 4I/T( D. L( '(RR.R( )Ó4IL
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CON/TRUCCION ? R.)OD.L(ION D.L C(N(L C=I)'OT. .l canal Chimbote se inicia en la bocatoma la %"bora y tiene una longitud total de <$J< Km 2ue sir%en ara el me+oramiento del riego de JJ: ha locali&adas en el %alle %ie+o del rio santa y suministro de agua ara uso ci%il de la ciudad de Chimbote$ .l tramo suer%isado tiene $9 Km! el canal es de sección ;M9 Kgcm < y :$:M9 m de esesor! caacidad %ariable de ;: a m s$ /e suer%isó tambi#n < tomas! J uentes eatonales! uentes %ehiculares! 9 entregas de desagPe suerficial y otras obras de arte$ .l agua está en todo su recorrido suministrando áreas culti%adas or lo 2ue su construcción re2uirió de una coordinación ermanente con los usuarios a fin de mantener el ser%icio de riego$
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R.3(R(CION
D.
L(
'OC(TO)(
;<
)/N)
D.L
3RO?.CTO
C=(4I)OC=IC La bocatoma está imlantada sobre el rio santa caracteri&ado or la considerable carga de sedimentos de fondo y susensión 2ue ocasionan grandes erosiones es la estructura$ 3ara la rearación se efectuaron traba+os de inyecciones y blinda+e con acero de alta resistencia de las artes más e7uestas$
/U3.R4ICION D. L( CON/TRUCCION D.L /(LDO D. O'R(/ D.L 3RO?.CTO C=IR( A 3IUR( La tercera etaa del royecto contemla el aro%echamiento de las aguas del rio Chira! ara la irrigación de 9::: ha de tierras agr"colas mediante la construcción de la siguiente infraestructura hidráulica$ 3resa derribadora de /ullana royectada ara una a%enida má7ima de 9::: ms! ro%ista de ocho comuertas radiales de Q m! un barra+e fi+o de <: m de longitud y < tomas ara <9$9: y J$9: m s de caacidad! resecti%amente$ Canales Norte y /ur! 2ue dan ser%icio a las tierras de ambas márgenes del %alle! son de sección traecial! re%estida con concreto! ara una caacidad inicial de <9$9: ms y una longitud de Km! las obras más imortantes son dos sifones 2ue cru&an el rio chira$
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Defensa contra inundaciones con material imermeable! enrocado y esigones$
CONCLU/ION .l dise,o de bocatomas es muy imortante ara la catación del agua ya sea un rio! reresa! etc$ 3or el cual siemre debemos tener en cuenta las consideraciones 2ue se mencionan en este traba+o$ 'I'LIO1R(-I(