Fallas en una bocatoma Es necesario tener presente que la bocatoma es una estructura muy importante para el éxito de un proyecto. Si por una razón u otra se produce una falla importante en la obra de toma, esto significaría la posibilidad del fracaso de todo el Proyecto de Aproec!amiento Aproec!amiento "idr#ulico. "idr#ulico. En consecuencia, consecuencia, tanto el dise$o como la construcción, la operación y el mantenimiento de una obra de toma deben ofrecer el m#ximo de seguridad. El dise$o de en contacto con el agua. Es decir, que la estructura a a producir ineitablemente una obra de toma puede ser un problema muy difícil, en el que debe preerse la interacción estructura%naturaleza. &a obra de toma, cualquiera que sea su tipo, es un elemento extra$o alteraciones en el medio natural circundante y, a la ez, la naturaleza a a reaccionar contra la obra. Esta interacción que se presenta al construir la obra, y en el futuro al operarla, debe ser preista y contrarrestada oportuna y debidamente. &a estabilidad y la ida de una bocatoma est#n asociadas al concepto de Aenida de 'ise$o. (radicionalmente se !a usado el concepto de Aenida de 'ise$o para designar el m#ximo caudal del río que una bocatoma puede de)ar pasar sin sufrir da$os que la afecten estructuralmente. *#s adelante se ampliar# esta definición de acuerdo a la experiencia de las +ltimas décadas.
PROBLEMAS ESPECIALES QUE PRESENTAN LAS BOCATOMAS En los grandes aproec!amientos !idr#ulicos el costo de la bocatoma representa sólo un porcenta)e muy peque$o del costo total del proyecto. &a consecuencia pr#ctica de este !ec!o es que no se debe escatimar esfuerzos ni tratar de obtener una estructura económica-, sino que se debe buscar el m#ximo de seguridad. Para el estudio de una bocatoma es necesario tener en cuenta que un río transporta lo siguiente a/ Agua proeniente de la precipitación que ocurre en la cuenca b/ Sólidos, también llamados sedimentos, proenientes de la erosión de la cuenca c/ "ielo, en los lugares que existe, d/ 0uerpos extra$os como #rboles, plantas, basura y desperdicios &os tres primeros aspectos mencionados constituyen las funciones naturales de un río. El transporte de cuerpos extra$os constituye una función no natural, pero que desgraciadamente es muy frecuente entre nosotros. En general, el dise$o y operación de una bocatoma en muc!os de los ríos de la costa peruana presenta problemas especiales debido, entre otras, a las siguientes cuatro circunstancias a/ 1nestabilidad fluial e irregularidad de las descargas b/ 1nsuficiente información !idrológica c/ 2ran transporte sólido y de cuerpos extra$os d/ Aparición eentual del 3enómeno de El 4i$o 53E4/.
Para que una obra de deriación sea estructuralmente estable es condición indispensable que el tramo fluial en el que se !alla ubicada lo sea. 'e ac# la necesidad frecuente de obras de encauzamiento asociadas a la obra de toma. 'urante las grandes aenidas ocurre frecuentemente que los ríos se desbordan, !ay cambios de recorrido, aparición de brazos y otras muestras de la inestabilidad fluial propia de los ríos )óenes. 6curre algunas eces que al producirse uno de los fenómenos se$alados la bocatoma se queda en seco-, resulta burlada y, ciertamente, fuera de sericio aunque sin sufrir da$os. En consecuencia, como parte del estudio de una
bocatoma se suele !acer un cuidadoso estudio de !idr#ulica fluial en el tramo comprometido. 6tro de los problemas serios que se presenta frecuentemente en el dise$o de una bocatoma se origina en la presencia de eentos !idrológicos extremos a eces grandes aenidas y otras eces gran escasez de agua. &as grandes aenidas crean una serie de problemas !idr#ulicos y estructurales que deben ser debidamente ealuados. Algunas cuencas tienen fenómenos particulares que no pueden de)arse de lado. 7n buen e)emplo de esto es la cuenca del río Santa donde la ocurrencia de aluiones y las especiales características de geodin#mica externa de la cuenca determinan que una estructura construida sobre el lec!o fluial sea muy ulnerable a eentos cuya frecuencia y magnitud no pueden calcularse. En estos casos el eento m#s desfaorable para la bocatoma no es necesariamente la aenida calculada con un periodo de retorno grande. &a escasez de agua también crea problemas, pues en esas oportunidades !ay que captar gran parte, o la totalidad, del agua presente en el curso principal, lo que puede ser inconeniente. 'e otro lado, sabemos que para efectuar un dise$o con alta probabilidad de éxito !abría que tener, entre otras informaciones, un amplio y confiable registro de datos de campo. Es muy frecuente que en nuestros proyectos la información !idrológica sea escasa y de ba)a confiabilidad. 2eneralmente se tiene series !istóricas muy cortas, lo que da inseguridad en el c#lculo de las grandes aenidas y, como consecuencia, en el c#lculo del periodo de retorno de la aenida de dise$o. Por lo general los ríos transportan grandes cantidades de sólidos, sea como fondo o de suspensión. 'urante las aenidas estas cantidades se incrementan enormemente y constituyen una serie dificultad para el dise$o y operación de las bocatomas en las que se debe captar agua con la mínima cantidad posible de sólidos. El estudio del transporte de sedimentos y de las maneras de eliminar los sólidos en la captación son aspectos importantes del dise$o de una bocatoma. "ay también muc!os proyectos en los que la presencia de cuerpos extra$os, como basura y desperdicios, causan un da$o grande en las captaciones. El mane)o de los sólidos es un asunto importante en el dise$o de una bocatoma. En general, la bocatoma debe dise$arse de modo que no ingresen al sistema los sólidos de mayor tama$o. Ser# ineitable que los finos ingresen. Para su eliminación se dispone a continuación de la bocatoma un desarenador. Es por eso que el sistema bocatoma%desarenador coniene estudiarlo sedimentológicamente como una unidad.
El 3enómeno de El 4i$o 53E4/ es un fenómeno natural que representa para la ingeniería, la economía y las actiidades !umanas en general, una modificación transitoria, eentualmente fuerte, y algunas eces desastrosa, del clima predominante en una parte importante del planeta. &as bocatomas de la costa peruana !an sufrido en mayor o menor grado el impacto del 3enómeno de El 4i$o. Algunas !an sido destruidas, otras !an sufrido fuertes da$os y !an salido de sericio, y, muc!as de ellas, !an necesitado importantes reparaciones. El resultado de la falla de una bocatoma afecta todo el proyecto que depende de ella, con los consiguientes gastos de reconstrucción o re!abilitación de la estructura y los originados por la interrupción del sericio. *uc!as eces la interrupción del sericio tiene consecuencias no sólo económicas, sino sociales, pues la falta de agua es mortal para los seres ios. Por lo tanto, la relación entre el 3enómeno de El 4i$o y las bocatomas es un problema real de ingeniería ciil que requiere de una atención especial. &uego del mayor conocimiento que en la actualidad tenemos acerca del 3E4 resulta eidente que sus efectos no pueden de)ar de considerarse en el dise$o de una obra de deriación importante.
Falla por sedmentac!n Estudios de transporte de sólidos &os sólidos son per)udiciales en las estructuras de un proyecto !idr#ulico dado, que producen erosión en los reestimientos de los canales o en otros casos reducción de la sección +til " El cauce del río Santa en el emplazamiento de la 8ocatoma (ablones Alto, se caracteriza por la presencia de bolonería de !asta 9:; mm de tama$o m#ximo, )unto con una escasa cantidad de arena, Para obtener el di#metro medio se !a realizado una granulometría por el método del conteo de
;; mm. 0oncentraciones promedios mensuales superiores a =; g?l, !an sido reportadas en los meses de 3ebrero de =@B, Abril de =@B> y *arzo del C;;= y C;;C. Deisando la data de estos dos +ltimos meses, se obsera que las concentraciones diarias !an llegado !asta alores m#ximos de !asta C= g?l . El estudio de la referencia , presenta el registro de transporte de sedimentos desde =@B al C;=;. Para el período =@B%=@B, la tabla contiene la información reportada por E&E0(D6PEDF, mientras que para el período C;;;%C;=; la data proiene del &aboratorio de Sedimentología del PE 0"AG1*60"10. &a data entre =@B y =@@@, El an#lisis estadístico de estos datos reporta un promedio anual de =:.: millones de toneladas, incluyendo los producidos durante el 3enómeno El 4i$o de los a$os =@B> H =@@B. En el período de aenidas del río 5'ic%Abr/, se produce el transporte del BBI de la masa de sedimentos anual.
El río Santa es un corto río de la ertiente del Pacífico, localizado en la sierra interandina y un peque$o recorrido en costa norte de Per+, en la región Ancas!,= fungiendo, en su tramo terminal, de límite natural con el 'epartamento de &a &ibertad. Pasa por el llamado 0alle)ón de "uaylas de sur a norte y corta el nudo cordilerano en el 0a$ón del Pato, tomando un curso nordeste%suroeste !asta aenar en el 6céano Pacífico, al norte del puerto% ciudad de 0!imbote.
