Informe de Hidrología 2017

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Ambiental

INFORME Nº 001-2017- EPIAM - FAING – UPT A

: Ing. Luis Fermín Garnica Tello Docente de Hidrología Hidrología de la Escuela Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental.

DE

: Cáceres Espinoza, María Alejandra Andrea

ASUNTO

: Informe De Visita Guiada A Los Principales Bocatomas De Agua De Tacna

FECHA

: Tacna, 18 De Abril Del 2017

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I.

Es grato dirigirnos a Ud. para saludarlo cordialmente y a la vez hacerle llegar el Informe De Visita Guiada A Los Principales Bocatomas De Agua De Tacna, el mismo que se realizó el día 31 de Marzo del 2017, por los alumnos de VI ciclo del Curso de Hidrología de la Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental de la UPT. ANTECEDENTES


II.

OBJETIVOS Conocer sobre la ubicación y el funcionamiento de los Bocatomas de Agua de Tacna - Conocer las partes que contiene un Bocatoma de Agua - Identificar las posibles interferencias que dificulten el funcionamiento de las Bocatomas de Agua. -

III.

UBICACIÓN GEOGRAFICA


IV.

DESARROLLO DE LA VISITA - El recorrido se realizó en 12 puntos los cuales se mencionaran a continuación:

CUENCA CAPLINA (Anexo 01) Aguas provenientes de la Sub Cuenca Alta del Rio Uchusuma 

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Observamos a simple vista que este último día mes el Agua se presenta con turbidez, y debajo del canal hay una tubería, lo ideal sería que toda el agua turbia este en el canal abierto y la tubería no conduzca nada de agua ya que los sedimentos que arrastran como la arena van raspando el piso y hacen que la vida útil de la tubería se pierda. Desde este punto del Ovalo Cuzco hasta el partidor Magollo existen 7.5km, este canal de Irrigación Magollo fue construido por el General Manuel A. Odria en su gobierno, cumpliendo este año 63 años de existencia. Cuando la lluvia en las alturas cese y la turbidez del agua disminuya, el agua va a estar en la tubería y el canal va a estar vacío, en los 7.5km hasta Magollo no existen salidas de agua ni derivaciones, cuando hay derivaciones hay compuertas metálicas tipo tarjetas con tornillo y cuando esta compuerta se cierra el agua va a La Agronómica o a Magollo. En esta zona hay dos comisiones de Usuarios, Magollo y más arriba la Comisión de Regantes del Uchusuma, tienen un rol de distribución del agua según el tamaño de las tierras de los agricultores, el riego se hace cada 7 días y medio, empiezan regando una semana por la mañana y a la siguiente semana riegan por las noches y así sucesivamente. Actualmente como sabemos existen un problema de Agua en la ciudad, lo que genera conflictos por minutos de agua entre los regantes. Estás aguas provienen de la parte Alto Andina de las 3 cuencas de Tacna, Caplina, Sama y Locumba cuyas cuencas desaguan en el mar, la cuenca de auxilio, la Cuenca del Rio Maure, y la Sub Cuenca del Uchusuma en donde se encuentra la Represa de Paucarani, dos pequeñas represas de Casiri, Aguas Subterráneas del Airo y el auxilio de una represa en Tarata la Represa de Casiri, estás aguas llegan de más de 150km. Actualmente por la falta de agua en la Ciudad se ha elaborado un proyecto nuevo que se espera se ejecute en el tiempo que queda del actual gobierno, son cajas de concreto, compuertas para distribuir el agua a canal abierto, y demoler el canal de concreto e instalar una tubería con sugerencia de modificaciones a el


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residente de obra en el cuaderno de obra respecto a el estudio de gabinete. Por sugerencia de los agricultores a su necesidad de obtener agua turbia en los meses de Enero, Febrero y Marzo ya que están aguas continúan Limo lo que enriquece la textura de las chacras por lo que debe aprovecharse esta bondad de la turbidez, pero existe la dificultad de que el agua turbia malogra las tuberías, por lo que se sugiere que convivan los dos sistemas de Canal Abierto Trapezoidal en los meses de Enero, Febrero, Marzo y Abril para el Agua Turbia y en los demás meses la Tubería que es un Canal Circular para el Agua Clara.

ESTACIÓN SOBRAYA (Anexo 02) 

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En el recorrido desde Ovalo Cuzco hasta Sobraya que en algunos de los tramos los Sardineles del Canal están en mal estado y otras tramos que están buenos porque han sido rehabilitados por el estado, pero en este punto observamos claramente que el piso del Canal está desgastado y hay filtraciones por lo que existe la alternativa de tuberías para evitar las filtraciones. Observamos que el agua está entrando a la tubería lo que está mal porque el agua debería de ingresar por el canal cuya agua viene del Rio Caplina, esta agua es adicional a las aguas de trasvase de los Posos del Airó. Observamos que hay un canal abierto a la izquierda y la compuerta está cerrada, la compuerta de la derecha está abierta para que el agua entre a los posos desarenadores, se queden los sedimentos y el agua pueda entrar lo más limpia posible. Observamos que aquí hay buzones con rejillas para evitar el ingreso de la basura pero al atorarse la altura de agua incrementa por lo que se necesita de un mantenimiento permanente para achicar la altura de agua y evitar que la tubería colapse y reviente. Los canales en piedra duran más años que un canal en cemento pero a preferencia de los ingenieros se elaboran de ese material que no dura muchos años y necesita, el espesor del talud y del piso lo ocupa la piedra y entre piedra y piedra concreto pero en menos volumen de concreto lo que es un canal muy económico Hay una toma de agua que es el Rio Seco con agua que es traída del Rio Caplina a través de la Defensa de Calana, al haber agua disponible esta toma de agua esta direccionada por una bocatoma rustica elaborada con un amontonamiento de tierra lo que permite que parte del flujo entre al canal, el muro de cierre llamado barraje permite la acumulación de materiales como arena y piedras, años atrás existía un muro de gaviones pero ha desaparecido por la contaminación existente a los alrededores arrastrando la basura


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por el Rio, se ve la presencia de poca agua pero con energía, parte del muro de concreto armado ha colapsado, antes del barraje había una sola gradiente, este barraje ha provocado que se embalse aguas arriba y para que el agua pase por encima hay mucha energía y abajo la quebrada con mayor pendiente, lo que ha modificado la pendiente del rio, ha creado una nueva pendiente, la pendiente normal era encontrar arriba con un punto de abajo, vemos un puente carrosable para pasar de un lado a otro en los meses caudalosos, entonces la altura del cauce del rio respecto a la loza del puente se ha modificado porque esto hace un embalse y acumula materiales y sedimentos. Hay que tener cuidado con el rio ya que no hay franja marginal porque el incremento de los caudales y la velocidad del rio han roto los muros.

ESTACIÓN CERRO BLANCO (Anexo 03) 

Seguimos observando Rio Seco en Calana en el Poblado de Cerro Blanco, su defensa es de muro de gaviones que esta inservible ya que debe instalarse en sitios críticos como la curva, vemos que el rio tiene un amplio ancho divagando S, observamos también que se ha cortado y el colchón se ha desnudado, los gaviones tienen diferentes pisos de 1 metro y en la parte de abajo hay un colchón que tiene función de antisocavante; vemos un buen ancho de rio pero se ahorca a la altura del puente lo que es negativo porque aumenta la velocidad y desnuda la cementación, lo positivo es que la altura del puente es bien alta y si multiplicamos la base por la altura tenemos área lo que quiere decir que una cantidad importante de agua puede circular, se debe de mantener la luz del puente compatible con el ancho del rio y no hay que ahorcar por lo que los gaviones deberían de ir en la curva y notoriamente esta defensa es innecesaria.

ESTACIÓN RESORVIOS DE AGUA DEL PET (Anexo 04) 

Vemos 5 reservorios de los cuales 3 son antiguos R01,R02 Y R03 y 2 son nuevos, los 3 primeros reservorios se construyeron para poder trabajar bien en la parte alta para la construcción de un canal de geo membrana, por los cortes de agua era necesario tener reserva de agua en la ciudad para atender a la población y la agricultura, se calculó que los 3 reservorios deberían abastecer 15 días de atención de agua, mientras se trabajaba en la parte alta, cada reservorio tiene 380m 3 de máxima capacidad y ahora se encuentran llenos, y en los 3 hay capacidad de regulación de 1.14millones de m 3, cuando no existen represas es un sistema no regulado y cuando hay represas es un sistema regulado y es que


se regulan las aguas de los meses de abundancia para descargarlas en los meses de estiaje, un represa es una obra de regulación para 1 año o para varios años, regulación anual o multianual, estos reservorios son de regulación estacional cada 15 días lo que equivale a 3 semanas de agua en caso ocurriera algún percance en la altura y el canal se rompe mientras se rehabilita ya tenemos abastecimiento de agua para la ciudad. Después de las lluvias los 5 reservorios deben estar llenos, vemos el paralelo a los reservorios el Canal Uchusuma Bajo por su ubicación en la Costa, tiene gradas que sirven para bajar la velocidad, actualmente estamos en un mes de abundancia, observamos una toma lateral que cuando está abierta permite el ingreso de agua que alimenta los reservorios. Estos reservorios están construidos por Geo membrana y debajo de ella tenemos un terraplén, con una tubería de descarga que cuando los reservorios se llenan los excedentes de agua se devuelven al canal principal, los desarenadores para que los materiales no ingresen al reservorio pero lo finos flotan y son removidos para que no afecten la vida útil del reservorio.

ESTACIÓN PARTIDOR CERRO BLANCO (Anexo 05) 

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Observamos un ángulo que es el partidor con el muro de concentro, a la izquierda el agua va a los reservorios de las EPS que son 2 uno de 50mil y otro de 60mil m 3, en línea sigue e ingresa a la tubería ese es el 0/0 de la tubería por lo que siempre va a tener que partirse el agua, el ángulo está a la mitad en b ½ en la relación de partición, ahora la compuerta de la derecha está más cerrada que la compuerta de la izquierda, alterando la relación de part ición se está alterando, debe ser libre, pero hay un acuerdo, en línea los regantes de Magollo y Uchusuma y a la izquierda la EPS, va a un desarenador, luego reservorios y luego esas aguas van a la planta de tratamiento de Calana con una capacidad de tratamiento de 400lt/s pero es cuando el agua está clara, y cuando el agua esta turbia pierde la capacidad de tratamiento y está por debajo de los 400lt/s. El canal trapezoidal esta sin agua porque toda está entrando a la tubería, pero el piso del canal tiene huecos y el agua se filtra por lo que debe de ser rehabilitado por los regantes además vemos la presencia de arbustos en el canal lo cual puede hacer que el concreto reviente y es necesario un mantenimiento constante. Desde este partidor hasta el Partidor Magollo hay 18.5km, hasta sobraya 3.5km, de Sobraya a Magollo 7.5km y de Ovalo Cuzco hasta Magollo 7.5km, hay 18km y medio en tubería, tenemos un Medidor Parshall con un ancho de garganta de 4 pies y 28cm de altura de Agua


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También tenemos otro medidor Parshall con un ancho de garganta de 2 pies más pequeño y con altura de agua de 44cm. Tenemos los desarenadores en donde se retienen los sedimentos que trae el canal, tiene 2 naves para no interrumpir el flujo de agua hacia el reservorio, reservorios de 50mil m 3 y el de abajo 60mil m 3 que sirven para sedimentar. Los canales de concentro cuando el agua llega a su nivel máximo rebosa, hay rebosaderos que transportan el agua hacia un canal común.

ESTACIÓN PUENTE PIEDRA BLANCA (Anexo 06) 

Vemos el puente que funciona como una alcantarilla rectangular y una sección amplia del tramo canalizado, más arriba observamos una curva que se conoce como la Defensa de Calana, este es territorio de la Cuenca Caplina, en esa curva se ha cambiado de trazo del Rio Caplina hacia el Rio Seco, vemos la sección rectangular y más arriba los taludes, sección trapezoidal y un ahorcamiento, en el piso vemos material acumulado arrastrado, si el caudal aumenta arrastra el material y se atora, pero por el camino de la izquierda puede transitar pero esto va a ocasionar problemas de reparación, lo bueno es que la pendiente es fuerte en la salida tiene menos altura de agua, pero en la parte baja hay un muro de gaviones que esta inservible. No se debe estrechar las secciones, si esta es la sección canalizada se debe mantener con la sección de cruce con el puente, y así el material arrastrado de la parte de arriba no se acumula, el muro de gaviones ha hecho un nuevo piso quiere decir que ha cambiado la gradiente y va a influir en la acumulación. El canal que pasa de un lado a otro se conoce como puente canal o acueducto es un canal rectangular soportado por dos columnas.

ESTACIÓN RIO CAPLINA- CURVA DE DEFENSA DE CALANA (Anexo 07) 

Se ha hecho la defensa con piedras grandes y asentadas con mezcla y muros de concreto, elaborada por el PET, previamente con limpieza de las maquinarias, y funcionan con determinadas condiciones, vemos todo el ancho del rio y no hay que ahorcar, se debe respetar el ancho del rio, si se hace un puente se debe respetar la luz y no ahorcar porque si no se distorsiona el flujo de agua hacia un lado. Antiguamente este Rio bajaba por la Av. Leguia hasta Caramolle, y con la elaboración de esta curva se ha cambiado el tramo hacia el Rio Seco pero en algún momento podría desbordar. Todos los años es necesaria hacer la limpieza y darle más altura asentando 1 metro más de piedra para que el Rio no


recupere su trazo original. Es mejor enrocar con piedra aguda para que haya buen engrampe, debajo del rio hay piedras que funcionan como cimentación para que no haya colapso .En la parte de al frente vemos el Canal de Bajo Caplina y lo pinta de color naranja porque el agua del Caplina viene de la Cordillera del Barroso volcánica y tiene fierro y azufre pero ahora no es muy notorio por la turbidez del agua.

ESTACIÓN RIO CAPLINA – PUENTE SAN JOSE (Anexo 08) 

Vemos que el Terraplén ah achicado la sección natural del Rio, esta defensa también está construida con piedra grande y mezcla, pero ha socavado y los muros de concentro han desaparecido, el Rio es un ente dinámico por lo que hay que respetar su dirección. Con el incremento del caudal en algunos años van a terminar de caerse los muros y el rio lo va arrastrar y en algún lugar se va a acumular, para pasar de un lado a otro con esa tubería sostenida con cables que forman el Pase Aéreo.

BOCATOMA DE CALIENTES (Anexo 09) 

La Bocatoma de Caliente está en el 0/0 del Rio Caplina, este es el Canal del Rio Caplina, para medir la altura de agua hay reglas que están en el canal, el aforador Parshall tiene 5 pies de entrada, y la altura de agua es de 0.38, una sección de entrada convergente y una sección de salida divergente que se acomoda al Canal Bajo Caplina. Observamos que hay una plumilla que registra todas las variaciones de altura de agua. Observamos la Bocatoma de Concreto Armado, con Muros de Encausamiento, el Barraje no funciona y 3 Ventanas de captación, una Compuerta de Limpia para desaguar el material sucio y 2 desarenadores, se debe desaguar constantemente en los meses de agua turbia y abrir las compuertas permanentemente para liberar el material y evitar que se atore. La bocatoma es la principal fuente de captación de agua para diferentes usos, estas aguas de la Bocatoma de Calientes tienen 2 usuarios, 1 usuario Los agricultores de Bajo Caplina y 100lt van a Planta de tratamiento de Alto Lima, quiere decir que el otro usuario es el población a través de la EPS que nos da el agua en nuestros hogares. Esta Bocatoma se pensaba que iba a quedar obsoleta pero funciona en serie con la Bocatoma de Challata.


BOCATOMA BAJO CAPLINA CHALLATA (Anexo 10) 

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Observamos Muro de Encauzamiento en el margen izquierdo, dos Ventanas que son las Compuertas de Limpia, a la izquierda la Ventana de Captación con rejilla, el Barraje, vemos un Carro Waro que sirve para que el técnico se encargue de medir la velocidad del agua con el Correntómetro, esta estación se decía que iba a ser estación Satelital pero actualmente no funciona, querían hacer un canal se elaboró el muro pero la pendiente es muy fuente y ha erosionado y no hay un tirante de agua parejo, la dirección del rio está mal por eso es que el agua se acumula hacia la izquierda y colapsa, el enrocado del canal se volvió a hacer porque esa zona está expuesta, había una batería de rieles que por la energía del agua han desaparecido, la bocatoma debe estar en un tramo recto para que el agua pueda pasar por encima del barraje, la solución sería cortar el cerro y mejorar la dirección, el diseño original de esta Bocatoma fue del PSI, en unos años esta bocatoma va a colapsar. Observamos también un Pluviómetro que sirve para medir las lluvias y un Panel Solar para su registro en tiempo real y actualmente como estación Satelital Hidrométrica no está funcionando. Observamos también Posas Desgravadoras, Canal Desarenador y para vencer la topografía un Canal en Forma de Pendiente o Caída Inclinada son los elementos comunes, al alzar la compuerta de limpia todos los materiales acumulados salen por arrastre, las compuertas no están cerradas herméticamente por lo que se captan nuevamente en Calientes, esta bocatoma tiene 9 años de existencia. Sus Compuertas son Parabólicas por lo que el agua ingresa más limpia, rebosa y vierte y al cerrarse la compuerta el agua debe de devolverse al rio.

BOCATOMA CHUSCHUCO (Anexo 11) 

Observamos el muro de encauzamiento en ambos lados, su barraje está activo y es de forma curvada, represa el agua y aumenta la altura de agua e ingresa a las ventanas de captación con rejilla, tiene un muro inferior y todos los materiales que se acumulen debajo de ese muro inferior deben de evacuarse, hay 2 compuertas de limpia una más ancha que otra, al alzarlas sale el material por arrastre y el piso es de buena resistencia. El espaciamiento de la plancha metálica es mejor que en Challata pero algunos piedras logran ingresar y se quedan en la posa desgravadora y cuando no se limpian y acumulan ingresan el desarenadores y al alzarlas salen aguas abajo, observamos que le retroexcavadora ah direccionado el flujo de agua y la ventaja es que el rio es ancha y


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V.

CONCLUSIONES -

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VI.

en la curva de arriba se direcciona el agua hacia la bocatoma si hay caudales muy grandes se direcciona con maquinaria hacia la izquierda para no dañar la bocatoma y no se corte el agua que va hacia el canal que sigue a Uchusuma Bajo y que llega a Cerro Blanco, este es el punto Final de la Quebrada Vilavilani, este pueblito se llama Higerani, está quebrada empieza en la Salida del Túnel Huaylillas Sur que es el paso de la Cordillera en un punto apropiado de menor longitud, en la parte de arriba del Túnel Huaylillas está el Canal Uchusuma Alto que es un canal trapezoidal forrado con geo membrana blanca no tiene protección UV pero esta tiene buena duración, entonces el agua de la zona Alto andina de Uchusuma viene a través del Canal Uchusuma Alto, Quebrada Vilavilani y llega hasta la Bocatoma Chuschuco y aquí en el canal llega a Cerro blanco donde el agua de parte para izquierda EPS y en Línea para comisión de regantes de Uchusuma. Las paredes son verticales lo que quiere decir que el flujo de agua está entre dos paredes verticales y esto funciona como un vertedero libre, cuando el agua abunda pasa por encima.

Logramos conocer los principales Bocatomas de Agua de Tacna, la realidad de estos y se pudo identificar las deficiencias que presentan, además observamos también la necesidad de un personal de mantenimiento permanente capacitado a fin de que se cumplan el funcionamiento correcto de estos. Observamos también que la Bocatoma de Challata tenía como fin ser una Estación Satelital y actualmente presenta una serie de deficiencias en cuanto a su funcionamiento pero sobretodo en la ubicación de su infraestructura. En cuanto a las deficiencias observamos que partes de la infraestructura de los canales necesitan de mejoramiento, reconstrucción y mantenimiento permanente.

ANEXOS -

Fotografías del Informe De Visita Guiada A Los Principales Bocatomas De Agua De Tacna

Es todo en cuando informo a usted en el INFORME Nº 001-2017- EPIAM – FAING –UPT para su atención correspondiente.


ANEXOS Anexo 01

Anexo 01

Anexo 02


Anexo 03

Anexo 04


Anexo 05

Anexo 06

Anexo 07


Anexo 09

Anexo 10


Anexo 11

Informe de Hidrología 2017

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