I. DATOS GENERALES DEL PROYECTO UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO”
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL, SISTEMAS Y ARQUITECTURA ARQUITECTU RA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
PROYECTO INTEGRADOR
“EVALUACION Y REDISEÑO DE UNA PRESA DE EMBALSE Y SUS OBRAS CONEXAS ”
CURSO:
DISEÑO DE OBRAS HIDRÁULICAS DOCENTE: ING. ARBULÚ RAMOS JOSÉ CICLO: 2017-II GRUPO: N° 10 INTEGRANTES: DELGADO CAMPOS LUIS MIGUEL DÍAZ LAZO JUAN JULIO MIGUEL DÍAZ RIVERA CESY LETICIA FIESTAS FIESTAS NICOLÁS HENRY NERIO DE LA CRUZ IVAN FECHA: JUEVES 14 DE DICIEMBRE DEL 2017
Nombre: “RECONSTRUCCION DE LA REPRESA EN LA LAGUNA DE YANACOCHA DE LA LOCALIDAD DE VILLA DE PASCO, DISTRITO DE FUNDICION DE TINYAHUARCO, PROVINCIA DE PASCO – PASCO” Ubicación Política: Región: Pasco Departamento: Cerro de Pasco Provincia: Pasco Distrito: Tinyahuarco Lugar: Villa de Pasco Ubicación Hidrográfica: Cuenca: Río San Juan Sub-Cuenca: Río Ocshapampa Micro-Cuenca: Quebrada
CONTENIDO Vista satelital de la Cuenca Yanacocha
I. DATOS GENERALES DEL PROYECTO II. SITUACIÓN ACTUAL III. ANTECEDENTES DEL PROYECTO IV. OBJETIVO DEL PROYECTO V. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO VI. CARACTERÍSTIC CARACTERÍSTICAS AS DE LA PRESA VII. ESTUDIO TOPOGRÁFICO VIII. ESTUDIO MECÁNICA DE SUELOS IX. ESTUDIO HIDROLÓGICO X. ESTUDIO IMPACTO AMBIENTAL XI. PROYECTO INTEGRADOR XII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIO RECOMENDACIONES NES
II. SITUACIÓN ACTUAL
La laguna Yanacocha es fuente de aporte de recurso hídrico a la quebrada Yanacocha, parte de este recurso se pierde en las épocas lluviosas de noviembre a abril. abr il. La represa Yanacocha tiene una antigüedad mayor a los 15 años, esta estructura presenta dos grandes filtraciones en la parte baja del dique que ponen en peligro la estabilidad de la presa. Se ha considerado diversos intentos de refaccionar la represa por parte de la comunidad y del Gobierno Regional de Pasco de reparar dichas filtraciones, sin embargo, esto no ha podido resolverse debido a la falta de medios económicos y apoyo técnico. Existe un canal de conducción de agua para riego con una antigüedad mayor de los 10 años y está compuesta por un canal rectangular de concreto de 0.80x0.65m con una longitud de 1821.0ml y una capacidad de conducción de hasta 320 lt/s.
III. ANTECEDENTES DEL PROYECTO
El Gobierno Regional de Pasco en su afán de incrementar el volumen de almacenamiento de aguas en la represa Yanacocha, realizo diversas obras para su funcionamiento, siendo estas: construcción de un canal de alivio y una estructura de descarga de agua de la represa; las estructuras antes mencionadas presentan problemas en su diseño hidráulico y estructural; además durante la ejecución de las obras se desestabilizo el dique de la represa, esto trajo como consecuencia la aparición de filtraciones en diferentes lugares de la represa y haciendo que las aguas almacenadas en la represa se pierdan hacia la quebrada y así disminuyendo su volumen de almacenamiento. Estas filtraciones han causado la inestabilidad del dique, lo que podría ocasionar el colapso de la represa, esto representa un riesgo latente para el Centro Poblado La Villa de Pasco, por este motivo es de suma importancia le ejecución de la Reconstrucción de la Represa Yanacocha. IV. OBJETIVO DEL PROYECTO
Lograr el riego de las áreas de cultivo del Centro Poblado Villa Pasco mediante el almacenamiento de las aguas provenientes de la cuenca colectora de la laguna Yanacocha, para lo cual se construirá la Represa Yanacocha. Con la ejecución de la obra se mejorará el riego de 450 hectáreas beneficiando a una población de 1 409 habitantes, del centro poblado Villa Pasco.
V. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
Las obras principales consideradas en el proyecto son: 01 Represa de Tierra, con sus respectivas obras conexas y Canal de Conducción. V.1.- Presa de Tierra Homogénea. La Presa Yanacocha, está conformada por un dique de tierra homogénea con taludes aguas arriba de 4:1 (H:V) protegido con una enrocamiento de diámetro promedio 0.35m y con un talud aguas abajo de 2,5:1 (H: V), terminando en una corona de cota 4253,65 msnm y 4,50 m de ancho, con la finalidad de brindar acceso peatonal. En el talud en contacto con el agua (anterior), debajo del enrocado se prevé la colocación de un geotextil NT 3000, Geomembrana y un geotextil NT 3000,
seguidamente se colocará un filtro conformado de arena gruesa y grava de 3” con espesor de 0,10 m, co n un talud en la divisoria de 4:1 (H:V). Al pie del talud posterior de la presa se ha diseñado un sistema de drenaje con filtro de acuerdo a diseño el que se conecta a una chimenea recta de filtro de espesor 1.20 m. V.2.- Cimentación de la Presa. Con la finalidad de obtener una buena cimentación se hace necesario el despalme del material vegetal en una profundidad de 1.50 m abarcando el área integral de apoyo de la presa. En toda la longitud del eje de la presa y en los niveles de cimentación se proyecta un dentellón de ancho inferior de 4,00 m y una profundidad hasta de 2,50 m con taludes 1:1 en ambos extremos, resultando un ancho superior máximo de 9,00 m. V.3.- Sistema de Descarga de Servicio hacia Canal de Riego. La toma de servicio con su rejilla metálica permite descargar un caudal mínimo de 0,320 m3/seg, mediante una tubería de diámetro exterior 14” de
material PVC-SAP C-10, igualmente reforzada con anclajes de concreto armado de espesor 0.40m, separadas 5.0m, en toda su longitud. En el extremo final de esta tubería se diseña una poza disipadora de energía para continuar con la cámara de válvulas de concreto armado que alberga la válvula de compuerta de bronce 14” de diámetro de fierro fundido bridada, que controla la salida de agua hacia el canal de conducción. V.4.- Aliviadero de Demasías. Se ha diseñado un vertedero lateral de demasías aguas arriba del lado derecho del coronamiento de la presa, con el objeto de evacuar un caudal máximo transitado de 12,22 m3/seg con un ancho del labio vertedor de 5,50 m y una altura total de 1.50m a la cota de 4253.65 msnm. Luego del vertedero lateral, continúa el canal abierto rectangular de ancho 2,00 m, con un pequeño tramo de conducto cerrado conformado una alcantarilla de longitud 10,00 m y 2,00 m de alto. Prosigue canal de concreto armado, rápida de descarga con un ancho de 2,00 m hasta la poza disipadora. Todas las estructuras antes mencionadas serán de Concreto Armado f’c=210 kg/cm2.
V.5.- Canal de Conducción A la salida de la Estructura de Descarga de Servicio se proyecta la construcción de un canal rectangular de
La laguna tiene una cota de espejo de agua de 4249.85 msnm. El relieve a los alrededores es de una pendiente de 25% en la margen derecha hasta la carretera adyacente y una pendiente de 15% en promedio.
Concreto simple f’c=175kg/cm2 con una capacidad de
conducción de 320l/s de dimensiones 0.8x0.60m y un espesor de 0.15m, que tendrá una longitud de 500,00 metros lineales, el cual se empalmará al canal de concreto actual existente. VI. CARACTERÍSTICAS DE LA PRESA
ÁREA DEL TERRENO
La extensión del levantamiento topográfico es de aproximadamente 60 Has de terreno, así como también unos 4.5.km longitudinales con un ancho de sección de 60 m de ancho alrededor de la laguna. El área aproximada de la laguna es de 54has con un perímetro 4.2 km. VIII. ESTUDIO MECÁNICA DE SUELOS GEOLOGÍA DE LA LAGUNA YANACOCHA
VII. ESTUDIO TOPOGRÁFICO Detalla el proceso de campo y trabajos de gabinete realizados para obtener los planos topográficos de la laguna Yanacocha ubicada sobre los 4500 msnm en la localidad de Villa de Pasco, todo esto para el proyecto de represamiento de dicha laguna.
El área del vaso cuenta con un relieve ondulado, presentando una morfología de depresión cerrada con desagüe hacia la quebrada Yanacocha, sobre una base de roca caliza, donde se originó la laguna Yanacocha. La forma de la laguna es irregular (arriñonada), cuyo perímetro está conformada por gravas arcillo limosas con vegetación típica de la zona, así mismo se encuentran las morrenas laterales con afloramiento de rocas del basamento. Las pendientes del perímetro del vaso son moderadas con una ligera inclinación hacia el sur oeste. El relieve actual es el resultado de la erosión de las rocas calcáreas por acción glaciar y procesos tectónicos de fallamiento y plegamiento. En base a una prueba de campo que se basó en la aplicación de Ácido Sulfúrico a los materiales existentes en la zona de estudio (basamento rocoso, depósitos fluvioglaciares, cantera de arcilla, canteras de agregado) se puedo notar que todos reaccionaban positivamente lo que indica que son Calcáreos.
UBICACIÓN
GEOLOGÍA DE LAS CANTERAS
La laguna Yanacocha se ubica en la localidad de Villa de Pasco a 10km aproximadamente de la plaza de dicha localidad, la cual pertenece al distrito de Tinyahuarco provincia de Cerro de Pasco departamento de Pasco.
Para el presente estudio se está considerando la utilización de dos tipos de canteras: las de arcilla y las de material grueso o grava. La descripción de la geología de las zonas donde se ubican estas canteras se describe a continuación.
La laguna está ubicada entre los puntos 10º45’32” S 76º12’54” O, Y 10º46’20” S 76º13’25” O.
CANTERA DE ARCILLA
DESCRIPCIÓN DEL TERRENO
El Área en estudio comprende: Perímetro de la laguna Yanacocha; • Relieve de los alrededores • Carretera adyacente a la laguna • Área de represamiento •
Se trata de una terraza con presencia de una capa de depósitos de material arcilloso proveniente de capas presentes en la Formación Condorsinga. La Formación Condorsinga es la cima del Grupo Pucará, es de estratificación delgada en su base y gruesa hacia la parte superior. Está constituida por una secuencia de calizas micríticas de color beige, en algunos casos tiene intercalaciones de arcillitas
delgadas de color amarillento. El grosor de este miembro es de casi 100 metros en toda la región
cargo del SENAMHI. La estación que se encuentra cercana al área de estudio es la de Cerro de Pasco.
CANTERA DE MATERIAL GRUESO
Precipitación
Se trata de una terraza de depósitos recientes del cuaternario es decir material aluvial. Los depósitos aluviales de esta cantera son producto de la meteorización y erosión de los afloramientos o depósitos antiguos que han sido trasladados constantemente por la corriente de ríos formando terrazas. Constituido por gravas mal graduadas, arenas, fragmentos redondeados o sub redondeados de bloques, bolones y clastos en matriz arenosa.
La zona del proyecto, por encontrarse en la sierra central del país, tiene un régimen de precipitaciones estacional, en el que se esperan meses lluviosos (época de avenidas) a medida que se acerca el verano, y períodos prolongados de meses secos al concluir esta estación (época de estiaje). De la figura se observa que la estación más lluviosa se da entre los meses de octubre a marzo y la estación seca o de estiaje se produce entre los meses de abril a setiembre. A nivel medio mensual se registran precipitaciones que van desde 21.62 mm (Julio) hasta 175.53 mm (marzo). Así se tiene valores máximos que ascienden hasta 543.0 mm (febrero) y valores mínimos que descienden hasta 0 mm a lo largo del año. El
IX.
ESTUDIO HIDROLÓGICO
CARACTERISTICAS FISICAS Y CLIMATOLOGICAS DEL PROYECTO IX.1.- Limite de la Microcuenca
PRECIPITACION MENSUAL Estacion: Cerro de Pasco
Pp(mm) 600.00
El límite de una cuenca está definido por una línea formada por los puntos de mayor nivel topográfico, llamada divisoria (divortio aquarum), que divide las precipitaciones que caen en cuencas vecinas y que encamina la escorrentía superficial resultante para el cauce o quebrada principal. La divisoria sigue una línea rígida alrededor de la Microcuenca, atravesando el curso de agua solamente en el punto de salida y uniendo los puntos de cota máxima entre cuencas o microcuencas, lo que no impide que en el interior de la microcuenca existan picos aislados con cotas superiores a algunos puntos de la divisoria (Ver Anexo 06).
promedio anual es de 1186.96 mm.
IX.2.- Área de la Microcuenca
Temperatura
La microcuenca en estudio tiene un área de drenaje de 14.04 Km2. IX.4.- Forma de la Microcuenca
La forma superficial de una cuenca hidrográfica es importante debido a que influye en el valor del tiempo de concentración, definido como el tiempo necesario para que toda la cuenca contribuya al flujo en la sección en estudio, a partir del inicio de la lluvia o, en otras palabras, tiempo que tarda el agua, desde los límites de la cuenca, para llegar a la salida de la misma. INFORMACIÓN DISPONIBLE La información básica para la caracterización del clima y la meteorología del área de estudio, proviene de registros de estaciones climáticas y pluviométricas a
500.00
400.00
300.00
200.00
100.00
0.00 E NE .
F EB .
M AR.
A BR.
M AY .
JU N.
J UL
A GO .
S ET.
O CT.
N OV .
DIC .
MESES P ROM
MAX
M IN
Ejercen influencia sobre la temperatura: La variación diurna, distribución latitudinal, variación estacional, tipos de superficie terrestre y la variación con la altura. A través de la primera parte de la atmósfera, llamada troposfera, la temperatura decrece normalmente con la altura. Este decrecimiento de la temperatura con la altura recibe la denominación de Gradiente Vertical de Temperatura (G.V.T.), definido como un cociente entre la variación de la temperatura y la variación de altura, entre dos niveles. En la troposfera el G.V.T. medio es de aproximadamente 6,5° C / 1000 m.
De la Figura se aprecia que las mayores temperaturas medias se presentan en los meses de diciembre a marzo, mientras que la estación más fría corresponde a los meses de junio a agosto, siendo el mes de julio el que presenta las menores temperaturas entre 4.06 °C, estas temperaturas bajas generan en las noches las heladas típicas del clima de la sierra. TEMPERATURA MENSUAL Estacion: Cerro de Pasco
T(ºC) 8.00
7.00
enero a marzo, mientras que los valores mínimos ocurren en la época de estiaje. De la Figura se tiene que los mayores porcentajes de humedad relativa se presentan en los meses de enero a marzo, debido a que se presentan en estos meses una radiación solar alta la cual evapora gran cantidad del agua precipitada y de escorrentía superficial lo que aumenta la cantidad de vapor de agua en el aire circundante. Los menores porcentajes de humedad relativa se presentan entre los meses de julio a setiembre.
6.00
5.00
4.00
3.00
2.00 ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
MESES PROM
M AX
M IN
Humedad Relativa La humedad relativa es la humedad que contiene una masa de aire, en relación con la máxima humedad absoluta que podría admitir sin producirse condensación, conservando las mismas condiciones de temperatura y presión atmosférica. Debido a que durante los meses de invierno se presentan cielos muy despejados, éste parámetro está fuertemente influenciado por la estacionalidad y es inversamente proporcional a la temperatura, presentando los valores más altos en los meses de 3
Evaporación La mayor evaporación promedio corresponde al período de junio a agosto con valores del orden de 41.3 a 44.4 mm. Mientras que las menores evaporaciones promedio corresponde al período de febrero a abril que es la época de avenidas donde las constantes lluvias disminuyen la capacidad de evaporación de los cuerpos de agua. OFERTA HIDRICA SUPERFICIAL Debido a que en la microcuenca Yanacocha no existe información histórica de registro de caudales, ha sido EVAPORACION MENSUAL Estacion: Cerro de P asco
E(mm) 60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
Q(m /s)
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
1.00
JUL
AGO
SET
OCT
NOV
DIC
MESES PROM
M AX
M IN
HUMEDAD RELATIVA M ENSUAL Estacion: Cerro de Pasc o
H.R(%)
0.80
100.00
0.60 90.00
80.00
0.40
70.00
0.20 60.00
0.00 50.00
JUN
Ene . Fe b. ENE
FEB
Ma r. MAR
Ab r. ABR
Ma y. MAY
Jun .
Ju l.
MESES JUN JUL
PROM PROM
MESES M AX M AX
Ag o. AGO
M IN M IN
Se t. SET
Oct. OCT
N ov. NOV
D ic. DIC
necesario generar un registro sintético de caudales en el punto de captación de la quebrada (Presa Yanacocha). Para tal fin se ha empleado el modelo hidrológico Lutz Sholtz, desarrollado para cuencas de la sierra peruana, entre los años 1979-1980, en el marco de Cooperación Técnica de la República de Alemania a través del Plan Meris II, mediante el cual, en base al conocimiento del proceso del ciclo hidrológico, entradas meteorológicas y las características de la cuenca, se obtiene la escorrentía de la cuenca en estudio.
DEMANDA HIDRICA Demanda Agrícola La demanda de agua para uso agrícola en la zona de estudio asciende a un total de 3.02 MMC para un área agrícola bajo riego de 450 ha con una demanda unitaria total de 7,503.84 m3/ha. Cedula de Cultivos y Calendario de Siembra La cédula de cultivos promedio para el área de riego proyectado se ha definido según la información proporcionada por las comunidades involucradas en el proyecto.
crecimiento. Para el presente estudio, la ETo se ha calculado tomando información de la estación metereológica Cerro de Pasco. Para su determinación se ha utilizado el método de Hargreaves, que es un método indirecto de cálculo, en razón de no existir datos históricos de mediciones directas de evapotranspiración. Kc del Cultivo Los coeficientes de cultivo Kc fueron obtenidos de otros estudios y del Manual Nº 24 de la FAO. Dependen de las características fisiológicas y periodos vegetativos de los cultivos.
AREA BAJO RIEGO (ha)
CULTIVO 1ra Campaña
2da Campaña
160.00
AVENA FORRAJERA
160.00
160.00
220.00
540.00
PASTOS
130.00
130.00
130.00
390.00
3 60. 00
35 0. 00
1, 16 0. 00
45 0. 00
---
TOTAL
MACA
T OT AL
70.00
3ra Campaña
230.00
Cédula de Cultivos
En cuanto al calendario de siembra agrícola se tiene que la mayoría de los cultivos del área de influencia del proyecto, las siembras se dan entre los meses de Abril/Mayo, Julio/Agosto y Noviembre/Diciembre. Las fechas de siembra o plantación, inciden sobre el desarrollo de las fases o etapas del período vegetativo de los cultivos, determinando que los requerimientos de agua de cada una de ellas varíen según la estación del año. Area (ha)
Fecha de siembra
Maca
230.00
May/Nov
Avena Forrajera
540.00 Mar/Jul/Nov
365
Past os
390.00 Abr/ Agos/Di c
365
Cult ivo
TOTAL
Periodo ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC (dias) 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 365
Requerimiento de Agua Es la cantidad de agua final requerida en la toma, para satisfacer la demanda de los cultivos, la cual incluye todos los parámetros anteriores. La demanda de agua para uso agrícola en la zona de estudio asciende a un total de 3.02 MMC para un área agrícola bajo riego de 450 ha con una demanda unitaria total de 7,503.84 m3/ha. DEMANDA POBLACIONAL El valor de la demanda total de agua para un consumo humano (población futura de 50 años) para la Villa de Pasco.
1,1 60.0 0
Calendario de Siembra
Evapotranspiración Potencial (ETo) Es la cantidad de agua consumida por un cultivo de referencia como el grass, bajo óptimas condiciones de Determinación del Volumen Útil Si la demanda máxima prevista para el proyecto es inferior o igual a la descarga mínima del río, no son necesarios obras de regulación. Por el contrario, siempre que la curva de demanda presente, por lo menos en algunos tramos, caudales superiores a la descarga mínima del río, surge la necesidad de algún dispositivo que regule las descargas, bajo el riesgo de no poder atender parte de la demanda, en los períodos de estiaje. Los dispositivos referidos acumulan agua en las épocas de abundancia para ser usadas en las épocas de carencia, esto es, efectúan
una transposición temporal o una redistribución de los volúmenes disponibles. Para la determinación de la capacidad de embalse se ha aplicado el Método Analítico, el cual define la ley de regulación por medio de la función:
y(t )
Qr (t ) Q
La capacidad mínima de un embalse (Cr) para atender una cierta ley de regulación está dada por la diferencia entre el volumen acumulado que sería necesario (Vn) para atender aquella ley en el periodo más crítico de sequía, y volumen acumulado que afluye al embalse (Va) en el mismo periodo. La simulación de la operación del embalse, indica un volumen mínimo de embalse de 2.63 MMC, correspondiente al periodo de estiaje volumen útil de 2.76 MMC, el cual será utilizado para la regulación y el diseño de la conducción aguas abajo de la presa realizando el balance hídrico respectivo. Determinación del Volumen Muerto Para el dimensionamiento de embalses, se requiere contar con estimativos suficientemente precisos del tipo, magnitud y variación a través del tiempo del transporte de sólidos por las corrientes de agua que llegan al embalse. Esta información es útil para planear medidas de control de erosión en la cuenca del embalse y anticipar los efectos de modificaciones en la microcuenca sobre la producción de sedimentos. Es frecuente que la información histórica sobre transporte de sedimentos sea muy deficiente en cuanto a su calidad, representatividad y duración. Para el presente estudio la información disponible es la que se obtiene durante el tiempo de estudio del proyecto. Teniendo en cuenta el volumen útil del embalse, el volumen muerto se puede determinar entre un 8% y un 15 % del volumen útil. = 0.15 ∗ = 0.15 ∗ 2.76 = 0.41
Determinación del Almacenamiento
Volumen
Total
de
El volumen de almacenamiento total de la represa ha sido hallado teniendo en cuenta la suma del volumen muerto y Volumen útil, obteniendo un volumen de 3.17 MMC
X.
PROYECTO INTEGRADOR
DATOS GENERALES DE PROYECTO “RECONSTRUCCION DE LA REPRESA EN LA LAGUNA DE
YANACOCHA DE LA LOCALIDAD DE VILLA DE PASCO, DISTRITO DE FUNDICION DE TINYAHUARCO, PROVINCIA DE PASCO – PASCO”
UBICACIÓN POLÍTICA Región: Pasco Departamento: Pasco Provincia: Pasco Distrito: Tinyahuarco UBICACIÓN GEOGRÁFICA Latitud Sur: 10º 46’ 24” - 10º 43’ 17” Longitud Oeste: 76º 13’ 40” - 76º 11’ 18” Variación Altitudinal: 4,246 - 4,500 m.s.n.m. UBICACIÓN HIDROGRÁFICA Cuenca: Río San Juan Sub-Cuenca: Río Ocshapampa Micro-Cuenca: Quebrada Yanacocha
Norte Este
Coordenadas UTM: 8808571 366066
Altitud de la Presa
4,320.00
m.s.n.m
Altitud del Área de Riego
4,200.00
m.s.n.m
CARACTERISTICAS GENERALES DE LA MICROCUENCA AREA (A)
14.04
Km2
ALTITUD MEDIA (H)
3500
msnm
PENDIENTE MEDIA
0.0413
m/m
FACTOR DE FORMA
0.46
COEFICIENTE DE COMPACIDAD
1.25
ELEVACION MEDIA
4356
msnm
LONGITUD DE MAXIMO RECORRIDO
5.52
Km
1071.14
mm
412.3
mm
5.18
°C
407.6
mm/año
PRECIPITACIÓN MEDIA (P) EVAPORACION TOTAL ANUAL (ETP) TEMPERATURA MEDIA ANUAL (T) DÉFICIT DE ESCURRIMIENTO (D) COEFICIENTE DE ESCORRENTERÍA ©
0.62
COEFICIENTE DE AGOTAMIENTO (A)
0.0233
RELACION DE CAUDALES (30 días) AREA DE LAGUNAS Y ACUÍFEROS GASTO MENSUAL DE RETENCIÓN ®
0.496 5
Km2
65
mm/año
CARACTERISTICAS GENERALES DE LA PRESA REDISEÑADA
CARACTERISTICAS GENERALES DE LA PRESA ALTURA HIDRÁULICA ALTURA TOTAL DE PRESA
8
m
ALTURA HIDRÁULICA
m
ALTURA TOTAL DE PRESA
ANCHO DE CORONA
4.5
m
ANCHO DE CORONA
ALTURA DE CORONA
8
m
ALTURA DE CORONA
LONGITUD DE RESERVORIO
2.63
Km
LONGITUD DE RESERVORIO
LONGITUD DE ALIVIADERO
5.5
Km
LONGITUD DE ALIVIADERO
CAUDAL DE MÁXIMAS AVENIDAS NAMIN
12.22 4246.85
m3/s
CAUDAL DE MÁXIMAS AVENIDAS
7.14
m
10
m
5
m
10
m
2.63
Km
5.5 12.22
Km m3/s
m.s.n.m
NAMIN
4246.864 4252.134
m.s.n.m
4253.14
m.s.n.m
m.s.n.m
NAMO
4252.15
m.s.n.m
NAMO
NAME
-
m.s.n.m
NAME
4253.65
m.s.n.m
NIVEL DE CORONA
4256
m.s.n.m
MMC
VOLUMEN DE SEDIMENTOS
0.414
MMC
MMC
VOLUMEN ÚTIL
MMC
VOLUMEN NAMO
MMC
VOLUMEN SUPERALMACENAMIENTO
NIVEL DE CORONA VOLUMEN DE SEDIMENTOS VOLUMEN ÚTIL VOLUMEN NAMO VOLUMEN SUPERALMACENAMIENTO VOLUMEN TOTAL TALUD AGUAS ARRIBA TALUD AGUAS ABAJO
0.41 2.76 3.18 -
3.17 MMC 4:1 2.5:1
VOLUMEN TOTAL TALUD AGUAS ARRIBA TALUD AGUAS ABAJO
2.76
MMC
3.174
MMC
0.58
MMC
4.168 4:1
MMC
2.5:1
ANÁLISIS DE ESTABILIDAD E INFLTRACIÓN DE PRESA
ANÁLISIS DE ESTABILIDA E INFILTRACIÓN DE LA PRESA REDISEÑADA
Factor de Seguridad crítico para la Estabilidad de taludes : 1.455 Caudal unitario de infiltración: 4.714x10-8m3/s
•
Transici n
Embalse
Línea Superior de Filtración
Cimentación 4 2 4 6 .5
5 . 9 4 2 4
9 4 2 4
4 2 4 8 . 5
4 2 4 7 . 5
4 2 4 8
4 2 4 7
8 0 0 e 0 4 1 7 . 4
20
25
30
35
40
45
50
Distancia (m)
55
60
65
70
Factor de Seguridad crítico para la Estabilidad de taludes : 1.615 Caudal unitario de infiltración: 4.1057x10-7m3/s El análisis se ha desarrollado también en hojas de cálculo, se presentan en el CD
OBRAS CONEXAS DE PRESA YANACOCHA 1. RÁPIDA DEL PROYECTO:
CARACTERÍSTICAS: Y c
=
0.984 m
Y2
=
2.797 m
Y1
=
0.288 m
V1
=
10.621 m/s
Ho
=
8.099 m
Vc
=
3.106 m
q
=
3.055 m3/s x m
b
=
4
hp
=
1.500 m
Lp
=
11.000 m
m
1. RÁPIDA REDISEÑADA:
El diseño se ha realizado también en hoja de cálculo de Excel, la cual está anexada en el CD
2. CANAL DE DESCARGA REDISEÑADO:
El diámetro de la tubería de conducción diseñado es de a 12” El tirante del canal se redujo 10 cm.
4. ALIVIADERO DE DEMASÍAS. 1.- Caudal de Máxima Avenida (Q): 2.- Excedente encima del Tirante Normal: 3.- Coeficiente de Contracción( μ) : 4.- Aceleración de la Graveda d(g):
= = = =
12.22 m3/s 10.00 cm 0.75 9.81 m/s2
PARA DIMENSIONAR EL ALIVIA DERO USAREMOS A FORMULA DE WEISBACH
= ∗ ∗
CALCULAMOS :
2 = ∗ ∗ 2 =
2.215
CARGA PROMEDIO ENCIMA DE LA CRESTA(H) SE CONSIDERA 60% DEL BORDE PARA DIEMENSIONAR EL ALIVIADERO ASUMIREMOS UN A LONGITUD DE 5.50m
= ∗ =
L=
5.50 m
1.00 m
LAS DIMENSIONES DEL AIVIADERO SERÁN: L =
5.50 m
H =
1.00 m
3. CANAL DE RIEGO:
5. TUBERÍA DE PURGA Q=
######
L=
60.0 m
D (Asumido) =
0.4 m
V=
3.22 m/s
◊ Cota de Captación ( medida al eje del túnel):
4243.5
◊ Pendiente longitudinal del Túnel:
2.65%
◊ Longitud total del Túnel de desvío:
60.0
◊ Cota de salida del túnel:
4241.91
msnm
m msnm
XI.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El proyecto de la presa Yanacocha cubrirá la demanda de agua para la agricultura en meses de estiaje, de aproximadamente 450 ha. y agua para consumo humano de la localidad de Villa de Pasco que tiene una población aproximada de 1035 personas.
Se optó por la construcción de una presa de tierra con enrocado por l a disponibilidad de los materiales en la zona y de fácil acceso: una cantera de arcilla a 0.8 km del proyecto, y una cantera de piedra para enrocado y material filtrante a 16 km.
La altura estructural de la presa rediseñada es de 10m, la cual resulta 2m mayor que la altura estructural del diseño original (8m), debido a que en este diseño se ha omitido lo siguiente:
En el cálculo del borde libre no se tuvo en cuenta la altura de mareas, para lo cual calculamos la altura de Ola y demás cálculos mostrados en la Hoja de Excel , el asentamiento máximo de la corona, ni la altura de seguridad.
Lo más resaltante, No se ha tomado en cuenta el volumen de Superalmacenamiento.
El ancho de corona de la presa rediseñada resulta igual a 5m, obtenido siguiendo las recomendaciones de la Bureau of Reclamation, que permitirá un monitoreo adecuado y facilitará las actividades de operación y mantenimiento de la presa.
Se comprobó el volumen de filtración y estabilidad de la presa mediante el uso de hojas de cálculo y la comprobación además mediante software SEEP/W, SLIDE V6.0, HECras Se rediseñaron las obras conexas, teniendo en cuenta las nuevas dimensiones de la presa. El diseño de las Obras se realizó mediante el uso de hojas de cálculo en Excel, y para más precisión, en algunos caso se hizo usaron software, a medida de comparar y refinar los resultado obtenidos mediante el cálculo, con el debido criterio Ingenieril aprendido en el curso. Se ha considerado la construcción de una Tubería de Purga, con el fin de evitar la acumulación de sedimentos, la cual ha sido diseñada haciendo uso de una hoja de cálculo en Excel, utilizando parámetros que influyen en nuestra estructura.
