UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
SISTEMA DE CAPTACIÓN PARA EL ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE DEL NORTE DE LIMA: BOCATOMA HUACHIPA Vega Romero, Ronald Alex
Estudiante de la Facultad de Ing. Civil, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima Perú
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1. INTRODUCCIÓN La Bocatoma Huachipa se ubica en el río Rímac, en el tramo que se encuentra en el distrito de Lurigancho-Chosica Lurigancho-Chosica a una cota promedio de 415 m.s.n.m. Se extiende entre las coordenadas UTM Este 293500 a 296200 y Norte 8671200 a 8 671800. Esta obra surge como una necesidad para abastecer de agua potable a la zona este y norte de la metrópoli de Lima (distritos de Comas y Carabayllo), teniendo en cuenta que al tratarse de abastecimiento poblacional posee un enorme contenido social, pues el abastecimiento de agua poblacional es insustituible. 2. CRITERIOS BÁSICOS El diseño de las bocatomas es casi siempre difícil y debe recurrirse tanto a métodos analíticos como la investigación en modelos hidráulicos. Es importante tener en cuenta que la bocatoma es una estructura muy importante para el éxito de un proyecto de aprovechamiento hidráulico, ya que si se produce una falla importante puede conllevar al fracaso del proyecto motivo por el cual el diseño, la construcción, la operación y el mantenimiento deben ofrecer el máximo posible de seguridad. 3. FUNDAMENTO DEL PROYECTO Durante una visita a dicha obra, obra que dotará del líquido elemento a 7 distritos del cono norte de Lima y a la provincia constitucional del Callao, se explicó que la obra tiene mil 200 metros cúbicos de concreto. Además, este proyecto incluye la construcción de la bocatoma que tiene capacidad de captar 12 metros cúbicos por segundo, que derivará las aguas del río Rímac hacia la planta de tratamiento. De igual manera, dos túneles; que llega hasta Bayóvar, y el segundo, en su construcción, que llega a Comas. Se precisó que el reservorio final del megaproyecto será un tanque de cientos de metros de diámetro y con dimensión para 77 mil 300 metros cúbicos de agua tratada, es decir, una capacidad equivalente a 70 piscinas olímpicas.
4. OBJETIVOS DEL PROYECTO: LOS BENEFICIARIOS Se indica también que la puesta en marcha del megaproyecto beneficiará a 2 millones 400 mil habitantes de los distritos de Lurigancho-Chosica, San Juan de Lurigancho, Comas, Carabayllo, Los Olivos, Puente Piedra, San Martín de Porres y el Callao. Gracias a esta inmensa obra esos 2 millones 400 mil limeños van a tener asegurado el flujo de agua potable y, además, las obras de Agua Para Todos que estamos haciendo en cada uno de los barrios van a tener la garantía de tener agua con la meta de alcanzar la dotación para las 24 horas de consumo. 5. LOS COSTOS DEL PROYECTO La planta de tratamiento forma parte del Megaproyecto “Planta de Tratamiento de Huachipa - Ramal Norte” que el Estado construye con una inversión de 898 millones de soles y que se espera entre en funcionamiento a fines del 2010.
La obra completa demanda del Estado una inversión de mil 500 millones de dólares, pero asegura el abastecimiento permanente de agua potable en las jurisdicciones mencionadas. 6. PARTES DEL MEGAPROYECTO PARA ABASTECER EL NORTE DE LIMA Se indica que la bocatoma que se viene construyendo, permitirá captar las aguas del río Rímac para llevarla hacia los tanques de contacto, que será el primer lugar de almacenamiento, y tras cumplir su paso por un filtro especial, llegará hacia otro tanque a través de dos enormes túneles de 5 kilómetros de distancia. En seguida, el agua tratada atravesará los cerros del distrito de San Juan de Lurigancho y se proyectará hasta San Martín de Porres y Los Olivos, entregando enormes cantidades de agua potable para toda la zona norte de la capital. Se Comentó que el moderno diseño de esta planta permite que en un espacio mucho más reducido, en comparación con La Atarjea, se maximice el proceso de potabilización del agua
Fig 01: Imagen de la Planta de tratamiento de Huachipa de 5 m3/s de capacidad
La obra ha sido adjudicada al Consorcio Huachipa y comprende la construcción de una bocatoma de 12 m3/seg. en el río Rímac, una planta de tratamiento de agua potable en Huachipa de 5 m3/seg. de capacidad (Primera etapa) y la construcción de una línea de conducción de agua potable de 5m3/seg que tendrá una longitud de 26Kms. y que contará con 2 túneles de cinco kilómetros de extensión cada uno. El consorcio brasileño, integrado por Construcoes y Comercio Camargo Correa y OTV S.A, construirá 5 reservorios de compensación, con capacidades entre 2 mil m3 y 13 mil m3. La nueva planta se construirá a una altura de 415 msnm a fin de que el agua alcance sus lugares de destino por gravedad y no por bombeo.
Fig 02: Partes de la que se compone todo el proyecto
7. MODELAMIENTO DE LA BOCATOMA HUACHIPA EN EL LABORATORIO NACIONAL DE HIDRÁULICA Uno de los requisitos que exigía la parte supervisora y ejecuta del proyecto Huachipa era la construcción de un Modelamiento físico de la Bocatoma para evaluar su funcionamiento y las consecuencias fluviales en sus distintas formar de operación y antes los eventos extraordinarios. Debido a el Modelamiento se llegaron a conclusiones acerca de la estabilidad, los sedimentos la erosión del lecho y las características del flujo que afectan alas estructuras. Para ello se construyo el modelo a escala 1/40 lo que era suficiente para representar estos fenómenos ante los caudales de interés.
Fig 03: Descripcion de los componentes de la Bocatoma Huachipa en el Modelo Físico
Fig 04: Vórtice en el Muro guía, predicho en el modelo Huachipa para caudales mayores a 40 m3/s
Fig 05: Vórtice en el prototipo de las mismas características que en el modelo
Fig 06: Encauzamiento debido a avenidas mayores a100 m3/s en el Modelamiento de la Bocatoma Huachipa
Fig 07: Encauzamiento del lecho aguas abajo debido a una avenida de 125 m3/s en el mes de marzo del 2010.
8. GALERÍA DE FOTOS 8.1 ETAPA CONSTRUCTIVA
Fig 08: Proceso constructivo de los canales de captacion
Fig 09: Trabajos de accesos y desviación del rio
Fig 10: Construcción de los aliviaderos de compuertas radiales
Fig 11: Proceso de construcción de la poza de disipación de energía
8.2 ETAPA FINAL: OBRAS CIVILES
Fig 12: Barraje fijo colmatado durante la avenida de 125 m3 en el mes de febrero
Fig 13: Proceso mecanico en las compuertas radiales
Fig 14: Canales de captación en funcionamiento
Fig 15: Vista general del canal desripiador y ventanas de captación
Fig 16: Turbulencia en las estructuras hidráulicas
Fig 17: Ingreso del agua a los canales
Fig 18: Aguas debajo de la bocatoma Huachipa
Fig 19: Poza de disipación
Fig 20: Vista del barraje móvil, se compone de 3 compuertas radiales de 6 m de radio
Fig 21: Proceso erosivo en el cauce
Fig 22: Canal desripiador y captación del agua por rebose
Fig 23: Conducción del agua hacia los desarenadores
Fig 24: Tipo de desarenacion por sedimentación inducida mecánicamente
Fig 25: Rápida conductora de agua hacia las tuberías de presión y luego a las plantas de tratamiento
Fig 26: Desarenadores
Fig 27: Los solidos capturados son transportados por camiones y llevados de la planata de tratamiento
8.3 ETAPA DEL MODELAMIENTO FÍSICO EN EL LNH
Fig 28: Modelamiento del cauce aguas arriba
Fig 29: Se observa la similitud geométrica del cauce
Fig 30: Modelamiento de la bocatoma Huachipa a escala 1/40
Fig 31: Se observa los procesos fluviales aguas debajo de la bocatoma debido a las corrientes altas
