Bocatoma – La Fortaleza

INTRODUCCION

En el ámbito de las obras de arte se encuentra las bocatomas cuya finalidad es atajar cierto caudal de agua, para verter dicho caudal en el canal de derivación, En nuestro caso fuimos a la Bocatoma – La Fortaleza ubicada en la provincia de cañete donde pudimos calcular las dimensiones correspondiente a la posa disipadora, así como, hacer los cálculos correspondientes a nuestra carrera

El presente informe describe todo lo relacionado a la visita de estudio tales como la ubicación, los principales elementos de una bocatoma así como los cálculos obtenidos en campo.

A lo cual tuvimos acompañado del Ing. Freddy Manuel Franco Alvarado que nos aclaraba cualquier duda que tuviéramos en nuestro trabajo se basó en el dimensionamiento de la poza disipadora así como el cálculo del caudal

Al final del trabajo, se añadió las conclusiones correspondientes al estudio relacionado a la visita de estudio

1. UBICACIÓN

La zona de estudio para la presentación del informe la posa disipadora de la Bocatoma La Pinta y la Fortaleza se encuentra en los distritos: Zúñiga, lunahuana, Imperial, Nuevo Imperial, San Vicente, provincia de Cañete, departamento Lima, a lo largo del Rio Cañete Geográficamente se encuentra entre las coordenadas UTM Norte 8549734.45 m S Este 357836.80 m E

 Ubicación Política

La cuenca de rio Cañete, políticamente abarca las provincias de Yauyos y Cañete.

 Ubicación Geográfica

 Coordenadas UTM (WGS 84)

Norte: 8549734.45 m S

Este: 357836.80 m E

2. DESCRIPCION DE LOS PRINCIPALES ELEMENTOS DE UNA BOCATOMA - ESTRUCTURAS DE LA HIDRAULICA

 Bocatoma

Se define así a la estructura que tiene finalidad de derivar parte o el total del caudal que discurre en un río, para irrigar una área bajo riego o generar energía mediante su utilización en una central hidroeléctrica.

Es conveniente, antes de comenzar a detallar los criterios más difundidos sobre diseño de bocatomas, precisar sobre la necesidad, tipos y partes que componen la bocatoma.

A continuación describiremos los tipos de bocatomas:

a) Toma directa

Se trata de una toma que capta directamente mediante un canal lateral, que por lo general es un brazo fijo del río que permite discurrir un caudal mayor que el que se va a captar. Su mayor ventaja es que no se necesita construir un barraje o azud que por lo general constituye una de las partes de mayor costo.

b) Toma Mixta o Convencional

Se trata de una toma que realiza la captación mediante el cierre del río con una estructura llamada azud o presa de derivación, el cual puede ser fija o móvil dependiendo del tipo del material usado.

c) Toma Móvil

Se llama así aquella toma que para crear la carga hidráulica se vale de un barraje móvil. Son tomas que por la variación de niveles en forma muy marcada entre la época de estiaje y avenida, necesitan disponer de un barraje relativamente bajo, pero que para poder captar el caudal deseado necesitan de compuertas que le den la cota a nivel de agua adecuado.

d) Toma Tirolesa o Caucasiana

Son tomas cuyas estructuras de captación se encuentran dentro de la sección del azud, en un espacio dejado en él, protegido por una rejilla que impide el ingreso de materiales gruesos. Estas tomas no son recomendables en ríos donde el arrastre de sedimentos es intenso, y que podrían causar rápida obstrucción de las rejillas.

 Vertedero fijo o presa derivadora

El vertedero o presa derivadora es estructuralmente un azud. Es una presa vertedora. Suele llamársele barraje. Su función es la de elevar el nivel del agua para alcanzar el requerido por las necesidades de captación. El azud crea la carga necesaria sobre el canal de derivación para que pueda ingresar el Caudal de Diseño. Es decir, obliga al agua a entrar a la captación. En tal sentido es una presa derivadora, diferente a las presas de almacenamiento. En consecuencia, su altura sobre el lecho del río suele ser pequeña (algunos pocos metros). A su vez el azud debe permitir el paso de las grandes avenidas, específicamente de la Avenida de Diseño, la que como se ha dicho es el máximo caudal del río que puede soportar la estructura. El azud es, hidráulicamente, un vertedero.

 Compuertas de captación

Son las que regulan el ingreso de agua al canal de derivación. Pueden estar ubicadas como parte de las ventanas de captación, o, si hubiese un elemento decantador ubicado inmediatamente aguas abajo de las ventanas de captación, podrían estar ubicadas más hacia aguas abajo, en el ingreso al canal. En las bocatomas pequeñas puede tratarse de una sola compuerta.

 Pozas disipadoras de energía

Aguas abajo de los barrajes fijo y móvil es necesario disponer algún elemento que ayude a disipar la energía. Generalmente se disipa la energía mediante la formación de un salto hidráulico, para lo que es necesario disponer una poza disipadora.

En una poza disipadora el agua fluye desde el tramo corto de pendiente pronunciada a una velocidad mayor que la velocidad crítica. El cambio abrupto en la pendiente, donde la pendiente suave del piso de la poza disipadora se une con el tramo corto de pendiente pronunciada, fuerza el agua hacia un salto hidráulico y la energía es disipada en la turbulencia resultante. La poza disipadora es dimensionada para contener el salto.

 Muros guía

Son muros separadores que suelen ubicarse entre los barrajes fijo y móvil y aguas arriba de ellos. Pueden también extenderse hacia aguas abajo, separando ambas pozas disipadoras de energía.

 Rápida

Está compuesta de las siguientes partes:

 Sección de control: Es la sección donde se presenta el cambio brusco de pendiente y se caracteriza porque en esta sección se produce el tirante crítico.

 Rampa: Es el tramo del canal con pendiente mayor que la crítica presentándose en él un escurrimiento de régimen de región supercrítica.

 Trayectoria: Es una curva parabólica que liga la rampa con la parte inicial

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