BOCATOMAS CHAVIMOCHICTRABAJOS DE REPARACION

INTRODUCCION:

Las obras de toma o bocatomas son las estructuras hidrulicas construidas sobre un ro o canal con el objeto de captar, es decir extraer, una parte o la totalidad del caudal de la corriente principal. Las bocatomas suelen caracterizarse principalmente por el Caudal de Captacin, el que se define como el gasto mximo que una obra de toma puede admitir. As por ejemplo, el caudal de captacin de la Bocatoma P.E. CHAVIMOCHIC, ubicada en el margen derecha del ro Santa (Chuquicara) en la cota 412 m.s.n.m. con una capacidad de captacin de 105 m3/s y caudal de diseo mximo de 3000 m3/s.

Es necesario tener presente que la bocatoma es una estructura muy importante para el xito de un proyecto. Si por una razn u otra se produce una falla importante en la obra de toma, esto significara la posibilidad del fracaso de todo el Proyecto de Aprovechamiento Hidrulico. En consecuencia, tanto el diseo como la construccin, la operacin y el mantenimiento de una obra de toma deben ofrecer el mximo de seguridad.

DEFINICION DEL TEMA (PROBLEMA) PROPUESTO:

PROBLEMAS ESPECIALES QUE PRESENTAN LAS BOCATOMASEn los grandes aprovechamientos hidrulicos el costo de la bocatoma representa slo un porcentaje muy pequeo del costo total del proyecto. La consecuencia prctica de este hecho es que no se debe escatimar esfuerzos ni tratar de obtener una estructura econmica, sino que se debe buscar el mximo de seguridad.

En general, el diseo y operacin de una bocatoma en muchos de los ros de la costa peruana presenta problemas especiales debido, entre otras, a las siguientes cuatro circunstancias:

a) Inestabilidad fluvial e irregularidad de las descargasb) Insuficiente informacin hidrolgicac) Gran transporte slido y de cuerpos extraosd) Aparicin eventual del Fenmeno de El Nio (FEN).

REVISION BIBLIOGRAFICA DEL TEMA (PROBLEMA) PROPUESTO:

Para que una obra de derivacin sea estructuralmente estable es condicin indispensable que el tramo fluvial en el que se halla ubicada lo sea. De ac la necesidad frecuente de obras de encauzamiento asociadas a la obra de toma. Durante las grandes avenidas ocurre frecuentemente que los ros se desbordan, hay cambios de recorrido, aparicin de brazos y otras muestras de la inestabilidad fluvial propia de los ros jvenes. Ocurre algunas veces que al producirse uno de los fenmenos sealados la bocatoma se queda en seco, resulta burlada y, ciertamente, fuera de servicio aunque sin sufrir daos. En consecuencia, como parte del estudio de una bocatoma se suele hacer un cuidadoso estudio de hidrulica fluvial en el tramo comprometido.

Otro de los problemas serios que se presenta frecuentemente en el diseo de una bocatoma se origina en la presencia de eventos hidrolgicos extremos: a veces grandes avenidas y otras veces gran escasez de agua. Las grandes avenidas crean una serie de problemas hidrulicos y estructurales que deben ser debidamente evaluados.

Son numerosos los problemas que se presentan en el planeamiento de las Obras de Toma, debido principalmente a la interaccin estructura-naturaleza.

a) Comportamiento hidrolgicob) Aspectos de hidrulica fluvialc) Transporte slidod) Seleccin del tipo de tomae) Microlocalizacin de la obra de tomaf) Geometra de la bocatoma, yg) Condiciones particulares de operacin y mantenimiento

En el diseo de una obra de toma se requiere emplear al mximo los conocimientos del ingeniero. Las cinco fases correspondientes a una bocatoma son:

a) Planeamientob) Diseoc) Construccind) Operacin, ye) Mantenimiento.

Pero, adems intervienen otros aspectos de la ingeniera. Sin pretender que la relacin sea limitativa se presenta a continuacin una relacin de los principales temas vinculados al diseo de una obra de toma. Ellos son:

a) Estudio de la Demandab) Topografac) Meteorologad) Hidrologae) Transporte de Sedimentosf) Hidrulica Fluvialg) Geologah) Geodinmicai) Geotecniaj) Sismicidad

k) Materiales de Construccinl) Diseo Hidrulicom) Diseo Estructuraln) Diseo Electromecnicoo) Procedimientos de Construccinp) Modelos Hidrulicosq) Costos y Presupuestosr) Anlisis Econmico y Financieros) Estudio de Impacto Ambiental

De los numerosos problemas que tienen que enfrentar las bocatomas hay tres que se ven notablemente exacerbados durante el Fenmeno de El Nio, especialmente cuando tiene caractersticas de Meganio y que estn asociados a:

a) La precaria estabilidad fluvial,b) Las avenidas extraordinarias, yc) Las grandes descargas de slidos.

En los ltimos cinco siglos han ocurrido diez Meganios con un intervalo medio de 47 aos y en los ltimos 112 aos se han presentado cuatro Meganios con un intervalo medio de 36 aos. Esto justifica ampliamente la actualidad e importancia regional y nacional del estudio del impacto del Fenmeno de El Nio y de la manera de mitigar sus efectos negativos. Las descargas de los ros de la costa son muy variables en el tiempo. Hay unavariacin estacional muy marcada y variaciones, tambin muy fuertes y de gran irregularidad, de un ao a otro. Como consecuencia del cambio de clima caracterstico del FEN y del incremento de las lluvias, aumentan inusitadamente las descargas de los ros. Se producen as las grandes avenidas.

EJEMPLOS TIPICOS Y EXPERIENCIAS:

REPARACIONES Y MANTENIMIENTO EN BOCATOMA DEL P.E. CHAVIMOCHIC:

BOCATOMA:Las obras de reparacin son efectuadas necesariamente durante el periodo de estiaje del presente ao en una duracin de 110 das.

BARRAJE MVIL

Se ubica en la zona derecha del cauce y est compuesto por 03 compuertas radiales de 9.50 m de ancho y 6.70 m de altura cada una, tipo "OVERFLOW", separados por pilares de 2.50 m de ancho las dos centrales y 2.25 m de ancho los extremos. Aguas arriba del aliviadero de compuertas existen canales de limpieza con pendientes de 3%; aguas abajo existe un colchn disipador de energa de 60 m de longitud y 33.5 m de ancho. Los canales de limpieza, el aliviadero de compuertas y poza de disipacin de energa estn totalmente enchapadas en piedra labrada a manera de blindaje.

BARRAJE FIJOConstituido por un cimacio de concreto con perfil de lamina vertiente, que ocupas el margen izquierda del cauce un ancho de 34 m. Y limitado por los muros de margen izquierda y central aguas arriba del cimacio se ha construido un delantal de concreto de 52 m de longitud y 1m. de espesor; mientras aguas abajo se encuentra ubicado la posa disipadora de energa de 67 m de longitud por debajo del cauce del ro.La poza del barraje fijo cuenta desde la reparacin del 2002 en su inicio con 6 lneas de enchapado, en todo su ancho este enchape es de roca canteada de 1m.x1m.x1m. para protegerla de la constante erosin que se produce con el piso.

CANAL DISRIPADOREl canal disipador se encuentra ubicado entre el primer y segundo rebose, tiene un ancho de 5 m. y una pendiente longitudinal superior al 20 %. El flujo esta controlado por una compuerta radial de 5m. de ancho por 6.7m. de altura entregando el caudal utilizado para la limpia en direccin curva al colchn disipador del barraje movil.

BOCAL DE CAPTACION Corresponde a la estructura que permite derivar hacia el tnel aductor un canal de hasta 105 m3/seg. del Ri Santa.La estructura esta compuesta por cuatro ventanas de captacin con sendos canales, controlados por 4 compuertas radiales de 4m. de ancho por 1.5m. de altura con sus respectivas losas de maniobras para cada operacin y mantenimiento de las mismas.

BOMBAS DE DRENAJE

BARRAJE MVIL.

Reparacin de las erosiones formadas en la losa de concreto del vertedero tipo Creager y de la Posa de Disipacin de los Canales de Limpia N1 y N2, producidos por las avenidas del Ro Santa durante el fenmeno del nio Remocin de la piedra labrada, del concreto estructural y en algun caso del solado del concreto pobre comprometiendo la cimentacin de la estructura.Reposicin del enchapado localizado en tramos finales del piso de los perfiles creager de las limpias 1 y 2.

REPARACIN EN ZONA DEL BARRAJE MVIL:

Dique de aislamiento aguas abajoDique de aislamiento aguas arribaBombeo de agua de filtracin (60 m3/seg. )Concreto reforzado: Picado del concreto existente eliminando las zonas colapsadas y formando cajuelas que garanticen el llenado total del concreto cubriendo todos los vacos existentes (280kg/cm2).Enchapado de roca labrada en la zona afectada (de acuerdo al tipo)

REPARACIN EN ZONA DEL BARRAJE FIJO:

Dique de aislamiento aguas abajoDique de aislamiento aguas arribaBombeo de agua de filtracin (60 m3/seg. )Concreto reforzado: Picado del concreto existente eliminando las zonas colapsadas y formando cajuelas que garanticen el llenado total del concreto cubriendo todos los vacos existentes (280kg/cm2).Enchapado de roca labrada en la zona afectada (de acuerdo al tipo)

REPARACIN DE ELEMENTOS METLICOS

Reforzamiento del blindaje de piso del canal de limpia 1Mantenimiento de blindaje en pared de cajuela de AtaguaDesmontaje, mantenimiento y montaje de reja de gruesosMantenimiento de panales de las compuertas de limpiaInstalacin de cables de acero para izaje de compuertas El tipo de acero a utilizar para las obras de mantenimiento en la bocatoma es de grado 60 o 4200 Kg./cm2 (ASTM A-615)

Tipos de roca labrada

ENCHAPADO:

Ser empleado en soleras y muros de los canales de limpia en los lugares indicados en los planos de diseo a fin de proteger el desgate del concreto por abrasin.

La roca ser extrada de las canteras aledaas a la bocatoma teniendo una resistencia de 2500 Kg./m3. y una compresin uniaxial (compresin simple) mayor a 1000 Kg./cm2 y un desgaste mximo de 30 % en un ensayo de laboratorio.

En la unin del concreto antiguo con el concreto nuevo el material utilizado es resina epoxica.Cemento:El tipo de cemento a utilizar es Prtland Tipo I, El contenido de cemento es 150 kg/m3 mnimo y 400 kg/m3 mximo.

BIBLIOGRAFIA:

http://www.cismid-uni.org/redacis/articulos/presas_art.pdf

http://www.chavimochic.gob.pe/

EXPEDIENTE TECNICO DE BOCATOMA OFINA DE OPERACIN Y MANTENIMIENTO CAMPAMENTO SAN JOSE P.E. CHAVIMOCHIC