Control de inundaciones en el Ro CoataEnviado por Harvey Condori Luque Anuncios Google: Estao de tratamento tratamento de efluentes e gua filtro-prensa e similares | www.grupoing.com.br Caonismo El Calabozo Para Principiantes, Con 6 Rapeles Saltos Al Agua Y Un Tobogan Natural | www.EmocionExtrema.com

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Introduccin Glosario Materiales y mtodos Resultados y discusiones Conclusiones y recomendaciones Bibliografa

INTRODUCCION 1. Los ros forman parte del Ciclo Hidrolgico, el que constituye un proceso que no tiene principio ni fin. Se ha estimado que la precipitacin total sobre los continentes es, en promedio, de 100 000 km3 por ao, lo que equivale a 650 mm anuales. De esta enorme cantidad de agua un elevado porcentaje, el 65%, se evapora y regresa a la atmsfera. De la masa hdrica restante, una parte se infiltra y, eventualmente, da lugar a la escorrenta subterrnea; otra, contribuye al mantenimiento de diversas formas de retencin superficial, y la mayor parte constituye la escorrenta superficial, la que en cifras redondas y como promedio plurianual es de 35 000 km3 por ao, esto es 1 109 842.7 m3/s. Estimaciones hechas por U.S. Geological Survey fijan la escorrenta superficial en 1 170 400 m3/s en tanto el Balance Mundial efectuado por la antigua ex URSS, este valor se da en 1 154 200 m3/s. La escorrenta mundial en kilmetros cbicos de agua por ao, ha sido cuantificada por varios autores, entre ellos estn LINDH y SHIKLOMANOV, cuyos resultados se ven en el siguiente cuadro. Cuadro 1.1. DISTRIBUCION CONTINENTAL DE LA ESCORRENTIA MUNDIAL SEGN LINDH Para ver la tabla seleccione la opcin "Descargar" del men superior LINDH seala la importante distincin entre la escorrenta persistente y la no persistente, este concepto se basa en que la escorrenta es muy variable en el tiempo. Persistente es aquello que dura por largo tiempo, segn LINDH el 64 % es no persistente, eventual, espordico, lo que significa que sus posibilidades de aprovechamiento son difciles y costosas. Sudamrica tiene un poco mas de la cuarta parte de la escorrenta mundial, pero solo el 38% es persistente. Cuadro 1.2. DISTRIBUCION CONTINENTAL DE LA ESCORRENTIA MUNDIAL SEGN SHIKLOMANOV Para ver la tabla seleccione la opcin "Descargar" del men superior Cuadro 1.3. DISPONIBILIDAD DE AGUAS SUPERFICIALES EN ALGUNOS PAISESSuperficie Poblacin Caudal anual medio a largo plazo

PAIS

Miles km2 Millones (1)

Km3

Por unid. rea miles m3/km2 1 084 213 267 248 511 207 1 250 1 000 336 326 330 1 591

Per capita

% caudal mundial

BRASIL Ex URSS Rep. CHINA CANADA INDIA EEUU NORUEGA Ex Yugoslavia FRANCIA FINLANDIA TOTAL MUNDIAL2 PERU

8 512 22 274 9 561 9 976 3 288 9 363 324 256 544 337 134 800 1 285

130 275 1 024 25 718 234 4 23 55 5 4 665 23

9 230 4 740 2 550 2 470 1 680 1 940 405 256 183 110 44 500 2 044

71,0 17,0 2,5 99,0 2,3 8,3 99,0 11,0 3,4 22,0 9,5 89,0

20,7 11,0 5,7 5,6 3,8 4,4 0,9 0,6 0,4 0,2

4,6

1 en 1983 / 2 sin la Antrtida

Fuente: Introduccin a la hidrulica fluvial, Rocha Felices, A. 1998 Obsrvese que le Per tiene casi el 5 % de los recursos hidrulicos superficiales mundiales. As mismo, la disponibilidad de agua por habitante del Per es una de las ms altas del mundo, es casi diez veces el promedio anual, no as China que tiene slo 2 500 m3/hab/ao, valor bastante pequeo y que obliga a un uso y cuidado intensivo de sus escasos recursos hidrulicos. El valor del agua es incalculable, cmo ponerle precio?. El agua es un recurso natural insubstituible para el desarrollo de los pueblos; razn por la cual estriba que el Estado, que es la organizacin poltica de una nacin en un territorio determinado, proclame como suyos los recursos hidrulicos de su territorio, sin los cuales la tierra no tendra valor. Para poder aprovechar y conservar un recurso es necesario conocerlo Lima capital, representa por si sola el poco mas del 30 % de la poblacin nacional y tiene solo una proporcin pequesima de los recursos hidrulicos del pas; que no es el caso de ciudades del interior, como Puno y Juliaca, en donde el problema vital es el manejo eficiente y de calidad del recurso agua. Por ejemplo, en Espaa, la escorrenta total incluyendo un 20 % de aguas subterrneas, es de 110 km3/ao, lo que le da una disponibilidad media de 2683 m3/hab/ao. Este valor tiene que mirarse junto con el

hecho de que Espaa tiene ms de 1000 grandes presas y 2 500 pequeos lagos y lagunas, lo que facilita el aprovechamiento del agua. En le Per tenemos, hasta 1998, alrededor de 89 000 m3/hab/ao una cifra descomunal y altsima comparada con Espaa -, la que sin embargo debe mirarse dentro de una gran distribucin espacial y variacin temporal. El problema de la escasez tiene que llevarnos al uso racional de lo existente, "El agua de que disponemos en nuestro planeta es algo precioso y que las sociedades actuales no saben valorar" , ha afirmado el Secretario General de la Organizacin Meteorolgica Mundial de la ONU OMM. La OMM ha llamado la atencin acerca del "derroche existente y mala utilizacin de este recurso vital", y ha manifestado que pronto tendremos que saber valorar el agua " ya que la escasez de agua no ser un problema aislado, sino general y repercutir en los distintos sectores econmicos, especialmente en la agricultura" , y "la crisis que se avecina se traducir en un aumento de los niveles de pobreza, y en otros casos se dispararn los ndices de contaminacin de las aguas como consecuencia de los vertidos de fertilizantes y productos qumicos en los caudales fluviales" . Una sociedad pobre, en un clima de condiciones duras, tiene que hac er su agricultura exclusivamente de secano, es decir, dependiendo de un alto grado de irregularidad de las lluvias. No as de una sociedad opulenta en un clima rido que hace obras de irrigacin, regula la escorrenta y ejecuta otras acciones similares que implican consumo de agua. caso de Israel. A medida que su potencialidad econmica es mayor, demandan mas agua. El consumo de agua es una medida de la calidad de vida alcanzada. La escasez de agua se agrava debido a los problemas creados por la contaminacin. La prdida de calidad del agua restringe, encarece o impide su uso. El clculo racional de las demandas y el uso justificado del agua son, pues, un imperativo prioridad -. ISRAELSEN ha afirmado, y debemos recordarlo, que "Ningn hombre tiene derecho a malgastar el agua que otro hombre necesita" . Los ros del Per tienen las ms diversas caractersticas y, como ocurre en casi todo el mundo, estn ligados al desarrollo social y econmico del pas. Los hay torrenciales, de fuerte pendiente y corto recorrido, de descargas irregulares y de gran transporte slido, como los ros de la costa peruana. En la costa los ros don la nica fuente de agua utilizable econmicamente para abastecimiento poblacional e industrial, irrigaciones y recarga del agua subterrnea. En la selva, en cambio, hay ros de grandes caudales, pendientes pequeas, largos recorridos y fuerte inestabilidad y tendencia a la variacin de curso. Hay una importante tarea para la navegacin y actividades portuarias. En nuestra medio, la sierra, encontramos ros de variadas caractersticas. Sin embargo, los valles son estrechos, la tierra agrcola es escasa, hay fuerte erosin de cuencas. Hay muchas posibilidades de desarrollo energtico. En nuestra regin altiplnica las pendientes son pequeas, siendo un reto para el ingeniero agrcola desarrollar mtodos para un eficaz y rpido aprovechamiento de estas caractersticas. Los estudios efectuados por la antigua ONERN, hoy INRENA, han permitido identificar 1 007 ros en el Per, los que se desarroll an en tres vertientes:PACIFICO 381 ros (hasta 4to orden, 53 ro principales)

ATLANTICO 564 ros (hasta del 6to orden, 4 ros principales) TITICACA 62 ros (hasta del 4to orden, 12 ros principales)

Estos 1 007 ros representan en conjunto una masa hdrica anual de 2 044 km3, como puede verse en la comparacin siguiente: Para ver la tabla seleccione la opcin "Descargar" del men superior Los ros en general se caracterizan por su movilidad; siguen su camino por su accin de la gravedad; el desnivel topogrfico es la causa del desplazamiento del agua. Los ros existen desde hace muchsimo tiempo, en consecuencia, el territorio, es decir, aquel espacio geogrfico sobre el que el Estado ejerce su dominio, no siempre contiene ntegramente de principio a fin a un curso de agua. Como consecuencia de la demarcacin poltica de los Estados resulta que un lago (LAGO TITICACA) o un ro (RIO PUYANGO TUMBES) queda contenido en dos o ms estados. Nos encontramos entonces frente a los recursos hidrulicos internacionalmente compartidos. 2. GENERALIDADES En el Per se ha llevado diversos sistemas y medios de proteccin frente a los fenmenos climticos que caracteriza nuestra nacin, desde la zona norte, Tumbes, Piura, Lambayeque, pasando por la zona centro oriente Hunuco, Ucayali, hasta la zona sur, Madre de Dios, Puno y Arequipa. En particular en nuestra regin sur, Puno se ha distinguido por su inestabilidad pluvial lo cual ha motivado la construccin de defensas ribereas, como es en los ros Ramis, Huancan, Ilave, etc. orientadas a mitigar los efectos de estas mximas avenidas. La localidad de Coata es singular por ser una zona de bajsima pendiente promedio, en el ao 1994 se realizaron trabajos de defensas ribereas por parte del Instituto Nacional de Desarrollo - INADE, el cual levanta un muro de contencin de seccin trapezoidal, con una altura promedio de 2.00 m y talud de 1:1.5, en ambos caras del terrapln, en una longitud de 2500 m aproximadamente por ambos mrgenes; el terrapln se construy en forma exclusiva con bloques vegetados, "champas", con mano de obra no calificada por habitantes del lugar. Esta construccin fue efectiva en su momento, sin embargo adoleci de consistencia duradera, ya que no se capacit a la poblacin para conservarla y repararla, habiendo muchos tramos desgastados y destruidos por los mismos pobladores el cual se utiliza para acceder al ro y dar de beber al ganado. Siendo de urgencia la construccin de defensas para el control de las inundaciones que se dan en la zona. La zona de inters comprende cerca de 1500 m partiendo como referencia desde el Puente Principal o Puente Coata , hacia aguas arriba. Por esta razn, el presente trabajo se desarrolla enfocado a este fin. 3. ANTECEDENTES Los habitantes de los mrgenes del Ro Coata, es una poblacin rural que subsiste de los vveres que ellos mismos producen y de lo poco que pueden comerciar en otros centros poblados. La zona sufre los embates de la naturaleza al desbordarse el Ro Coata, siendo estos de carcter cclico, asocindose al fenmeno climtico de "EL NIO", lo que produce el efecto de arruinar la produccin agrcola y pecuaria perdindose 4 de 5 surcos de papa y el 90% de cebada y habas, adems de menguar dramticamente a la poblacin ganadera -, con el consiguiente desmedro de a poblacin, y por ende afectar en el normal desarrollo agrario de la zona, adems de arruinar el medio ambiente y la flora y fauna en ella.

Por lo tanto, segn lo descrito es justificada la necesidad de construir medios de control de inundaciones, defensas ribereas y mejoramiento de infraestructura existente. 4. JUSTIFICACIN El presente trabajo tiene como propsito, definir medios de control de inundaciones en el Ro Coata, con el cual se alcanzar los objetivos: 1. Objetivo general 5. OBJETIVOSy

Encauzar y controlar las mximas avenidas del Ro Coata para reducir el riesgo de inundacin en los mrgenes del Ro Coata. 1. Objetivo especfico

Estos objetivos especficos permitirn lograr y llegar a conseguir el objetivo general, y son:y

Disear una estructura de proteccin y encauzamiento en ambos mrgenes del Ro Coata. GLOSARIO

II.

2. CONCEPTOS FUNDAMENTALES Hay tres grandes ideas, segn Arturo Rocha [27], que debemos tener presentes al enfrentarnos al estudio de los ros si se quiere comprender la mejor manera de controlarlos. Las tres ideas son fases de un mismo problema: En primer lugar debemos ver a los ros como riqueza, como recursos naturales, como fuentes de vida; es decir, como posibilidades de aprovechamiento en beneficio de la humanidad. 2. En segundo lugar debemos mirar a los ros como elementos naturales de los cuales tenemos que defendernos. Las avenidas son fenmenos naturales, producto de la aparicin de determinadas condiciones hidrometeorolgicas. Una inundacin, en cambio, es el desbordamiento de un ro por la incapacidad del cauce para contener el caudal que se presentan. La inundacin es, pues, un fenmeno tipo hidrulico, prueba de ello es que pueden ocurrir inundaciones sin que haya crecidas o un evento hidrometeorolgico extraordinario. 3. La tercera idea que debemos tener en cuenta presente con relacin a un ro es su proteccin. Debemos proteger al ro de la agresin humana. Una forma tpica de agresin a los ros, que luego se vuelve contra quien la causo, es la contaminacin. La contaminacin es un fuerte limitante para el uso del agua. 1. Las tres caractersticas sealadas en el estudio de los ros nos hacen ver que la hidrulica fluvial tiene que ubicarse dentro del estudio y tratamiento integral de la cuenca. La escorrenta superficial se origina en la precipitacin. La lluvia puede producirse en una parte de la cuenca o en toda la cuenca. Pensemos, sin embargo que se produzca una lluvia generalizada sobre toda la cuenca. Este evento no traer un escurrimiento superficial generalizado. Por el contrario el agua tiende a concentrarse en determinados cursos que se van juntando unos a otros, y que constituyen finalmente los ros. Es de tal forma esta

dinmica de cuencas que de producirse en un largo periodo, produce lo que se denomina mxima avenida. Hidrulicamente, un ro es un canal [27], en un ro p rcticamente no existe movimiento permanente, por que el caudal est variando continuamente (aveces lentamente; otras rpidamente). El movimiento permanente, es decir, invariable con respecto a al tiempo puede darse en un canal hecho y operado por el hombre, en el que el caudal sea constante, lo que se logra manejando convenientemente la fuente de alimentacin (la que puede ser un embalse). Pero en un ro tampoco hay movimiento uniforme pues, la seccin transversal es muy cambiante a lo largo de su recorrido. La seccin transversal de un ro no es prismtica. En muchos casos existe o hacemos como si existiese un movimiento cuasi - uniforme y tambin podra hablarse, por cierto de un movimiento cuasi - permanente. [27][29][31] Tpicamente los ros siguen la morfologa del terreno, dando curvas en zonas topogrficamente planas, llamndoseles meandros por las curvas que recorre, BLENCH [27], menciona que un canal puede ser tortuoso, muchas curvas, pero no tener meandros, por cuanto no hay movilidad de tortuosidades. Todo esto trae dificultades en la descripcinhidrulica de los fenmenos observados, motivo por lo cual CHEZZY o MANNING [18][6], no son viables completamente, dado que en los ros el coeficiente de rugosidad es mucho ms incierto, el fondo est cambiando en funcin del caudal, el ro puede profundizar o sedimentar, en el fondo se presentan formas caractersticas (rizos, dunas, etc.) que dan una resistencia adicional y variable, lo cu al complica el estudio del ro.[31][35] 2. DEFINICIN DE TRMINOS. La comprensin de diferentes trminos hace que sea ms fluida y comprensible el presente trabajo. a. RIO, define al ro como "un sistema de canales naturales" (cursos de agua) por medio de los cuales se descarga el agua de la cuenca". El Diccionario de la Lengua Espaola lo define como "corriente de agua continua, mas o menos caudalosa que va a desembocar en otra, en un lago o en el mar". La palabra ro viene del latn rius, rivus: arroyo. El ro es, pues, el elemento de drenaje de la cuenca. [27][31] b. FONDO MOVIL o LECHO MOVIL, significa que el lecho del ro est constituido por partculas slidas no cohesivas (arena, grava), que estn en movimiento. Para determinadas caractersticas del flujo se ponen en movimiento partculas de un determinado tamao. A los lechos mviles se oponen los lechos rgidos. [27] [29][31] c. SEDIMENTO, es una palabra que tiene diferentes significados en diferentes ciencias, en hidrulica fluvial, entendemos por sedimento cualquier material, mas pesado que el agua, que es transportado en algn momento por al corriente y luego depositado [29]. d. FLUJO A DOS FASES, es el movimiento simultneo del agua (fase lquida) y de los slidos constituyentes del lecho (fase slida). Son dos movimientos interdependientes que no deben ser tratados separadamente. La intensidad y caractersticas del movimiento del material de fondo dependen de las caractersticas del flujo que lo origin. A su vez, el movimiento del material slido produce alteraciones en el movimiento del agua. Hay un cambio de rugosidad, por ejemplo; mas que de rugosidad debera hablarse de escurrimiento. [12] [13][14] e. TRANSPORTE DE SEDIMENTO, se denomina as al estudio de los procesos de erosin, iniciacin de movimiento, transporte, deposito y compactacin de las partculas slidas. La teora se refiere a las partculas no cohesivas. La cohesin es la

f.

g. h. i. j.

k.

l.

m.

n. o.

p.

q. r.

s.

fuerza que une a las partculas de arcilla, como consecuencia de la atraccin inica entre ellas. [27][32] RIO CON PENDIENTE ESTABALIZADA, ro que ha alcanzado aparentemente un estado aproximado al de equilibrio entre transporte y aportacin de sedimentos (slidos). [27] RIO ENCAJONADO, ro que ha excavado su cauce en el lecho de un valle muy cerrado. [27] RIO ESTABLE, ro que en su conjunto mantiene sus pendientes, profundidades y dimensiones de cauce sin elevar o descender su lecho .[27] RIO FANGOSO, flujo de agua en el que, por estar fuertemente cargada de agua y residuos, la masa fluyente es espesa y viscosa [27]. CUENCA, es el rea donde todas las aguas cadas por precipitacin se unen para formar un solo curso de agua. La delimitacin y planimetrado de la cuenca colectora se hace siguiendo las lneas divisorias de las aguas teniendo en cuenta que las lneas de flujo sean perpendiculares a las curvas de nivel del terreno y hasta un punto del curso del ro que sirva como emisor de las aguas que caen en esta cuenca. [11][28] [37] TORMENTA, conjunto de lluvias que obedecen a una misma perturbacin meteorolgica y caractersticas bien definidas. Una tormenta puede durar desde unos pocos minutos hasta varias horas y an varios das, y puede abarcar desde una zona pequea hasta una extensa regin. Es una precipitacin definida para utilizarse en el diseo de un sistema hidrolgico. Usualmente la tormenta de diseo conforma la entrada al sistema y los caudales resultantes a travs de ste se calculan utilizando procedimientos de lluvia escorrenta y transito de caudales. [2] [5][7] AVENIDA o CRECIENTE, son las magnitudes de altos caudales que permiten hacer predicciones de avenidas o de gastos de diseo de estructuras que deben evacuar el agua proveniente de tormentas. [2][5] TRANSITO DE CAUDALES, consiste en determinar la magnitud del caudal y el tiempo, en un punto particular de una corriente de agua, utilizando hidrograma conocidos o supuestos en uno o ms puntos aguas arriba. [4][5][7] RUGOSIDAD DEL CAUCE, es una caracterstica que representa a la superficie en contacto con el agua y depende de la naturaleza de ella. [4] HIDROGRAMA UNITARIO, estos hidrogramas son referidos a una lluvia uniforme de una altura unitaria de precipitacin efectiva cada sobre una cuenca y en un tiempo de duracin especificado, pueden ser obtenidos ya sea de hidrogramas naturales o sintticos (simulados). [2] DEFENSA RIBEREA, estructura consistente en muros de contencin diques u otros, proyectadas para la mitigacin de los problemas de erosin y socavacin en los cauces, as como inundaciones de reas. [31][35][37] INUNDACION, crecida o avenida de gran magnitud que provoca desbordamiento de los ros y/o lagos cubriendo de aguas que usualmente estn secas. [32][37] SOCAVACION, consiste en el arrastre de los materiales del fondo del cauce debido a la velocidad del agua; sin embargo tambin se incluye dentro de este trmino el material que aunque no sufre arrastre se queda sin presiones efectivas; es decir, el material que queda en suspencin. Si algn apoyo del muro queda desplantado en la zona de socavacin parta una avenida determinada, al presentarse sta; el elemento estructural sufrir un asentamiento, con los daos consiguientes a la obra. [19][14] FETCH, es la distancia sobre la que el viento puede actuar sobre una masa de agua. Generalmente se define como la distancia normal de la playa de barlovento hacia la estructura que se proyecta.[4]

t.

u.

v. w.

x.

PRESION INTERSTICIAL, se refiere que en suelos impermeables sujetos a cargas, el esfuerzo total normal a cualquier plano, esta compuesto de un esfuerzo efectivo y de la presin de un lquido. Los conceptos de superficies planas y de esfuerzos e un punto en los suelos no son idnticos a los que se hacen en los materiales ideales homogneos istropos. El plano en los suelos es una superficie relativamente ondulada, que toca las partculas del suelo solamente en sus contactos entre s; y el punto de esfuerzo es una pequea regin que contiene suficientes partculas para obtener un esfuerzo promedio. [4][9][19] CAPACIDAD DE CARGA MAXIMA, Se refiere al esfuerzo mximo planteado a una superficie de terreno apoyado a una profundidad de cimentacin; este fuerza distribuida a travs de una superficie de contacto, esta es evaluada al llegar al lmite de iniciar el desplazamiento hacia arriba de una cua geomtrica semicircular y de 45 tangencial, contra la fuerza resistente - el peso de da cua - y la resistencia al corte del suelo a lo largo de la lnea de contacto.[17][19][21] PRESION ADMISIBLE EN EL SUELO, es el valor de la capacidad de carga cuando se le aplica un factor de seguridad mnimo de 3 .[9][17][21] ESTABILIDAD DE TERRAPLENES, un talud de tierra no puede considerarse estable indefinidamente, porque tarde o temprano la estabilidad que pueda presentar se pierde debido a los agentes naturales tales como las presin hidrosttica, el intemperismo y la erosin un aumento temporal de cargas, la reduccin de la resistencia del suelo o una redistribucin desfavorable de esfuerzos son causas que contribuyen son causa de que el talud busque una y otra vez su posicin mas estable.[9][17][23] MATERIAL IMPERMEABLE, se refiera a una variedad de suelos de estructura uniforme que tiene por caracterstica principal la bajsima velocidad de transporte del agua a travs de ella, los valores prcticos para determinar si un tipo uniforme de suelo es o no impermeable, se miden en unidades de longitud al ao, siendo del orden de los 10 a 1 cm/ao en el caso de suelo GC y CH.[8][33]

III. 1. 1. El mbito de trabajo se desarrolla en:Regin Departamento Provincias Distritos Comunidades Cuenca Hidrogrfica Latitud Longitud : Puno : Puno : San Roman, Puno : Coata : Lluco, Carata, Sucasco y Suchis : Rio Coata : Sur 15 20 00" 15 00 00" : Este 70 05 00" 70 30 00"

2.

UBICACIN La principal va de acceso es la Panamericana Sur, va Puno Juliaca/Desvo en Km 28 con un tiempo de acceso de 40 minutos. Desvo/Puente Coata carretera con una distancia de 20 Km en 40 minutos.

3.

VAS DE ACCESO El proyecto presenta una superficie extremadamente uniforme casi planicie, con una pendiente promedio de 0.5 por mil, el relieve del suelo presenta ligeras ondulaciones artificiales debido a trabajos de labranza, perteneciendo el rea del proyecto al grupo Puno, donde predominan lechos arenosos arcillosos en ambos mrgenes del Ro Coata.

4.

TOPOGRAFA Y RELIEVE El clima de zona es predominantemente tpica lacustre, debido a que se encuentra a 20 Km del Lago Titicaca, esto es con precipitaciones en el rango de 0 a 750 mm en diciembre a marzo, heladas de mayo a julio de hasta -12C y fuertes vientos de hasta 80 km/hr de agosto setiembre.

5.

CLIMATOLOGA Las comunidades de Lluco, Carata, Sucasco y Suchis, se destacan por ser de mbito rural, de sostenimiento agropecuario. La poblacin es de aproximadamente 1490 familias.

6. 7.

POBLACIN ACTIVIDAD ECONMICA

Datos obtenidos del Censo Nacional Agropecuario e informacin directa de las comunidades, la principal actividad es la agricultura y ganadera/pecuaria, con un mnimo de comercio con la ciudad de Juliaca, que es la ms cerca para fines de comercializaciones. 2. DESCRIPCIN DE LA ZONA DE ESTUDIO 3. MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS EN EL PROYECTO MATERIALES Y METODOS

IV.

a. Material y equipo de gabinetey y y

Equipo de procesamiento digital Pentium II; Impresora y Escner Software de procesamiento de texto, hoja de calculo, CAD y topografa. Material y equipo de dibujo. a. Material y equipo de campo

y y y y

Teodolito convencional de precisin al segundo y accesorios. Picos, palas y herramientas afines. Wincha, brjula, niveladores. Equipo rudimentario de sondeo de caudales. a. Material cartogrfico, hidrolgico y afines

y y y y

Cartas Nacionales del Instituto Geogrfico Nacional a escala 1:100 000 Plano catastral de la localidad a escala 1:5000. Mapa fsico poltico de la regin a escala 1:750 000. Series de caudales medios y mximos del SENAMHI aforados. a. Informacin personal de habitantes longevos y entrevistas.

y y

Conversaciones con lo pobladores ms antiguos de la comunidad. Entrevistas con damnificados de las ltimas inundaciones de 1992 y 1994. 1. METODOLOGA EMPLEADA

Se ha empleado una serie de fases comprendidas en:y

Fase preliminar de campo y gabinete

Comprende la recopilacin, ordenamiento y secuenciacin del material cartogrfico, bibliogrfico, correspondiente a la zona de estudio; para la posterior preparacin de la delineacin de trabajo.y

Fase de campo

Se inicia con el reconocimiento IN SITU de la zona, recorriendo a detalle toda observacin necesaria, como formaciones geolgicas, fluviales o artificiales. Se prosigue con el levantamiento topogrfico pormenorizado, paralelamente se verifica el estudio de suelos, realizndose la toma de muestras en el lecho y mrgenes del ro. Simultneamente se evalan los aspectos de impacto ambiental y socioeconmico, as como de desarrollo de poblacional.y

Fase final de gabinete

Centrado en el anlisis y diseo respectivo de los objetivos planteados y que consiste en el calculo, trazado y dibujo topogrfico, valoracin del estado actual de las defensas ribereas (en realizacin), anlisis de consistencia de las variables hidrolgicas, evaluacin de la erosin, factores bio-ambientales y la adopcin de la estructura en consonancia a la zona. Por ltimo se presentan los diseos definitivos, costos, presupuestos, especificaciones tcnicas, planos del proyecto y prontuario de operaciones y mantenimiento. Es importante considerar la integracin respecto a los pobladores, en el sentido de su aceptacin, mantenimiento y responsabilidades inherentes. 1. 1. Se explora la zona a levantar topogrficamente, observndose el terreno teniendo en mente que se va a levantar una obra hidrulica, lo que implica que se debe dar cuenta que tipo de suelo se recorre, como campos de cultivo, hondonadas, laderas estables o inestables, estructuras del terreno (grava, suelo blando, roca blanda, etc.), eligiendo la mejor posibilidad y la mas econmica, todo esto para el caso de lneas de defensa riberea, canal de riego, vas de acceso, carreteras, conductos de agua - desage, etc. El levantamiento se realiz con el mtodo de polgono abierto, en que se busc los mejores vrtices o estaciones para el traslado, inicindose desde la cota BM marcada en el extremo derecho del puente principal. Luego se recorri en ambos mrgenes en forma

invertida, rellenando los espacios con radiacin en cada vrtice de cambio. Se verific todas las distancias con una wincha sinttica. 2. RECONOCIMIENTO Y LEVANTAMIENTO TOPOGRFICO 3. NIVELACIN Y ALTIMETRA El control vertical se llev en base en un BM (Bench Marks) = 3815.00, hallado en el extremo derecho del puente (visto aguas abajo), realizado al construir el puente; desde donde se traslado a todos los puntos del levantamiento. La nivelacin para la lnea eje del ro se realiz por el mtodo geomtrico diferencial en circuito cerrado, verificando los errores admisibles y realizndose las compensaciones necesarias. 2. TOPOGRAFA DEL PROYECTO La zona de trabajo es altamente susceptible a inundaciones, esto debido a su relieve en planicie. Como antecedentes se tiene que la zona a sufrido severas inundaciones en el ltimo fenmeno de "EL NIO" 1992, inundando un rea aproximada de 3000 hectreas. Area que interesa tierras agrcolas, tierras de pasto, viviendas, infraestructura local - pozos -, infraestructura deportiva, escuelas, calles, granjas artesanales y personas en general. El presente trabajo lograr un rea aproximada protegida de 980 Ha de tierra cultivables con potencial agrcola y pecuario. 1. De acuerdo con la verificacin en el lugar, acompaados por el presidente de la comunidad afectada y pobladores damnificados, se recorri la zona de inters hacia aguas arriba. En el recorrido se encontr que las defensas realizadas en 1994 se hallan en proceso de deterioro, en determinados tramos se ha destruido completamente los precarios terraplenes, hechos que hicieron los mismos pobladores con fines de allanar un acceso para que el ganado bebiese agua del ro. Adems se hall que estos no reunan la altura y anchura adecuadas para contrarrestar una eventual mxima avenida, y asimismo se comprob que los pobladores no tenan un mnimo de capacitacin para la conservacin y mantenimiento de las defensas ribereas. 2. ESTADO ACTUAL DEL SISTEMA DE DEFENSA 3. ESTRUCTURA PROYECTADA Para el control de las inundaciones se proyecta construir 2800 m de longitud de terrapln de defensa, 1400 m a cada margen. Este terrapln ser construido con material adecuado del lugar. Obra en el cauce de ro Se plantea la descolmatacin del cauce del ro hasta llegar a una seccin optima y correspondiente a un encauzamiento apropiado, haciendo una limpieza de la arena y todo material que dificulte el flujo del agua. Los materiales removidos como arena, lodo fangoso y arcilla limosa, as como material artificial (plstico y similares) sern seleccionados y trasladados fuera del rea de edificacin de la defensa riberea. Esta obra se realizar a lo largo de los 1400 m de eje del ro. Obra en los mrgenes del ro

Se propone la construccin de terraplenes de tierra de seccin trapezoidal, con enrocado en la cara hmeda, dicho terrapln se construir con aporte de material propio del lugar. La altura idnea es calculada en funcin a una mxima avenida de un periodo de retorno de 40 aos. Las fotos adjuntas muestran el terrapln en construccin. Para ver el grfico seleccione la opcin "Descargar" del men superior Foto 01 Descolmatacin del cauce del Ro Coata 3. EVALUACIN DE LAS REAS SUSCEPTIBLES A INUNDACIN 1. El Ro Coata, es uno de los principales afluentes del Lago Titicaca y esta conformado principalmente por los Ros Lampa y Cabanillas, los cuales descienden de 5400 a 4600 msnm y se unen en el distrito de Juliaca a 3830 msnm y despus de discurrir aproximadamente 36,50 Km. desemboca en el Lago Titicaca. La pendiente promedio del curso es Sm = 0,50 m/Km; La caracterstica particular es la doble cuenca tributaria, que comprende las sub cuencas del Ro Cabanillas y del Ro Lampa. 2. GENERALIDADES 1. Estn referidos al clculo del caudal mximo de diseo igual al caudal mximo registrado, lo cual se puede determinar por las mediciones realizadas en las estaciones meteorolgicas y observando las huellas dejadas por el paso de una avenida.

2. MTODOS HISTRICOS - EMPIRICOS 3. MTODOS MODERNOS 3. CRITERIOS BSICOS PARA EL DISEO 4. HIDROLOGAy

Criterios de primera generacin

Son los mtodos probabilsticos los cuales para el clculo del caudal mximo de diseo utilizan periodos de retorno "Tr" aos de acuerdo a la magnitud de la obra.y

Criterios de segunda generacin

Se aplican considerando a las estructuras de acuerdo al riesgo y daos que una falla potencial causara en su influencia de aguas, analizando los daos econmicos comparndolo con el costo de la estructura a disear, obtenindose as un tiempo de retorno de diseo optimo. En el presente trabajo se ha optado por el mtodo estadstico, dado que en el rea del proyecto el ndice de daos y perjuicios materiales (costo/rea) no es considerable; sin embargo se aconseja refrendarlo con el mtodo histrico - emprico, esto es, si los clculos estadstico matemticos obtenidos son sub valuados respecto a los niveles histricos se corrigen hasta alcanzar las pruebas histricas, esto aporta ms garanta para el diseo de la estructura hidrulica. 1. 1. DESCRIPCIN HIDROLGICA Comprender las fases desde la evaporacin hasta la condensacin y escurrimiento a travs de los lveos.

2. CICLO HIDROLOGICO

El Ro Coata es as mismo el final del recorrido de diferentes ros, que nacen de las cordilleras de la Hoya del Titicaca para finalizar en el Lago Titicaca. RIO COATA.- Nace de la confluencia del Ro Lampa y el Ro Cabanillas, a 3822 msnm, recorre 49.5 Km desembocando en el Lago Titicaca a 3810 msnm, cerca de la pennsula de Capachica, 1536latitud sur y 6955longitud oeste. RIO LAMPA.- En su mayor parte se conforman de ros montaosos, que forman valles angostos, nacen de los nevados Quilca a 5350 msnm, Jatumpasto a 5170 msnm, Huayquera a 5250 msnm, San Luis 5350 a msnm, Mina Punta a 5400 msnm, Huira Apacheta a 5250 msnm y San Carlos a 5200 msnm. De los cuales nacen riachuelos en direcciones tanto hacia el Ro Lampa como al Ro Cabanillas; en la primera se tienen los Ros Suatia y Chilampa de 13,20 y 12,50 Km, unidos forman el Ro Vilavila de 8,50 Km, y este con el Ro Pumahuasi, forman el Ro Palca de 10,10 Km, que en su recorrido recibe las aguas de los ros Coareta y Barranco, adems de las quebradas Pujropata y Antalla, para dar lugar al Ro Lampa de 76 Km, este a su vez en su recorrido recibe de los ros Quilca, Pascorane y Churuchama por el margen derecho. RIO CABANILLAS.- Nace del Ro Verde y Cerrillos aproximadamente a 4,00 Km de la localidad de Santa Lucia, a una altura de 4050 msnm, a partir de esta unin recorre 66,20 Km, hasta unirse con el Ro Lampa; en su recorrido el Ro Cabanillas recibe por el margen derecho al Ro Compuerta de 11,50 Km, que nace de la Laguna Saracocha de 13,90 Km2, del Ro Cotaa y del Ro Viscachani; y en el margen izquierdo recibe al Ro Chacalaya de 9,90 Km de longitud. RIO VERDE.- Es el principal formador del Ro Cabanillas con un recorrido de 61,80 Km, nace de la Cordillera Occidental con el nombre de Ro Quillasani, en su trayecto recibe en el margen derecho al Ro Torohuani y al Ro Jalpamayo; en el margen izquierdo recibe al Ro Paratia el cual nace indefinidamente de las cordilleras. RIO CERRILLOS.- Es en parte formador del Ro Cabanillas, tiene aproximadamente 9,90 Km de recorrido. LAGUNA LAGUNILLAS.- Es un principal tributario de aguas en la Cuenca del Ro Coata, est ubicado en el sector Sur Oeste de la cuenca, con un volumen estimado de 488578740 m3, con 50.60 Km2 de espejo y un permetro aproximado de 49,26 Km y una profundidad mxima de 50,258 m, a una altitud de 4150 msnm, toda la sub cuenca correspondiente a la laguna tiene un rea aproximada de 815,20 Km2. Sus afluentes son el Ro Llicune, que nace de la laguna Titillaca a 4500 msnm; el Ro Caumas, que es el principal afluente de la Laguna Lagunillas, nace de los ros Borracho y Aticata, el Caumas en su recorrido recibe por la derecha, aguas del Ro Sujehuarancco y Mayopalca; por el margen izquierdo del Pausapunco y Pinaya, el Ro Borracho nace de la laguna Suito con el nombre de Ordua a 4850 msnm, el Ro Aticata nace de la Cordillera Occidental a 4900 msnm. LAGUNA SARACOCHA.- Esta laguna no tiene ros tributarios destacables salvo el proveniente de la conexin con la Laguna Lagunillas y los pequeos arroyos de algunos manantiales del lugar, la laguna tiene un volumen de agua aproximado de 183204600 m3, con una superficie de 14.00 Km2, un permetro de 32,77 Km y una profundidad estimada en 75.30 m. La Laguna Saracocha tiene un desnivel relativo de 18,80 m respecto a la Laguna Lagunillas, es decir Saracocha est ms abajo. 3. ALVEOS

La cuenca tiene una superficie total aproximada de 5042,5 km2 con ligera forma de doble hoja irregular, debido a sus dos afluentes principales los ros Lampa y Cabanillas que derivan en sub cuencas tributarias, y con un permetro aproximado de 467,20 Km, extendindose desde el nivel del Lago Titicaca hasta los 5400 msnm en los nevados de la cordillera occidental. Una representacin descriptiva lo da el grfico 3.3 Cuadro 3.1 Distribucin de reas en la Cuenca del Ro Coata Para ver la tabla seleccione la opcin "Descargar" del men superior Fuente: SENAMHI - Puno, Ing. Jacinto Churata Salluca En el grfico siguiente se puede apreciar la distribucin de las reas en la cuenca del Ro Coata

4. SUPERFICIE Se tiene una precipitacin anual media de 684 mm registrados por el SENAMHI, obtenido de las estaciones de Capachica, Juliaca, Cabanillas, Lagunillas, Lampa, Collini, Pampahuta, Ro Verde, Atecate, Quillisani y Paratia, los cuales registran periodos entre 1957 a 1976. Cuadro 3.2 Precipitacin total anual en la Cuenca del Ro Coata Para ver la tabla seleccione la opcin "Descargar" del men superior Fuente: SENAMHI - Puno, Ing. Jacinto Churata Salluca 5. PRECIPITACIN Es el peso de la columna de aire que gravita por una unidad de rea. La presin vara con la altitud a razn de aproximadamente 1 mb por cada 10 mb, o ms exactamente en la forma:

Donde: z:= altitud sobre el nivel del mar en m p:= presin en milibares -mbObtenindose para el rea del proyecto de 3815.0 msnm de:Presin 631.2081 63120.8093 unidades mb Pa

6. PRESIN ATMOSFRICA El rea del proyecto se configura una planicie despejada (no hay bosques), razn por la cual la incidencia del sol es mxima, as como el desplazamiento del aire -viento- es completo (las formaciones montaosas estn alejadas), y la perdida de calor es rpida en horas de la noche, atenundose por la cercana del Lago Titicaca. Teniendo temperaturas de mximas de hasta 24 C en poca lluviosa -verano- y mnimas de -11 C en poca de estiaje. 7. TEMPERATURA 8. MXIMAS DESCARGAS La escorrenta superficial del Ro Coata, es medida por el SENAMHI en la estacin hidromtrica Puente Maravillas en la va Juliaca Ayaviri. En dicha estacin se registraron las descargas medias diarias mediante lecturas de un limngrafo, existiendo registro de 20 aos (1957 1976), que han servido para calcular la disponibilidad de agua; as como los eventos extraordinarios con fines de diseo. Cuadro 3.3 Resumen histrico de mximas avenidas Para ver la tabla seleccione la opcin "Descargar" del men superior Fuente: SENAMHI - Puno, Ing. Jacinto Churata Salluca La tendencia de la serie se muestra en el grfico 3.4, donde se nota claramente las variaciones respecto al tiempo. Para ver el grfico seleccione la opcin "Descargar" del men superior De acuerdo a los caudales medios mensuales del ro Coata, para 20 aos de registros. Las descargas son menores entre los meses de junio a noviembre, y mayores en los meses de diciembre a abril. Estas descargas coinciden con el rgimen pluviomtrico, que es la mnima media y se presenta en el mes de octubre y es de 3,6851 m3/seg y el caudal mximo medio mensual corresponde al mes de febrero con 148,1079 m3/seg. Las descargas medias mensuales representan la disponibilidad de agua que en volumen total anual alcanzan 1295,75 MMC, y varan de 9,54 MMC en el mes de octubre a 383,70 MMC en el mes de febrero. De igual forma presentan una distribucin muy variable de ao en ao. En el perodo de 1957 1979, existen perodos de aos secos tales como los aos hidrolgicos 1964 65, 1965 66, en que las descargas son menores al promedio, bajando hasta 1,67 m3/seg anual el valor mnimo y hasta 60,47 m3/seg el mximo, siendo el

promedio anual de 20,53 m3/seg. Sin embargo en esos aos no se presentaron las descargas mnimas minimorum, las cuales se presentan en octubre 1973 y alcanzan a 1,17 m3/seg siendo el promedio anual de 73-74 de 59,31 m3/seg que corresponde aparentemente a un ao hmedo. Los tiempos hmedos se presentaron en los aos 1961 63, 1971 72, 1973 74, 1975 76, que presentan descargas medias extraordinarias de hasta 307,039 m3/seg, en el mes de febrero; en estos aos se producen desbordes e inundaciones del ro Coata que afectan la agricultura y ganadera de la zona. 3. ANLISIS DE FRECUENCIAS DE VALORES EXTREMOS Para el diseo de las obras de defensas ribereas, es necesario estimar la avenida mxima en funcin de la vida til y del riesgo; analizndose la serie anual de descargas mximas diarias de 20 aos, mediante el ajuste a la funcin de eventos extremos mximos de Gumbel, a partir del cual se ha estimado las avenidas mximas para una frecuencia de 10, 50, 100, 200, 400 aos. El anlisis de consistencia muestra que es consistente respecto a la media pero no es significativa respecto a la desviacin estndar. 6. 3. Hidrulicamente un ro se comporta como un canal especial, de ah que su estudio empieza por comprender los canales abiertos. 4. GENERALIDADES DE UN RIO Los ros se distinguen uno de otro por la figura que recorren en su trayecto.

Grfico 3.5 Morfologa del cauce

LANE, distingue un ro entrelazado de otro mendrico por la funcin de su caracterstica SQ , como indica el grfico. S est en pies/pies, y Q en pies3/s. Si: SQ1/4 0.0017, es un meandro, SQ1/4 0.010 es un ro entrelazado. Esta cifra sirve para darnos un indicativo, para el proyecto se obtuvo: S:=0.0005 m/m = 0.0005 ft/ft Q:=340 m3/s (media) = 9888.1066816 ft3/s SQ1/4 = 0.005233937, lo que lo sita en un ro intermedio. Un grfico a mayor escala resuelve que el Ro Coata y sus lveos se destacan por ser mendrico en todo su recorrido. Ver grfico 3.7 adjunto. En el tramo del proyecto, se trabaj con un intervalo claramente mendrico, en los 1400 m se hall que los materiales sedimentarios transportados, se depositan en las curvas interiores, y hay una tendencia a la erosin en las curvas externas, como lo indica el grfico. Grfico 3.8 Erosin y sedimentacin en curvas

5. MORFOLOGA DEL CAUCE La defensa riberea propuesta se comporta como un potencial erosivo en sus mrgenes debido a las elevadas velocidades peridicas que alcanza el ro, siendo la norma bajas velocidades que caracterizan a un ro mendrico lo que origina una rpida colmatacin de los arcos o elongaciones de su recorrido. La erosin fluvial es una accin constante que lleva a cabo las aguas de las corrientes sobre la superficie terrestre la erosin fluvial considerando el drenaje socava el valle en forma de "V", seccin transversal; causando la profundizacin del cauce, el ensanchamiento y el alargamiento; segn las condiciones propias har mas o menos intenso el proceso. Es interesante la dinmica de la erosin del ro, la cual consiste en el transporte de material de los mrgenes y del fondo del cauce. La parte externa de las curvas en la que ms expuesta est a la erosin debido a que la energa del agua se dirige hacia ellas.

LA FOTO ILUSTRA SIGNIFICATIVAMENTE LO EXPUESTO. Para ver el grfico seleccione la opcin "Descargar" del men superior Foto - Erosin en la curva exterior del ro 6. DESCRIPCIN DE LA EROSIN FLUVIAL 1. Para un estudio adecuado se debe pensar en un ro como un ente con propiedades dinmicas cambiantes, casi con vida, teniendo cuidado en modelizarlo estticamente.

2. PRINCIPIOS DE ESTUDIO Acerca de este concepto, Ven Te Chow, afirma "cuando el agua fluye uniformemente en un canal, se desarrolla una fuerza que acta sobre el lecho del ro en la direccin del flujo. Esta fuerza, que simplemente es el empuje del agua sobre el rea mojada, se conoce como fuerza tractiva". En un flujo uniforme, la fuerza tractiva en apariencia es igual a la componente efectiva de la fuerza gravitacional que acta sobre el cuerpo del agua paralela al fondo del canal e igual a g ALS. Donde g es el peso especfico del agua; A es el rea mojada; L es la longitud del tramo del canal y, S es la pendiente. Luego, el valor promedio de la fuerza tractiva por unidad de rea mojada, conocido como fuerza tractiva unitaria t o, es igual a g ALS/PL = g RS, donde P es el permetro mojado y R es el radio hidrulico t o = g RS En general para flujos tridimensionales, que se presentan en la practica, la tensin cortante t o no se distribuye en forma constante debido a la existencia de flujos secundarios, por lo que las caractersticas de la distribucin real dependen de la seccin del canal. 3. FUERZA TRACTIVA Las estimaciones del caudal de transporte de slidos por los ros, son de utilidad para estudios de modificacin de canales naturales con secciones estables, proteccin contra la erosin y de la variacin del volumen de los embalses. En ese sentido debido a que el cauce de ro en estudio ya tiene un ancho definido, el anlisis es para cuantificar e l gasto slido con la finalidad de tomar las acciones correspondientes para la prevencin y control de la erosin en la cuenca en general. Buscando las condiciones o lmites para el inicio del movimiento, se encuentran dos formas: Una de ellas hace mencin a la accin del esfuerzo de corte, o fuerza tractiva. El movimiento de las partculas del fondo, empieza cuando la fuerza tractiva actuante t o es igual a la fuerza tractiva crtica t c , que es propia de cada material constituyente del fondo. Otra forma es la determinacin de la velocidad crtica Vc. se denomina velocidad crtica de arrastre a la velocidad media de la corriente a la cual

empieza el movimiento (el arrastre), de las partculas constituyentes del lecho . La determinacin del gasto slido fluvial est, en primer lugar, fuertemente relacionada con las caractersticas de erosionabilidad de la cuenca. Tambin est relacionada con las caractersticas hidrulicas del ro (pendiente, velocidad, tirante, rugosidad, etc.), de la granulometra y de otras propiedades del material slido, este se transportar como de fondo o de suspencin. 4. TRANSPORTE DE SLIDOS DE FONDO 5. METODOLOGA DE CLCULO DE GASTO SLIDO DE FONDO De acuerdo con Schrder, se tiene que una de las frmulas aplicables es la de Schoklitsch. El cual se expresa en la siguiente ecuacin: Donde:

TF = gasto slido de fondo, en kg/s Q = Gasto lquido medio = 340.0 m3/s B = ancho medio del ro = 45.0 m S = pendiente de la lnea de energa del ro = 0.0005 m/m dm = dimetro representativo de las partculas (dm) = 0.001 m Reemplazando se obtiene: Tf = 9.33387 kg/s = 294352,94 Tn/ao 7. CRITERIOS DE HIDRULICA FLUVIAL 8. MEDIDAS DE PREVENCIN Y CONTROL DE EROSIN FLUVIAL 7. HIDRULICA FLUVIAL Las medidas para el control de erosin comprenden desde el factor humano hasta las medidas tcnicas en categoras:y y y

Factor humano Medidas estructurales Medidas forestales 1. Este punto es casi desatendido por ser considerado superficial, sin embargo considero que no hay efectividad de alguna medida tcnica si no se tiene el compromiso y la conciencia de que si se quiere controlar la erosin fluvial, esta debe partir del propio interesado.

2. FACTOR HUMANO 3. MEDIDAS ESTRUCTURALES Se mencionan las siguientesy

Diques enrocados.

Conformado en base a materiales de ro en forma trapezoidal y revestido con roca pesada en su cara hmeda.y

Enrocado con roca al volteo

Revestido con roca pesada directamente volteado por volquetesy

Estructuras de concreto

Muros de concreto ciclpeoy

Gaviones

Estructuras flexibles construidas con una red de malla galvanizada plastificada hexagonal tejido a doble torsin, debe garantizar una vida til adecuada del alambrey

Otrosy o o o o o

Dados, Tetrapodos y Espigones Colchones Presas de regulacin y terraplenes. Caballos abarcados Cestones MEDIDAS FORESTALES Y OTROS

1.

Son todas aquellas que incluyen cubierta vegetal en todas sus formas. Adems se tieneny y y

Emplazamiento de la poblacin fuera del peligro. Sistema de emergencia contra inundaciones. Medidas agronmicas.

Estas medidas son particularmente interesantes y se describen de la siguiente manera.y

y

y

Zanjas de infiltracin, son canales que se construyen transversalmente a la mxima pendiente del terreno, con la finalidad de interceptar la escorrenta, contrarrestando su velocidad y permitiendo una mayor infiltracin. Terrazas de absorcin, son una serie sucesiva de plataformas, dispuestas como estrechos andenes, construyndose a nivel con una ligera inclinacin hacia dentro, los bordes interno y externo se encuentran a nivel. Diques para el control de crcavas, la crcava es una zanja notoria causada por la erosin hdrica del suelo; sigue generalmente la mxima pendiente del terreno y constituye un cauce natural en donde se concentra y fluye el agua de las lluvias.

Incluyen practicas de conservacin a nivel de laderas - repoblacin vegetal - forestal, zanjas de infiltracin, terrazas y surcos en contorno -, y prcticas a nivel de crcavas, que son materiales naturales o artificiales que buscan cortar gradualmente el paso del agua en la crcava, sean de champas, piedras, ramas, maderos, cubierta vegetal, etc. 6. 3. Este estudio comprende los lechos del ro y el terreno. Se ha efectuado un anlisis de suelos a cada 500 m debido a la uniformidad del terreno. Los

materiales componentes del lecho del ro, son casi en su totalidad arena, que se han clasificado segn SUCS. Ver Anlisis Granulomtrico adjunto. 4. ESTUDIO GEOTECNICO La exploracin se ha realizado en los mrgenes y riberas del Ro Coata efectuado sondeos, obteniendo muestras de suelos representativos. Se opt por la norma ASTM, por ser la que rene criterios para la clasificacin y construccin de muros de contencin, 1. ENSAYOS DE LABORATORIO 5. EXPLORACIN, MUESTREO Y ENSAYOS DE SUELOS 7. ESTUDIO DE SUELOS Y CANTERA Se efectuaron los siguientes ensayos estndar de laboratorio, segn norma ASTM.y y

CONTENIDO DE HUMEDAD ASTM D-2216 LIMITES DE CONSISTENCIA LL: ASTM D -423 / LL: ASTM D-424

Determinacin con muestras de suelo fino que pasan la malla N-40, de acuerdo a SUCS corresponde a ML.y

ANALISIS GRANULOMETRICO ASTM D-422

Efectuado con tamices, las muestras en un porcentaje superior corresponden a retenidos en la malla N-200. 3. 1. El enrocado requiere de piedra de 80 cm o ms, para cubrir el talud hmedo, de alta dureza y resistencia a la erosin, de fragmentacin prismtica y elevada densidad. Lo cual ha llevado un rastreo de las posibles canteras, ubicndose la Cantera UQUISILLA el cual rene lo requerido. 2. GENERALIDADES CANTERA UQUISILLA Esta cantera se ubica a 6.0 km del proyecto a 500 m de la carretera Coata - Capachica, en el lado izquierdo, es actualmente utilizada para sacar piedra para construccin casera.Material Ubicacin Acceso Propietario : Piedra caliza : Km 4+000 desde Capachica : Carretera Coata Capachica, d=500 m : Comunidad Lluco - Uquisilla

Tratamiento : Ninguno Explotacin : Cargador frontal, manual Usos : Concreto cimentaciones, albailera

Rendimiento : 80 %

3. DESCRIPCION DE CANTERA 4. VALORACIN. 4. ESTUDIO DE CANTERA Se describe el material in situ como parte de una formacin rocosa, de tipo gneo, que destaca por estar conformada de agregados minerales densos, procediendo a su identificacin posterior en razn de su gnesis. Dureza.- La dureza de un mineral es la medida de su capacidad para resistir el desgaste o el ser rayado. Se ha aceptado universalmente una escala sencilla basada en pruebas empricas para la dureza, si un mineral desconocido raya y a su vez es rayado por un miembro de escala o medio de prueba, los dos son de igual dureza; los patrones de comparacin en orden de dureza creciente de 1 a 10 son: Para ver el cuadro seleccione la opcin "Descargar" del men superior Fuente: Bureau of Reclamation, Diseo de pequeas presas, 1982 Crucero.- Se dice que un material tiene crucero, si presenta superficies planas cuando se rompe. El crucero se produce invariablemente en planos paralelos, algunos minerales tienen un crucero; otros, dos, tres, de grado variable de importancia. El nmero de direcciones de crucero y el ngulo con el que se cortan sirven como medios de identificacin del mineral. Fractura.- A la superficie quebrada de un mineral, en direcciones que nos son los planos de crucero, se le llama fractura. Los tipos comunes de fractura son la concoidea si la fractura tiene superficies curvas concntricas, como las del interior de una concha; irregular, si la superficie es spera, y astillosa si tiene la apariencia de astillas de madera. Lustre.- El lustre de un mineral es la apariencia de su superficie debido ala calidad e intensidad de la luz reflejada. Dos clases principales se reconocen, el metlico y el no metlico. La principal diferencia entre los dos est indicada por el nombre. Adems, los minerales metlicos son opacos, o casi opacos, mientras que los minerales no metlicos son transparentes en sus aristas delgadas. Color.- El color de un mineral, como medio para su identificacin debe usarse con la debida precaucin, porque algunos muestran una gran variacin sin cambio perceptible en su composicin. Raya.- El color de polvo fino de un mineral, obtenido al frotarlo sobre una substancia blanca, como porcelana sin esmalte, se conoce como su raya. La raya de un mineral es bastante constante dentro de una cierta variacin, aunque su color puede variar. IDENTIFICACIN.- Despus de evaluar las caractersticas de las muestras representativas de la cantera, se identifica en un primer momento lo siguiente:y

y y

Dureza, la muestra da un rayado a la hoja de una navaja y a la superficie del vidrio mas no as a la superficie de una muestra de cuarzo, sin embargo no es rayado por la navaja ni el vidrio, pero si por el cuarzo, lo cual indica una dureza mayor a 5.5 y menor a 7, optndose por darle una dureza de 6. Crucero, en la rotura de la muestra de roca, se observa que no se tiene signo de crucero. Fractura, la superficie de la muestra da como resultado una fractura irregular, al tener una superficie spera.

y y y

Lustre, se tiene un lustre metlico muy divergente, el reflejo de la luz es oscuro, con una difcil determinacin del plano de reflejo; no tiene un lustre no metlico Color, la muestra presenta un tono gris intenso desde todos los ngulos de vista, con tendencia al azul verdoso. Raya, la muestra no deja un polvo fino al ser frotado en la superficie de una porcelana.

Finalmente se aprecia los siguientes aspectos que logran definirlo relativamente:y y y

Grano fino y uniforme en todo la muestra sin ninguna incrustacin cristalina. No hay reaccin con el cido clorhdrico. No hay reaccin significativa con el agua, la absorcin es casi nula.

Todos estos datos de campo lo identifican como roca andesita, que cubren perfectamente los requerimientos de enrocado. Las fotos siguientes muestran aspectos de la cantera. Para ver el grfico seleccione la opcin "Descargar" del men superior Foto -Vista frontal de la cantera rocosa a utilizar Para ver el grfico seleccione la opcin "Descargar" del men superior Foto -Cantera despus de la explosin IV. 1. RESULTADOS Y DISCUSIONES Para propsitos de diseo se consider un caudal mximo extremo cuyo tiempo medio de retorno es de 50 aos con una probabilidad del 50% de que se presente esta mxima avenida, para expresar mas seguridad a la realidad de la zona.Tr Tiempo de retorno 10 aos 20 aos 30 aos 40 aos 50 aos Q Mximo m3/seg 775.0 915.0 990.0 1050.0 1100.0

2. CRITERIOS HIDROLGICOS E HIDRULICOS 1. 1. Existen varios y diferentes mtodos de calculo de la seccin estable del lecho del ro [31][35], se contempla que las condiciones de los ros requieren una observacin directa; en tal sentido, en base a ensayos en este tipo de obras en los ros de la costa y algunos practicados en la regin se puede establecer una seccin representativa para el ro. Siendo recomendable en condiciones de valle, caso que se da en la zona de trabajo del Ro Coata, verificar el ancho estable como el caso de reas no

determinadas visiblemente, y en base a esto efectuar los clculos de los otros parmetros. El clculo de la seccin estable considera la teora del rgimen estable de Blench - Altunin, o de Simons - Henderson. Clculo de la seccin estable Para el clculo de la seccin estable se considera la teora del rgimen estable de Blench - Altunin o de Simons - Henderson. En un primer momento se evala segn Blench - Altunin. Los cuales utilizan las siguientes expresiones:

Donde: Dm = Dimetro mediano de la muestra tomada a la altura Hs D50 esta dado en mm B = Ancho medio de la seccin Fb = Factor de fondo = 1.90 d50, [31 - pag 58] para material grueso Fb=1.2, y para gravas Fb = Dm 1/3 [35 - pag 34] y para gravas Fb=3 d50*(1+0.12*0.05) Fs = Factor de orilla = 0.2 para material ligeramente cohesivo s = Pendiente hidrulica (%) Q = Caudal de diseo (m3/s) g = Gravedad = 9.81 m/s2 K = Factor secundario H = Profundidad media (m) C = Concentracin de material de fondo en 10 -15 Cuadro 4.1 Valores aproximados de Fs - Factor de orilla 2. SECCION ESTABLE DEL RIOTipo de orilla Orilla de barro y arena Fs 0.10

Orilla de barro - arcilla - fangosa 0.20 Orilla de material muy cohesivo 0.30

2. Segn Simon y Henderson:

3. b=K1(Q)0.5 4. Cuadro 4.2 Valores de K1 en la Ecuacin de Simon y HendersonCondiciones del fondo del ro Fondo y orillas de arena Fondo de arena y orillas de material cohesivo Fondo y orillas de material cohesivo Fondo y orillas de grava Fondo de arena y orillas de material no cohesivo K1 5.7 4.2 3.6 2.9 2.8

5. Evaluando segn Blench - Altunin los datos, para d50 = 0.003 se obtiene el siguiente cuadro de valores para el ancho medio 6. Para ver la tabla seleccione la opcin "Descargar" del men superior 7. 8. 9. (2)Fb 10. 11. (3)Fb 12. Los valores obtenidos van desde los 33.7 m hasta los 72.2 m 13. El ancho medio del canal, segn Simon y Albertson modificados por Henderson - 1966, es segn el cuadro de valores procesados 14. Para ver la tabla seleccione la opcin "Descargar" del men superior 15. Los valores van desde los 113.8 m hasta los 139.3 m 16. Los valores obtenidos segn Simon - Albertson - Henderson, superan ampliamente los procesados obtenidos por Blench - Altunin. 17. Para un Fb=0.14422 y Fs=0.2, se obtiene b= 50.98 18. Por criterio practico se toma el valor de b=50 m 19. El cual es adems el ancho medio del ro. 20. Clculo de la altura media. 21. Viene a ser la profundidad necesaria para la estructura. (1)Fb

22.

Viene de la relacin:

23. Donde: 24. H: Profundidad de la estructura. 25. Q: Caudal en m3/s 26. Fb : Factor de fondo 27. Fs: Factor de orilla 28. Despus de evaluar los datos se tiene el siguiente cuadro 29. Para ver la tabla seleccione la opcin "Descargar" del men superior 30. Se obtiene valores desde 9.0 m hasta 14.9 m. 31. Lo que hace que se decida por optar una profundidad de 9.10 m por razones practicas y de consideracin real en la construccin. 32. De acuerdo a los datos hidrulicos que se tienen del Ro Coata como: caudal, rugosidad, pendiente, talud y base del ro, se ha optado el caudal mximo para un perodo de retorno de 40 aos, que es de 1050 m3/s con 50% de que esta avenida se presente, obtenidos de la curva de caudal de diseo vs vida esperada, para efectos prcticos se trabaj con un caudal de diseo de 1100 m3/s. Para l calculo del tirante medio se aplicar la formula de Manning. 33. 34. Donde:Q: Caudal de avenida del proyecto, m3/seg A: Area de la seccin, m2 R: Radio hidrulico S: Pendiente del ro, m/m n: Coeficiente de rugosidad, 0.035

35. La altura del terrapln o muro de defensa es igual al tirante mximo mas un borde libre, el cual se aproxima a la altura de la energa de la velocidad o carga de la misma, multiplicado por un coeficiente que est en funcin de la mxima descarga y pendiente del ro. 36. H = y + BL 37. BL = f V2/2g 38. Donde:H = Altura del terrapln (m) ,y = Tirante de caudal de diseo (m)

BL = Borde libre (m) ,v = Velocidad media del agua (m/s) ,g = Gravedad (m/s2) = 9.81 f = Coeficiente

39. Cuadro 4.3 Valores de fCaudal mximo m3/s 3000 - 4000 2000 - 3000 1000 - 2000 0500 - 1000 100 - 500 Coeficiente f 2.00 1.70 1.40 1.20 1.10

40. Fuente: Tern A. Rubn, Diseo y construcciones de defensas ribereas, 1998 41. Para el caso, se tiene f = 1.40 42. Adems, el borde libre tambin se calcula conforme a valores del fetch cuando el ro se encuentra estable, segn el cuadro 4.4 43. Cuadro 4.4 Valores del FetchFetch en millas Velocidad viento Altura de las olas Bordo libre normal km/h m m < 80.0 80.5 120.7 < 0.80 0.82 0.91 1.00 1.82 2.43 Bordo libre mnimo m 0.50 1.52 1.82