DISEO DE LAS OBRAS PARA EL PLAN DE CIERRE DELDEPOSITO DE RELAVES TICLACAYAN

1. GENERALIDADES

Compaa Minera Atacocha S.A. (CMASA), ha solicitado a Geoservice Ingeniera S.R.L. efectuar el diseo de la Obras para el Plan de Cierre del Depsito de Relaves Ticlacayn. Con la finalidad de lograr que el rea de almacenamiento de relaves vuelva al uso productivo, definido como el contexto de los patrones de uso de tierra que existieron antes del desarrollo de la mina, se requiere que el rea vuelva a tener cierta semejanza a la configuracin y cubierta vegetativa que tena antes de colocarse los materiales de relave.

Uno de los principales propsitos de recuperacin del entorno, es lograr la estabilidad de la presa a largo plazo contra la erosin a causa del viento y el agua. El presente documento describe las acciones necesarias a ejecutar, para lograr la estabilidad de la presa Ticlacayn ante la erosin hdrica y elica y a la vez la recuperacin del entorno paisajstico de la zona; as como la estabilidad hidrolgica del depsito ante el trnsito de eventos extremos del ro Ticlacayn.

2. DISEO DE OBRAS DEL PLAN DE CIERRE

El diseo de las obras para el cierre del depsito de relaves Ticlacayn, abarca obras de estabilidad superficial e hidrolgica.

Las obras para el control de la estabilidad superficial del depsito de relaves por accin de la erosin hdrica y elica, se implementarn para los siguientes sectores:

a) La superficie horizontal correspondiente al vaso del depsito conteniendo los relaves.

b) El talud aguas abajo de la presa Ticlacayn que se observa desde la carretera central.

c) El talud aguas arriba de la presa N 1, en la parte anterior del depsito. Para asegurar la estabilidad hidrolgica, se han diseado obras con capacidad suficiente para la evacuacin de las aguas extraordinarias de la cuenca, sin comprometer los materiales del depsito.

2.1 OBRAS DE ESTABILIDAD SUPERFICIAL EN EL VASO DEL DEPSITO

Se pretende establecer una cubierta vegetal, que se perpete por si sola; que minimice la erosin por agua y viento, adems de hacer que el depsito vuelva a tener cierta semejanza con la apariencia del entorno.

Los relaves no tienen una textura ideal para la revegetacin, siendo pobre su retencin de humedad, mientras que las lamas son pobremente aireadas y se vuelven compactas con el secado. Ambas caractersticas inhiben la penetracin de cualquier raz vegetal.

Como el crecimiento de la vegetacin depende de las caractersticas climticas y la naturaleza del medio en que se desarrolla, debern cubrirse los relaves con un suelo bien gradado, compuesto de aglomerados de partculas de textura fina, para que retenga el agua y nutrientes permitiendo la penetracin de la raz.

A su vez, el suelo deber contener nutrientes para el crecimiento de la especie determinada, incluyendo nitrgeno, potasio, fsforo y micronutrientes; as como tambin microflora.

El proceso de estabilizacin superficial contra erosin por agua y viento, se realiza en dos etapas, inicindose la primera en la parte contigua a la presa Ticlacayn, donde los relaves presentan una superficie seca. Para la segunda etapa, deber considerarse el tiempo necesario para permitir el secado de la superficie, una vez culminados los trabajos de vertimiento de aguas industriales en el depsito. El objetivo es lograr una superficie lo suficientemente firme, para soportar el peso de los equipos empleados en los trabajos de estabilizacin.

Una vez que se presente un razonable grado de secado de la superficie del depsito, pueden continuar los trabajos de estabilizacin, de acuerdo al proceso de estabilizacin qumica y el plan de revegetacin.

Se proceder a cubrir la superficie de relaves con tierra subsuperficial en una profundidad de 30 cm, sobre la cual se colocar suelo agrcola mezclada con turba en un espesor de 20 cm como mnimo. Ambos materiales sern provenientes de la remocin de capas orgnicas superficiales y subsuperficiales obtenidas en la construccin de la presa Atacocha.

En la poca de estiaje, deber emplearse un sistema de irrigacin temporal mediante tcnicas de aspersin, goteo o mediante la utilizacin de cisterna y mangueras. Para proteger el rea de las actividades de pastoreo de animales, se emplearn cercas en toda la extensin del depsito, incluyendo las dos presas que lo conforman.

La seleccin de especies empleadas en la revegetacin, siguiendo el concepto de sucesin de comunidad de plantas, determina que deben utilizarse gramneas y trbol para la revegetacin inicial, proporcionando la cubierta necesaria para el hbitat de la fauna silvestre. Estas especies pioneras mejorarn el desarrollo del suelo y cambiarn las caractersticas microclimticas hasta el punto que otras especies de la zona como arbustos tpicos se adecuen a las condiciones cambiadas para invadir la zona.

La seleccin de estas plantas para estabilizar rpidamente la superficie, se basa en que sus races se sostienen con una cobertura poco profunda colocada sobre los relaves, tienen tasas de crecimiento rpidas y alta produccin de semillas.

Las caractersticas de las especies que rigen la adaptabilidad a las condiciones del sitio incluyen la facilidad de propagacin, los mtodos de plantacin requeridos y cronogramas, el desarrollo y profundidad de races y el potencial para la competicin entre especies en la mezcla.

El establecimiento de una comunidad culminante estable, que puede ser o no la misma a la de la tierra no disturbada, y que se perpete por s sola es el objetivo final de la revegetacin.

La secuencia de revegetacin seguir una serie de pasos que se mencionan a continuacin:

Preparacin del planto: para el establecimiento de la comunidad a corto plazo, incluyendo la colocacin de la capa de tierra subsuperficial y suelo agrcola, el nivelado y el empleo de surcos para mejorar el microclima.

Revegetacin a corto plazo: basada en gramneas y trbol como fuente primaria de cubierta del terreno, mezclando las semillas para incrementar la diversidad. La siembra se efectuar al comenzar la poca de lluvias mediante surcos o al voleo. La irrigacin ser por aspersin o por sistemas de goteo.

Vegetacin a largo plazo: para lograr el objetivo final de conseguir una comunidad estable auto sostenible, debe ocurrir una transicin entre la vegetacin a corto plazo y la de largo plazo. Esto se lograr dejando a la invasin de especies nativas luego de asegurada la vegetacin a corto plazo y el desarrollo del suelo.

2.2 ESTABILIZACIN DE LA SUPERFICIE DEL TALUD AGUAS ABAJO DE LA PRESA TICLACAYAN

La carencia casi total de topsoil en el rea del talud de la presa, obliga a movilizar grandes cantidades de sustrato para generar un medio de sostn a las especies vegetales.Las pendientes elevadas y la existencia de una capa de desmonte de mina en la mayor parte del rea de trabajo, hacen imposible la instalacin directa de topsoil en el talud, ya que por estabilidad del material el talud de reposo abarcara parte de la carretera, siendo vulnerable a la accin erosiva de las lluvias.

La ubicacin de la presa forma un nicho ecolgico con condiciones climticas favorables, donde las precipitaciones se dan en abundancia en los meses de diciembre a marzo.

El rea de trabajo (talud aguas abajo de la presa) abarca 4.39 Ha, correspondiendo1.2 Ha a una zona de muy elevada pendiente, 1.2 Ha con pendiente elevada y 1.99Ha de moderada pendiente. El objetivo es realizar una revegetacin del talud para disminuir los procesos erosivos causados por la lluvia y el viento, y mejorar el entorno paisajstico. Para reducir el efecto directo de las precipitaciones y su escorrenta sobre el talud actual de la presa, se colocar una cobertura vegetal, que a mediano plazo lograr reducir el negativo impacto visual que representan los desmontes de mina expuestos.

El rea de trabajo tiene un ancho promedio de 390 m y una longitud de talud promedio de 110 m, la cual ha sido dividida en tres zonas segn la realizacin de los siguientes trabajos de revegetacin:

- Instalacin de Unidades de propagacin.- Instalacin de bloques de pasto nativo.- Instalacin de componente forestal.

2.2.1 Instalacin de Unidades de Propagacin

Mtodo de revegetacin a ser aplicado en la parte ms accidentada del talud, en las pendientes entre 1.4H : 1V a 1H : 1V que se presentan en la parte central superior del talud aguas abajo de la presa, donde las lluvias estn generando el desprendimiento de los materiales granulares compactados.El material compactado de desmonte de mina encontrado en esta zona, y la fuerte pendiente, no permiten la instalacin suelta de sustrato u otro material sin la ayuda de elementos de soporte como mallas, anclajes o estacas. El grado de compactacin limita el uso de estacas de seccin apreciable u otros elementos de anclaje, y hace difcil la formacin de terrazas en el talud.Por tanto, se busca entonces la manera de estabilizar los ncleos de propagacin vegetal utilizando la menor cantidad de elementos de anclaje.El tratamiento consiste en distribuir en toda el rea unidades de propagacin consistentes en pequeos ncleos de sustrato con esquejes y semillas de pastos, de0.60m x 0.50m y de 10 kilogramos de peso. Para una adecuada distribucin del peso de los ncleos, se distribuye el rea del talud en sectores de 10m x 15m.En la cabecera de cada sector se instalar 15 estacas, cada una de las cuales servir de anclaje a una lnea de soporte de nylon con argollas de empate, en la cual se cuelgan 10 unidades de propagacin. Esto da como resultado un total de 150unidades de propagacin por sector, constituidos por 1500 kilogramos de sustrato con semillas.

Estas unidades de propagacin estarn en contacto permanente con el talud, esperando que con el riego frecuente empiecen a desarrollar los pastos en los 159 sectores que se necesitan para cubrir todo el talud, totalizando 2385 hileras y 23,850 unidades de propagacin.

2.2.2 Instalacin de Bloques de Pasto Nativo

Diseado para los sectores ubicados en las transiciones de talud, en las reas aledaas a las cunetas y otras zonas donde el material de base se presente estable. Consiste en la instalacin de bloques de pasto (kikuyo) de 0.4m x 0.4m x 0.15m, directamente colocado sobre el terreno, alternando los bloques de pasto con espacios vacos de las mismas dimensiones. Esta forma de distribuir los bloques se realiza porla escasez del recurso en la zona y la facilidad de propagacin que tiene el kikuyo. La estabilidad de este tratamiento ante las precipitaciones pluviales es mnima, siendo necesaria la utilizacin de elementos que acten como soporte de los bloques.

Se proyecta emplear mallas de material sinttico, liviano y resistente para lograr este objetivo. El rea que necesita de este tratamiento con bodoque se estima en 1.8 Ha, requirindose instalar un total de 56,145 bloques de kikuyo de las dimensiones indicadas.

2.2.3 Instalacin de Componente Forestal

Para el tratamiento en los taludes de las reas aledaas a las cunetas, se plantarn especies forestales, alternadas con las reas donde se colocan los bloques de pasto nativos.El objetivo es formar setos de especies arbustivas como retama, chilca, etc, instalando los plantones a 0.80m de distanciamiento entre plantas y 2.0m entre setos (bloques o paredes) para delimitar la zona revegetada y disminuir los efectos de los vientos hacia el talud de la presa.

El rea donde se proyecta instalar los plantones se estima en 0.19 Ha, requirindose instalar 3,053 plantones con ecotipo de la zona. Como complemento a las tres metodologas de revegetacin planteadas, y con la finalidad de mantener estables las unidades de propagacin y bloques de pasto nativo, y conservarlos frente a los rayos ultravioleta, se plantea colocar biomantas biodegradables.

Estas biomantas, adems de conservar la humedad necesaria para el desarrollo de las especies, tienen la funcin de coadyuvar en el sostenimiento de las unidades de propagacin y evitar los efectos erosivos de la cada de lluvias. Se requiere que estas biomantas tengan una durabilidad no menor de 18 meses, para que puedan proteger las especies durante dos temporadas de lluvia, tiempo suficiente para lograr un componente vegetal estable en el talud de la presa.

El rea de la presa que requiere este recubrimiento corresponde a las zonas donde seinstalen las unidades de propagacin y los bloques de pasto nativos, totalizando 4.1Ha. Se ha zonificado el uso de tres tipos de biomantas de acuerdo a la pendiente y longitud de colocacin:

Biomanta C125, ha colocarse en la parte superior del talud en un rea de 24,583 m2 Biomanta SC250, ha colocarse en la parte inferior de los extremos del talud en un rea de 4,040 m2 Biomanta C350, ha colocarse en la parte central inferior del talud en un rea de 10,308 m2

El sistema de anclaje de las biomantas comprende la colocacin de pines de acero espaciados 0.50 m horizontalmente y 0.60 m verticalmente, resultando un trabajo laborioso pero que dada la poca profundidad de empotramiento necesaria, resulta razonablemente adecuado de realizar frente al aseguramiento de la consecucin de sus objetivos.

Todas las especies a utilizar en la revegetacin del talud de la presa, debern ser nativas, propias del lugar, caracterizndose por ser precoces en su crecimiento y tener un desarrollo radicular abundante, adems de ser altamente resistentes a la sequa adecundose a condiciones de suelos pobres de poco espesor.

Se debe tener cuidado con el sistema de riego de los taludes en poca de estiaje, para evitar la erosin mediante la escorrenta concentrada proveniente del riego, recomendndose el sistema de riego por goteo.

2.2.4 Desarrollo de Actividades de Cobertura Vegetal

a) CONSTRUCCION DE GALPON

Se construir un galpn de 10.0 m de longitud x 5.0 m de ancho y 3.0 m de altura, para proteger los materiales que conforman el sustrato y los bloques de pasto nativo.La proteccin bsicamente es para evitar que los rayos solares caigan directamente sobre estos materiales, al igual que las lluvias. Su construccin ser de forma rstica por su condicin de temporal y el bajo valor econmico de los materiales que albergar, el cual ser desmantelado una vez terminados los trabajos de revegetacin.

b) PREPARACION DEL SUSTRATO

Los componentes del sustrato sern adquiridos de los comuneros de la zona, salvo los elementos sintticos. Los elementos confortantes del sustrato son:

- Suelo agrcola: como suelo de chacra proveniente de los 20 a 30 cm superficiales, puede servir tambin el material removido por el equipo en la habilitacin de accesos, con una cantidad moderada de arcilla. Se requiere alrededor de 115 toneladas de este material.- Turba: suelo orgnico caracterstico de la zona de Jalca (puna), la cantera para este material corresponde a la zona donde se construir la presa de relaves Atacocha. La cantidad de este material necesario se aproxima a 97 toneladas.- Gallinaza o abonos orgnicos de materiales locales: material orgnico liviano que ayuda a mejorar la estructura de la mezcla (arcilla, limo, etc) y a conservar la humedad del sustrato. Se requiere 23 toneladas de abono orgnico.- Urea, Potasio y Fosfato: materiales que proveen los nutrientes necesarios para el rpido desarrollo del componente vegetal. Se requiere en total 115 sacos de50 ilogramos de fertilizantes sintticos.

c) PREPARACION DE UNIDADES DE PROPAGACIN

La preparacin de las unidades de propagacin requieren la utilizacin de sacos de polipropileno, los cuales debern perforarse en hileras con agujeros de 1 cm de dimetro, espaciados cada 5cm en ambas caras, dejando mrgenes de 10cm en los 4 bordes.Sobre la cara que ir en contacto con el terreno de desmonte de mina, se colocar una capa de sustrato grueso procedente del tamizado, sobre la cual ir el sustrato preparado hasta completar los 10 kilogramos.

A medida que se va llenando el sustrato, se siembra un 70% de los esquejes, humedecidos en sales Hidrosorf, dejando el 30% restante para su siembra a travs de los agujeros realizados. Previo al llenado del saco se siembra la semilla de los pastos asociados (rye grass trbol blanco), muy cerca de la cara que ir expuesta, aadiendo inculos de bacterias nitrificantes. Terminado el llenado del saco, se cose la boca del mismo y se acomoda formando pilas de 10 sacos, hasta el traslado a su lugar definitivo en el talud de la presa.Se requiere preparar 23,850 unidades de propagacin, que sern instaladas en el terreno cubriendo un rea de 2.4 Ha.

d) INSTALACION DE UNIDADES DE PROPAGACIN

La instalacin de las unidades de propagacin se realizar en los 159 sectores de10.0m x 15.0m, clavndose 15 estacas en la cabecera de cada sector para fijar una lnea de soporte consistente en soga de nylon de , de la cual se desprenden 15 hileras con 10 unidades de propagacin cada una. La cinta de amarre de las hileras es un material sinttico resistente y liviano, capaz de soportar 100 kilogramos equivalentes a las 10 unidades de propagacin de cada hilera.La cantidad de hileras a instalar asciende a 2,385 cubriendo las 23,850 unidades de propagacin.

e) INSTALACION DE BLOQUES DE PASTO NATIVO Y COMPONENTE FORESTAL

Las zonas del talud aguas abajo de la presa que presentan pendiente menor a 1.75H :1V, donde el desmonte de mina se aprecia ms estable, sern cubiertas por bloques de pasto nativo o pasto nativo de 0.40m x 0.40m x 0.15m de espesor.

La disposicin de estos bloques se realizar formando un damero, alternando con espacios vacos. Para evitar un posible deslizamiento de los mismos, se utilizar biomantas.

El rea que ser revegetada mediante este tratamiento corresponde a 1.8 Ha, debiendo adquirirse el material de las comunidades aledaas a la zona de trabajo.La instalacin del componente forestal se realizar en ambas mrgenes del talud de la presa, alternando con bloques de pasto nativos. Las plantaciones se harn formando setos densos o muros de arbustos, con distanciamiento de 0.80 m entre plantas y de2.0 m entre setos.Se calcula utilizar 3,000 plantas en el rea de revegetacin mediante plantaciones forestales, abarcando un rea de 0.18 Ha.

f) MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE COBERTURA VEGETAL

Con la finalidad de acelerar el prendimiento del material de propagacin se realizar riegos frecuentes, utilizando sistemas de aspersin o goteo. En forma espordica se efectuar un tratamiento foliar con abonos diluidos.Al final del tratamiento de revegetacin del talud aguas abajo de la presa Ticlacayn mediante los tres tipos sistemas planteados, el componente vegetal se encontrar establecido y en proceso de expansin, con la resistencia suficiente ante la erosin provocada por las precipitaciones pluviales, y para soportar su propio peso.

g) INSTALACION DE BIOMANTA

Para estabilizar, conservar contra la accin de los rayos ultravioleta, y generar un ambiente con humedad y temperatura adecuadas, para las unidades de propagacin y bloques de pasto nativo, se colocar mantas biodegradables sobre el talud aguas abajo de la presa.

De acuerdo a los objetivos del proyecto, ser necesaria la utilizacin de una biomanta cuya durabilidad natural mnima de 18 meses, tiempo suficiente para enfrentar las dos prximas temporadas de lluvia (2006 2007), tiempo despus del cual se tendr un componente vegetal estable.El rea total que se cubrir con biomanta es de aproximadamente 3.8 Ha, que corresponde a los sectores tratados mediante las unidades de propagacin y los bloques de pasto nativo.

2.3 ESTABILIZACIN SUPERFICIAL DEL TALUD AGUAS ARRIBA DEL DEPOSITO

La conformacin del depsito de relaves Ticlacayn, ha sido posible con la construccin de una presa auxiliar ubicada en la parte anterior del depsito. Esta presa actualmente se encuentra en el nivel 3393 msnm, la cual tiene diversos materiales en su conformacin como: gravas arcillosas, concreto armado, gaviones rellenos con piedra, y desmonte de mina.

Los trabajos de estabilizacin superficial en este sector del depsito, se enfocan principalmente a la cobertura del talud aguas arriba, donde superficialmente se aprecian escombros de mina compactados. La estabilizacin se realizar colocando un enrocado para proteger el talud de la erosin tanto de la lluvia, como de las aguas del ro Ticlacayn ante un eventual represamiento.

Esta proteccin mediante enrocado incluye no slo fragmentos de roca clasificada convencionalmente, sino tambin una capa de grava arenosa como transicin entre el desmonte de mina y la roca. El espesor del enrocado a utilizar ser de 0.40 m, colocado en toda la superficie del talud aguas arriba de la presa. Por debajo de esta capa se colocar una transicin de grava arenosa de 0.30 m de espesor, la cual deber apoyarse en un geotextil no tejido de 250 gr/m2.

El rea a cubrir mediante el enrocado es de 3,343 m2, utilizndose material angular proveniente de los trabajos de voladura realizados para la construccin del espesador en la zona de operaciones de Compaa Minera Atacocha, distante 6 Km de la zona de trabajo.

2.4 ESTABILIDAD HIDROLOGICA DEL DEPOSITO DE RELAVES

El estudio hidrolgico efectuado en la cuenca del ro Ticlacayn, donde se ubica el depsito de relaves, determina que el caudal mximo es de 40.0 m3/seg, en caso se presente una escorrenta extraordinaria con 500 aos de periodo de retorno.

Actualmente el depsito de relaves Ticlacayn cuenta con un sistema de drenaje de aguas superficiales, compuesto por un tnel de concreto armado de 2.5 m de ancho y3.0 m de altura, que atraviesa el depsito siguiendo el antiguo cauce del ro; mediante este tnel se han derivado las aguas hasta su descarga en el ro Huallaga.

Adems cuenta con un vertedor de excedencias ubicado al nivel de deposicin mxima del depsito, el cual capta las aguas excedentes en el vaso del depsito y las deriva hacia el tnel mencionado.

Para asegurar la estabilidad hidrolgica del depsito, ante una eventual falla del sistema existente, se ha diseado un sistema de derivacin de las aguas que comprende las siguientes estructuras:- Captacin.- Canal de derivacin.- Rpida.- Poza de disipacin.- Estructura de entrega.2.4.1 ESTRUCTURA DE CAPTACION

La captacin se ubica en el estribo izquierdo de la corona de la presa auxiliar del depsito de relaves Ticlacayn. Dicha captacin evacuar las aguas ante una eventual obstruccin del tnel de derivacin, que ocasionara el embalsamiento de las aguas del ro sobre la presa auxiliar.Esta conformada por un canal de concreto armado de ancho variable, con un mximo de 12.00 m en la entrada, reducindose gradualmente siguiendo la curvatura del eje hasta alcanzar los 5.00 m al inicio del canal de derivacin.En la parte de ingreso lleva una pantalla con aleros de 2.00 m a cada lado del muro, profundizndose 1.00 m por debajo del nivel de cimentacin en la parte central.

2.4.2 CANAL DE DERIVACION

El trnsito de las aguas embalsadas seguir por un canal rectangular de concreto armado de 5.00 m de ancho y 3.50 m de altura, con pendiente de 0.1% en una longitud de 401.05 m. Este canal discurre con flujo subcrtico por la ladera del sector izquierdo del depsito, inicindose en el nivel 3,389.10 msnm. El espesor de los muros vara de 0.25 m en la coronacin a 0.35 m en la base, el espesor de la losa del piso es de 0.40 m en el que se incluye 0.10 m de desgaste por abrasin. Se considera adems un solado de concreto pobre de 0.10 m de espesor.

Con el caudal de 40 m3/seg el agua alcanza una velocidad de 2.75 m/seg, que permite el arrastre de arena y grava pues no se espera el ingreso de material slido de mayor tamao debido al embalse formado, el cual aun cuando se colmate propiciara la deposicin de material grueso en la cola del mismo, es decir en el extremo opuesto al sitio de la captacin. Por otra parte, se ha previsto una amplitud de 12.00 m en la captacin con la finalidad de disminuir la velocidad del agua en su aproximacin hacia el inicio del canal, reduciendo tambin as la capacidad de arrastre de material slido.

2.4.3 RAPIDA

Luego de bordear el depsito de relaves, a la elevacin de 3,388.70 msnm, es indispensable la construccin de una rpida para pasar a rgimen de flujo supercrtico por la necesidad de vencer un desnivel de unos 70 m en 343 m de longitud, hasta llegar al cauce del ro Huallaga.

El terreno donde se desarrolla el trazo de la rpida es en media ladera de topografa ondulada conformada por material coluvial y roca descompuesta, delimitada en ellado derecho por el pie de la presa Ticlacayn y en el lado izquierdo por una lnea divisoria de propiedad. En el extremo inferior, esta franja esta atravesada por la carretera central, en el nivel 3,335 msnm, el lmite inferior es el ro Huallaga en la elevacin 3,319 msnm. Adems de atravesar la carretera central, el trazo atraviesa un camino de acceso existente, donde la rpida cambia de seccin U a rectangular cerrada en la parte superior.En la definicin del alineamiento en planta se ha tenido en cuenta la topografa del terreno y los lmites de propiedad, este ltimo factor ha obligado a adoptar una inflexin horizontal.El canal en rpida tiene capacidad de 40 m3/seg, es de seccin rectangular de concreto armado. Se inicia con una transicin y seccin de control donde se produce el cambio de rgimen de flujo subcrtico a crtico, el canal que prosigue tiene un ancho de 3.00 m y altura de 2.50 m. el espesor de la losa de piso es de 0.40 m incluyendo 0.10 m previsto para desgaste por abrasin; el espesor de los muros es de0.30 m. la pendiente es variable, entre 2.2% y 51.8%. La velocidad del agua es tambin variable entre 5 y 21 m/seg. El canal es descubierto con excepcin de un tramo de 27 m que es cubierto con el fin de dar paso a la carretera sobre el conducto y contener el relleno del camino.Con el fin de adecuar el conducto a las inflexiones del terreno, el trazo presenta varias inflexiones verticales que son curvas parablicas cuando las inflexiones son convexas y curvas circulares cuando las inflexiones son cncavas. Estas curvas tienen la funcin de evitar el despegue de la lmina y la formacin de presiones negativas en el primer caso y de las sobre presiones en el segundo caso, han sido calculadas en funcin de los cambios de pendiente y de la velocidad del agua.

El canal esta conformado por paos de 9.0 m de longitud. Las juntas de construccin entre pao y pao son impermeabilizadas con water stop. Cada tres paos se dispone una junta de dilatacin. En las juntas del piso se deja un rebaje de 1.5 cm de altura entre la losa de aguas arriba y la losa de aguas abajo, el cual se empalma con radio de10 cm con el alineamiento de la rasante comn de ambas losas. Asimismo, la losa de aguas abajo debe llevar un sobreancho en su extremo de aguas arriba a fin de que la los a de aguas arriba se apoye sobre la estructura de aguas abajo. Ambas disposiciones indicadas tienen por objeto evitar el efecto de cua que ejerce el agua a altas velocidades sobre las juntas, que llegan a abrir vas de escape del agua a travs de estas.

A nivel de la cimentacin, el canal en rpida lleva un sistema de drenaje conformado por drenes transversales ubicados debajo de cada junta, los cuales se empalman con un dren colector longitudinal que sigue por un lado del canal. Este sistema evita que un posible escape de agua a travs de las juntas llegue a producir el lavado de finos del terreno de fundacin. Es recomendable que el solado de concreto pobre de 0.10 m de espesor que se coloca en la cimentacin sea poroso a fin de mejorar el drenaje.

2.4.4 POZA DE DISIPACION

En la parte final de la rpida se ha dispuesto una poza de disipacin de energa, coincidente con el cruce de la carretera central, donde se presenta una terraza de topografa aparente para esta estructura despus de la cual prosigue un declive pronunciado hacia el ro, proyectndose una cada dentada de entrega. El objetivo de la poza es reducir la velocidad del agua en el ingreso hacia la cada dentada, condicin requerida para el eficaz funcionamiento hidrulico de dicha estructura.

La poza de disipacin se inicia despus de una transicin en rpida con longitud de45.0 m en la que se pasa del ancho de 3.00 m de la rpida al ancho de 6.00 m de la poza, la longitud de la poza es de 28.50 m. La poza es del tipo 1 del USBR, es decir, sin elementos dentados para reducir la longitud de poza, por tener este tipo de poza menor necesidad de mantenimiento. Los muros tienen altura de 7.00 m y espesor variable entre 0.30 m en la coronacin y 0.60 m en la base, llevan contrafuertes espaciados a 9.0 m. La losa del piso tiene espesor de 0.80 m y se extiende 2.00 m a cada lado de los muros con el fin de contrarrestar la subpresin que pudiera presentarse.

La parte inicial de la poza, en una longitud de 12.00 m es cubierta, pues conforma una estructura en prtico que constituye el paso de la carretera central, en ambos extremos de esta se han dispuesto muretes de seguridad. La estructura esta diseada para soportar trfico pesado.En ambos lados de la poza se ha dispuesto tuberas de drenaje con pendiente hacia el ro las cuales desembocan en la cada dentada. Tiene por objeto abatir el nivel fretico para reducir la subpresin que pudiera ocurrir debajo de la losa de fondo de la poza.

2.4.5 ESTRUCTURA DE ENTREGA

La cada dentada es la estructura de entrega al ro, el caudal de diseo es de 40 m3/seg. Se inicia inmediatamente despus de la poza, con ancho igual a sta, es decir 6.00 m. el diseo corresponde al modelo del USBR, la inclinacin del piso de 3H : 1V lleva elementos dentados de 1.00 m de altura espaciados cada 3.00 m, los muros tienen una altura de 4.00 m y espesor de 0.30 m. La cada se prolonga hasta 3.00 m por debajo del fondo del ro, igualmente los muros de ala de 4.70 m que se han dispuesto a cada lado.

Del pie del paramento donde termina la poza parten dos tuberas de HDPE de 0.60 m de dimetro cada una, que pasan debajo de la cresta inicial de la cada dentada y descargan en el piso de la misma. Estn dispuestas a fin de facilitar auto limpieza hidrulica y que no se produzca sedimentacin en la poza.

Tanto la estructura de captacin, el canal de derivacin, la rpida, poza de disipacin y estructura de entrega sern construidas con concreto de resistencia fc=210 Kg/cm2.En los planos se presenta la disposicin en planta, perfil y detalles de la captacin, canal de derivacin, rpida, poza de disipacin de energa y estructura de entrega. Mediante la construccin de las obras de drenaje diseadas, se asegura la estabilidad hidrolgica del depsito de relaves Ticlacayn para el trnsito de una avenida con500 aos de periodo de retorno.