Informe EspecialConcreto OBRAS HIDRÁULICAS PERÚ

8/13/2019 Informe EspecialConcreto OBRAS HIDRULICAS PER

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Copyright Asociacin de Productores de Cemento - Lima - Per

Para concretar el presente compendio sobre las grandes obras hidrulicas construidas en el Per antes

y durante el siglo que termina (recurriendo a la albailera de piedra al principio y despus al concreto

como materia prima) fue necesario ordenar la informacin respectiva y la enriquecerla con aquella

hasta hoy dispersa, fin de un informe retrospectivo ms completo.

Con esta publicacin stricto sensu, no pretendemos lograr un trabajo de investigacin con la cobertura

mas completa acerca de la obra hidrulica realizada en el pas. Pero si aspiramos a dar un paso positivo

en esa direccin que podra ser bien aprovechado por quien desee continuarlo, mejorndolo y

completndolo con la rigurosidad pertinente, considerando que estas recopilaciones estadsticas no

frecuentes y que en temas de obras hidrulicas de concreto, resultara especialmente remarcable.

Por ello, ser muy satisfactorio que nuestro trabajo sea considerado un esfuerzo meritorio de

recoleccin y ordenamiento de la informacin disponible sobre las ms importantes obras hidrulicas

existentes en el Peru, sea cual sea su finalidad: riego de tierras eriazas, generacin de energa elctrica

y abastecimiento de agua potable a las principales urbes del pas.

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El Per tiene un pasado milenario rico en la

ejecucin de obras hidrulicas admirables parasu poca (y aun para la actual) remontado a

culturas incas cuando por ejemplo, se cubrieron

con verdes sembros las laderas de muchos

valles serranos y costeos mediante andeneras

que al mismo tiempo que estabilizacin sus

empinados taludes, garantizaban el uso racional

de las aguas provenientes de largos canales

propios, cuando no del propio rio, de la cuenta

vecina cruzando en este caso la divisoria que lasseparaba por su parte ms baja reconocida

posteriormente como tal por viajantes y

arrieros quienes siempre elegan este camino

para acortar su viaje.

Es as como el Valle Sagrado de los Incas y

muchas otras campias desde Cajamarca y Piura

hasta Arequipa, Moquegua y Tacna an

permanecen cultivadas, produciendo como

siempre, a base del arraigo y perseverancia de

los campesinos dignos herederos de sus

ancestros.

A pesar de que estos andenes fueron

abandonados debido a los cambios en el modo

de vida de los antiguos peruanos que la

colonizacin espaola trajo consigo, an

perduran como legados a la posteridad con su

geometra de escalera agreste junto a tramos

escondidos de canal que cada vez que

descubren a la vista del hombre, y se les sigue

llamando Canal del Inca. Ests ruinas y

vestigios estn all presentes hasta hoy dia, tan

solo como mudos testigos de esta imponentes

obras de la ingeniera hidrulica desarrollada

hace mil aos en esta parte de Amrica.

El paso mismo de los canales de trasvase de una

cuenca a la vecina justo por el cuello ms bajo

de la divisoria respectiva, era ya una solucin de

alta ingeniera para su poca. Ha tenido quepasar mucho tiempo para que los avances

PASADO Y PRESENTE DE LA INGENIERA HIDRULICA


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sido el taln de Aquiles de todos los canales

construidos en las punas del Per.

Con referencia a los tneles o galeras, si bien

para su excavacin se prefiere todava el mtodo

tradicional que usa explosivos (perforacin,

disparo y limpia), existen los tneles de

Carhuaquero (Lambayeque) en la dcada de los

80 y Chimay (Junn), actualmente en

construccin, en los que se ha aplicado lametodologa de excavacin a plena seccin y sin

uso de explosivos con el equipo de perforacin

conocido por topo (TBM). En el caso del

proyecto Angostura (Arequipa) est previsto

utilizar nuevamente esta tecnologa para

perforar gran parte de sus 3 tneles que

sobrepasaran los 17 km de longitud

total. As el Per estar al nivel de otros pases

que aplican este procedimiento desde hace

mucho.

En lo concerniente al revestimiento de dichas

galeras se usan tecnologas de punta desde

1952 (tnel Culqui) hasta 1998 (tneles de

Chavimochic), mediante encofrados plegables de

fcil traslado y llenado neumtico del concreto

detrs y encima de dicho encofrado.

Igualmente, en el importante proyecto de

Angostura que se desarrolla al sur del Per, se

construir una presa de gravedad de 100. De

altura con el mtodo moderno de concreto

compactado con rodillo (RCC), aplicando los

nuevos avances que a nivel mundial se ha

conseguido para el efecto.


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CLASIFICACIN Y CARACTERSTICAS DE LAS OBRAS HIDRULICAS

En el Per al igual que en otras partes del

mundo, se les da el nombre de obras hidrulicas

a las estructuras que se construyen para fines de

almacenamiento o conduccin de agua, y

excluye aquellas que en contacto con el agua

cumplen distintas funciones, como los muros de

encauzamiento, estribos y pilares de los

puentes, al igual que los espigones y muelles de

los puertos.

Entendidas de esta manera, las obras hidrulicas

cubren una amplia gama de propsitos

especficos y, por eso mismo pueden agruparse

del modo que correspondan al orden como se

ubican entre la fuente de agua a aprovechar y el

punto terminal donde se quiere utilizarla:

Obras de captacin Presas de embalse

Aliviaderos de demasas en los embalses Estructuras para la descarga regulada en

los embalses

Tneles (de desvi, de conduccin,intercuencas, de trasvase)

Canales de conduccin Obras de arte (conductos cubiertos,

desarenadores, puentes acueducto,

sifones, rpidas, partidores, etc.)

Obras todas de concreto, excepto cuando se

haya optado por la alternativa de presas de

tierra o de enrocado y tambin, cuando los

canales y tneles no requieran revestimiento de

concreto.

En las siguientes descripciones estn incluidos

los listados y las caractersticas de las obras

hidrulicas ms importantes construidas en el


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Cuadro N1

RELACIN DE LAS MS IMOPRTANTES BOCATOMAS DE LA COSTA DEL PER

No. Nombre o

(Proyecto)

Ro Departa-

mento

Caudal de

captacin (m3/s)

Propsito

principal

1 Sullana Chira Piura 25.5 MD

7.0 MI

Irrigacin

2 Miguel Checa Chira Piura 19 Irrigacin

3 Zamba Quirz Piura 70 Irrigacin

4 Chipillico Chipillico Piura 70/10(*) Irrigacin

5 Los Egidos Piura Piura 60 Irrigacin6 Raca Rumi Chancay Lambayeque 75 Irrigacin

7 La Puntilla Chancay Lambayeque 70 Irrigacin

8 Talambo-Zaa Jequetepeque La Libertad 72 Irrigacin

9 Can del Pato Santa Ancash 48 Energa

10 (Chavimochic) Santa Ancash 105 Irrigacin

11 La Huaca Santa Ancash 35 Irrigacin

12 La Vbora Santa Ancash 12 Irrigacin

13 Matucana Rmac Lima 12 Energa

14 Tamboroque Rmac Lima 12 Energa

15 Chosica Rmac Lima 22 Energa

16 La Atargea Rmac Lima 25 Agua potable

17 La Achirana Ica Ica 26 Irrigacin

18 Tuti Colca Arequipa 34 Irrigacin

19 Pitay Siguas Arequipa 20 MD

12 MI

Irrigacin

20 La Joya Chili Arequipa 15 Irrigacin

21 Charcani I Chili Arequipa 6 Energa

22 Charcani II Chili Arequipa 6 Energa

23 Charcani III Chili Arequipa 6 Energa

24 Charcani IV Chili Arequipa 8 Energa

25 Charcani VI Chili Arequipa 8 Energa

26 Otora Huaracane Moquegua 7 Irrigacin

27 Torata Tumilaca Moquegua 7 Irrigacin

28 Ancoaque Maure Tacna 12 Irrigac./Energa

Nota: MD-Margen Derecha; MIMargen Izquierda. *inicialmente 70 / actualmente 10-


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PRESAS DE EMBALSE

la roca de la cimentacin y la morfologa de la

boquilla lo permitan. Ya no se recurri a la presa

convencional de concreto-gravedad (como

Tablachaca en el rio Mantaro) sino a la de arcosimple (Autisha en el rio Santa Eulalia) o a la de

arco de doble curvatura (El Frayle en el rio

Blanco - Arequipa), lo cual atestigua que la

tecnologa moderna siempre estuvo presente en

el Per.

Si nos remontamos a la poca de la colonia con

el Dique de los Espaoles para

almacenamiento de la laguna del Indio, (1789) y

que hace pocos aos cobro vigencia cuando por

fin pudo construirse, han sido numerosas las

En el Per se construyen presas de fbrica con

fines de almacenamiento de agua desde el siglo

pasado. Prueba de que el progreso mundial en

este campo tambin llego a Amrica es laevolucin, las precursoras de albailera de

piedra (piedra grande asentada con argamasa de

cal y posteriormente con concreto simple) a las

modernas de concreto masiva. Es as como, a

medida que las presas fueron creciendo en

altura, la oferta de cemento aumentaba en Lima

y provincias, se fue sustituyendo paulatinamente

la albailera de piedra concreto masivo (Viconga

es la ultima presa alta de albailera construidaen el pas). Algo dems, cuando las condiciones

de

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La finalidad de estas presas no solo est en el

riego, sino tambin en el aprovechamiento

energtico, que en el caso de yuracmayo es

adems, de abastecimiento de agua potable. En

la relacin anterior no ha sido considerada la

presa de enrocado Mal Paso, pese a sus 76 m,

por haberse construido en los aos 30 con

tecnologa de la poca.

Segn las estadsticas elaboradas por el Comit

Peruano de Grandes Presas (COPEGP)

incorporadas al Registro Mundial de Presas que

prepara peridicamente la Comisin

Internacional de Grandes Presas (ICOLD), el Per

figuraba el ao 1998 con 48 presas mayores de

10 m. de altura entre las cuales 24 son de

concreto y cuyas caractersticas ms importantes

son las que se indican en el cuadro N 2.

Sin embargo, es conveniente hacer algunos

comentarios adicionales al respecto. Primero la

presa de Tablachaca del tipo gravedad-concreto

es, entre todas, la tercera ms alta del Per y la

de El Frayle del tipo arco de doble curvatura, la

cuarta. Sundo, en el nuevo grupo de presas de

concreto, que desde hace pocos aos se ha

abierto en las estadsticas de ICOLD, designadas

como presas movibles por estar constituidas

de grandes compuertas metlicas entre pilares

de concreto, en el Per ya se construyeron 2

(Campanario y Puente Cincel). Tercero, el

procedimiento para construccin de presas de

gravedad, bastante difundido, llamado de

concreto compactado con rodillo (RCC segn

sus siglas en ingles), tiene ya su primera

aplicacin en el Per con la recientemente

construida presa del sistema de

Marcapomacocha que ha sustituido a la antigua

resa Antocoto Pro ecto Marca III de Seda al .

Se vislumbra que algunas presas, diseadas

originalmente como de tierra y/o enrocado,

cambiarn a este novedoso tipo de presa,

siempre y cuando el basamento rocoso, ubicado

bajo el depsito aluvial del respectivo cauce del

ro, resulte econmicamente accesible para que

la presa de concreto compactado con rodillo

(RCC) se apoye directamente sobre roca. El ms

reciente ejemplo de esto ltimo ser la presaAngostura perteneciente a la Segunda Etapa del

proyecto Majes-Siguas.

Todos los reservorios de agua referidos en este

trabajo, sin importar que la presa construida sea

o no de concreto, tienen como sus obras

conexas a los aliviaderos de demasas (obras de

seguridad del reservorio) y a las obras de

descarga (estructuras provista de vlvula y/o

compuertas para controlar las entregas de agua

de acuerdo a los requerimientos de los usuarios).

Por esta razn, han sido agrupadas en la

siguiente seccin con el nombre de estructuras

de evacuacin del reservorio.

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TNELES

Estas obras de desvo o de ulterior conduccin

subterrnea estn generalmente revestidas con

concreto, que puede ser simple o tener

armadura de refuerzo si la galera a construirser auto portante o no, por causa del buen o

mal terreno a atravesar. La mayora de las

veces, y sin importar que la roca perforada haya

sido de buena calidad, se le reviste por razones

eminentemente hidrulicas a el fin de aumentar

su velocidad de conduccin y, as, disminuir su

dimetro y, por consiguiente, el costo de

excavacin.

Cuando los tneles para conducir agua trabajan

a pelo libre por lo regular, tienen forma de

herradura y cuando van a estar a presin,

generalmente, su forma es circular. El

revestimiento de las galeras puede variar desde

un recubrimiento con concreto lanzado(shotcrete) en una o dos capas (con o sin

refuerzo de malla de alambre y ltimamente de

fibra) hasta un revestimiento de concreto

vaciado neumticamente detrs de encofrados

metlicos deslizantes.

Sin embargo, siempre y cuando el tnel vaya a

trabajar a pelo libre, esta metodologa puede

cambiarse por aquella de revestir solamente los

hastiales hasta la altura ms conveniente de la

seccin bal adoptada, dejando los arranques y

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El tnel a presin del Mantaro que abastece a las

centrales hidroelctricas Santiago Antnez deMayolo y Restitucin se termin de construir en

1972. Tiene 20 km de longitud, 4.80 m de

dimetro, 96 m3/s de capacidad y est

ntegramente revestido e incluso se ha blindado

con planchas metlicas cerca de 1.5 km de su

parte terminal. Debido a que desde 1974 viene

funcionando ininterrumpidamente y sin ningn

mantenimiento, no se han corregir los graves

problemas surgidos a lo largo del tiempo que su

capacidad inicial cerca del 30%. La conclusin a

la que se ha llegado finalmente es que para

repararlo sin que tengan que paralizarse ambas

centrales, los soportes principales del sistema

interconectado nacional, ser necesario

construir un a segundo tnel paralelo. Resulta

finalmente muy importante resaltar que el

volumen de concreto colocado como

revestimiento de toda la galera sobrepas los

100,000 m3, con la particularidad de haberse

requerido el uso de cemento portland tipos II y V

en un tramo importante, por la presencia deaguas de filtraciones cargadas de sulfatos.

Al sur del tnel Mantaro se encuentra en actual

proceso de desarrollo el proyecto Ro Cachi para

cumplir un propsito mltiple (riego, agua

potable y generacin de energa), que incluye al

tnel Ichocruz-Chiara, de 3 m de altura y 7 km

de longitud totalmente revestidos.

Continuando, se llega a la derivacin del roColca que, para regar las pampas de Majes y

Siguas, se ha tenido que construir una

conduccin de 34 m3/s de capacidad que, entre

la bocatoma Tuti y el tnel terminal, tiene 101

km de longitud, de los cuales solo 13 km

corresponden a canales y los 88 km restantes, a

galeras totalmente revestidas. A estas hay que

agregar los 20 km de tneles revestidos entre la

bocatoma Pitay y las pampas de Majes con

20m3/s de capacidad.

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El canal Chinecas con 32 m3/s de capacidad

inicial, que parte de la bocatoma La Huaca sobre

el mismo ro Santa, pero por su margen

izquierda. Cuando se termine este canal

alcanzar los 40 km de longitud, gran parte de

ellos revestidos de concreto.

Continuando hacia el sur, nicamente con los

canales de mayor envergadura, se llega al canal

La Achirana que corre por la margen izquierdadel ro Ica. Este ha sido ampliado a 26 m

3/s de

capacidad en cabecera y est totalmente

revestido en sus primeros tramos.

Si bien es cierto que la mayor longitud de la

conduccin Tuti-Tnel Terminal de 34 m3/s de

capacidad, perteneciente al Proyecto Majes-

Siguas, corresponde a los tneles y solo 13

KmKm a canales totalmente revestidos, se le

menciona nuevamente por la importancia que

tiene esta obra de trasvase de la cuenca del ro

Colca a la del ro Siguas para el sur del pas. De

otro lado, para el riego de las pampas de Majes

y de Siguas con las aguas as derivadas, se han

tenido que construir, a partir de la bocatoma

Pitay, los sistemas de conduccin de ambas

mrgenes del ro Siguas, que incluye centenares

de kilmetros de canales madre, laterales y de

riego, totalmente revestidos con concreto.

El ltimo canal de importancia en el sur de

nuestra costa es el de Pasto Grande (Moquegua),

que parte del reservorio del mismo nombre y

aunque su capacidad no sobrepasa los 10 m3/s,

su importancia estriba en los novedosos

sistemas de revestimiento usados con

incorporacin de telas sintticas

(geomembranas) entre las dos capas de concreto

en que se ha dividido el revestimiento.

En cuanto a la sierra y ceja de selva del pas,

debemos aclarar primero que en ambas regiones

predominan las pequeas y medianas

irrigaciones y son muy pocos los proyectos

desarrollados en ellas, que incluyen canales

revestidos de la magnitud de los descritos para

la costa.

Con referencia a las pequeas y medianas

irrigaciones indicadas debemos decir que loscanales ms conocidos del pas son los

construidos dentro del Plan Meris, ejecutado a lo

largo de sucesivas etapas, en diferentes

departamentos de la sierra, desde Cajamarca

hasta el Cusco.

En todo caso, el ms importante ejemplo de

canal revestido con apreciable capacidad de

conduccin en la sierra del Per es el construido

en la margen izquierda del ro Mantaro, de ms

de 50 km de longitud, 14 m3/s de capacidad

inicial y seccin telescpica totalmente revestida

con concreto o albailera de piedra.

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OBRAS DE ARTE

En el curso de todas las conducciones de agua

tanto en lo superficial (canales) como en lo

subterrneo (tneles), se construyen una serie

de obras con fines especficos, designadas con el

nombre de obras de arte. Todas son

ntegramente de concreto.

Es as como, por ejemplo, inmediatamente antes

y despus de los portales de entrada y salida de

los tneles, el material deleznable (roca de mala

calidad o suelo) que generalmente hay que

atravesar, es excavado a tajo abierto (llamado

tambin corte cerrado por la forma que se le da

a la excavacin) a fin de construir el falso tnel

correspondiente con la comodidad de hacerlo en

superficie, colocando libremente los encofrados

y armaduras de refuerzo y, por consiguiente,

simplificando bastante la operacin de vaciado

del concreto. Sin olvidar que, una vez terminadas

estas operaciones, debe ser cubierto con

material proveniente de la propia excavacin

para, de esta manera, protegerlo de por vida

contra los derrumbes que en la poca de lluviasse producirn. Esta estructura que es siempre de

concreto armado corresponde a la conocida con

el nombre de conducto cubierto, muy utilizado,

por ejemplo, a lo largo de varios kilmetros del

canal de la margen izquierda del ro Mantaro,

despus de la bocatoma de Ataura para

atravesar subterrneamente, extensos tramos

de la ciudad de Huancayo.

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Can del Pato que abastece a la central

hidroelctrica de Huallanca.

Para eliminar el material decantado en las naves

de los desarenadores se requiere del

correspondiente sistema de evacuacin,

compuesto por canaletas de fuerte pendiente

ubicadas en el fondo de cada nave y provistas de

compuertas de purga entregar los sedimentos

acumulados al conducto colector respectivo, quedebe descargarlos directamente al cauce del ro

a cota conveniente para una entrega libre y no

sumergida.

Los puentes acueducto son obras de menor

cuanta en el Per porque siempre se ha

preferido atravesar los cursos de agua en

conducto cubierto y, por eso, se construyen solo

en caso de que el canal cruce quebradas

relativamente profundas y muy estrechas. Es as

como, por ejemplo, en el curso del canal de

conduccin de 70 m3/s de capacidad existente

entre el ro Chipillico y la quebrada San

Francisco, perteneciente a las obras de

derivacin de las aguas de este ro y las captadas

en el Quiroz directamente al ro Piura, se

construy un puente acueducto muy corto en

Palo Blanco. Igual es el caso del puente

acueducto sobre la quebrada de Carachama, por

el donde cruza el canal de derivacin Bocatoma

Pitay-Pampas de Majes, cuya foto se adjunta

como modelo de este tipo de obra de arte.

Los sifonesson obras muy poco frecuentes en el

Per como estructuras de conduccin de agua a

travs de depresiones del terreno, ros o

quebradas en remplazo de los puentes

acueducto, especialmente si son de concreto.

Sin embargo, existe un ejemplo espectacular

para el caso de sifones de concreto en la

construccin para el Proyecto Chavimochic a la

altura de Vir. Es de 2 km de longitud, tendr 3

tubos de 1.50 m de dimetro y 14 m3/s de

capacidad cada uno (actualmente, ya se ha

construido uno de ellos). Vale la pena mencionar

al respecto, como importante referencia a

tenerse en cuenta, que Sedapal viene

construyendo el sifn ms largo del pas y de

toda Amrica, con tubos no precisamente de

concreto sino de fierro dctil, de 1.40 m de

dimetro y 3.2. m3/s de capacidad, por los que

discurrirn las aguas servidas provenientes de

los distritos del sur de Lima, a lo largo de los 32

km que separan Surco de San Bartolo.

Las rpidas son obras que se construyen con

mayor frecuencia en el Per. Se les ubica en el

curso de los canales de conduccin y muchas

veces est previsto sustituirlas, cuando llegue elmomento, por tuberas de presin para

abastecer pequeas centrales hidroelctricas.

Por ejemplo, existen los casos de Curumuy al

final del Canal Chira-Piura en su punto de

entrega al ro Piura, as como de Cerro Mulato

antes de la desembocadura del canal

alimentador en el reservorio de Tinajones,

aunque esta ltima no es propiamente una

rpida con perfil en plano inclinado, sino que

tiene la particularidad de corresponder a un

perfil en escalera con saltos verticales

debidamente distanciados (12 para los 42.5 m

del desnivel que all existe).

Como partidores, podemos citar nuevamente el

de Cruceta al final del canal Yuscay del Proyecto

San Lorenzo, donde se originan los canales

Tejedores de 12 km, Tambogrande de 33.5 km y

Tablazo de 70 km.

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