Obras de Captacion

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN LUIS GONZAGA DE ICAFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

OBRAS DE CAPTACINLas obras de captacin son las obras civiles y equipos electromecnicos que se utilizan para reunir y disponer adecuadamente del agua superficial o subterrnea. Dichas obras varan de acuerdo con la naturaleza de la fuente de abastecimiento su localizacin y magnitud. Algunos ejemplos de obras de captacin se esquematizan en laFig 2.1. El diseo de la obra de captacin debe ser tal que prevea las posibilidades de contaminacin del agua.

Fig. 2.1 Obra de CaptacinEs necesario separar en el trmino general de obra de captacin el dispositivo de captacin propiamente dicho y las estructuras complementarias que hacen posible su buen funcionamiento. Un dique toma, por ejemplo, es una estructura complementaria, ya que su funcin es represar las aguas de un ro a fin de asegurar una carga hidrulica suficiente para la entrada de una estabilidad y durabilidad. Un dispositivo de captacin puede consistir de un simple tubo, la pichancha de una bomba, un tanque, un canal, una galera filtrante, etc., y representa parte vital de la obra de toma que asegura, bajo cualquier condicin de rgimen, la captacin de las aguas en la calidad prevista. El mrito principal de los dispositivos de captacin radica en su buen funcionamiento hidrulico.

OBRAS DE CAPTACINMETERICASCAPTACIN DE AGUAS PLUVIALESLa captacin de estas puede hacerse en los tejados o reas especiales debidamente dispuestas. En estas condiciones el agua arrastra las impurezas de dichas superficies, por lo que para hacerla potable es preciso filtrarla. La filtracin se consigue mediante la instalacin de un filtro en la misma cisterna. Un dispositivo de este tipo se ilustra en lafigura 2.2

Fig. 2.2 Captacin de Agua PluvialLa recoleccin de agua de lluvia como nica fuente de agua, slo es conveniente en regiones con lluvia confiable a lo largo del ao (o donde no estn disponibles otras fuentes de agua), debido a que las obras individuales de almacenamiento para todas las casas de una comunidad rural pueden ser costosas. La cantidad de agua de lluvia que puede recolectarse depende del rea de captacin y de la precipitacin promedio anual. Un milmetro de lluvia en un metro cuadrado produce alrededor de 0.8 litros de agua, considerando la evaporacin y otras prdidas.Cuando se disea un sistema de captacin de aguas pluviales es necesario determinar el rea de captacin y el volumen de almacenamiento.Vs= D x t x ( 1 + l) x PDonde:Vs: Volumen de almacenamiento necesario para satisfacer la demanda en poca de secasD : dotacin, L/ hab./ dat : tiempo que dura la temporada de secas, dasl : Factor de seguridad, mnimo 30 % en decimalP : nmero de habitantesSi el volumen anual captado es mayor que el volumen de almacenamiento necesario para satisfacer la demanda durante la poca de secas, no existir problema de suministro. En el caso contrario, se tendrn problemas de abastecimiento. Entonces, al considerar sistemas de abastecimiento con agua de lluvia, se deber garantizar al menos que el volumen captado es igual al volumen almacenado para satisfacer la demanda durante la poca de sequa.EJEMPLO 1Calcular el volumen de agua que se debe almacenar en una cisterna para una poblacin de 1500 habitantes si se les asigna una dotacin de 100 l/hab./da. La precipitacin media anual es de 90 cm, y la poca de lluvias dura 4 meses. Determinar el rea de captacin requerida para satisfacer el volumen de almacenamiento requerido.Solucin:La duracin de la poca de sequa ser:T = 8 meses x 30 das /mes = 240El volumen necesario Vs, para el consumo en poca de secas, considerando un factor de seguridad de 30% ser.Vs =100 L / hab. d x 240 d x (1 + 0.30 ) x 1500 hab = 4.68 x 107LitrosVs= 46, 800 m3El volumen anual captado, considerando la precipitacin media anual de 0.90 m, y un diseo conservador (75 % de eficiencia de captacin), ser:VC= 0.90 x A x 0.75 = 0.675 X APara que no exista problema de suministro, al menos debe tenerse que: VC= Vs0.675 X A = 46800 m3Por lo que el rea de captacin necesaria es :A = 46800 / 0.675 = 69,333 m2Es poco probable que la totalidad de las viviendas de la localidad considerada tengan la superficie de techos necesaria para proporcionar el rea requerida para captar el agua suficiente, por lo que se requerira la construccin de patios de captacin de agua pluvial para que sta fuera considerada una fuente confiable de abastecimiento.Las superficies de captacin de agua de lluvia en piso pueden ser materiales impermeables que han recibido acondicionamiento qumico (por ejemplo, la mezcla de sales de sodio con capas superficiales de suelo arcilloso) Si la superficie es lisa y el escurrimiento se almacena en un depsito, las perdidas por evaporacin, saturacin del material base e infiltracin, son casi nulas. Como regla general, las perdidas en superficies de captacin a nivel de piso con recubrimiento de concreto o asfalto son menores al 10 %; En techos aislados recubiertos con brea (alquitrn) y grava esparcida son menores al 15 %; y en techos de lmina metlica prcticamente no hay prdidas.Se recomienda la construccin de trincheras que desven los escurrimientos superficiales protejan el rea de captacin en piso. Asimismo, se recomienda instalar cercas para evitar el paso de animales y personas.Las tapas de registro deben estar bien selladas. Es conveniente que los tubos de ventilacin estn protegidos con rejillas para evitar el paso de animales e insectos, y se tenga previsiones para evitar el paso de luz, polvo y agua superficial. La cisterna de almacenamiento debe ser impermeable, con superficies interiores El orificio del registro debe tener un brocal bien sellado y que sobresalga del nivel de piso por lo menos 10 cm. La tapa de registro debe cubrir el brocal y proyectar, por lo menos 5 cm, su pestaa hacia abajo. Para evitar contaminacin y accidentes la tapa del registro debe cerrarse con candado.Es importante contar con previsiones para desviar el agua de las primeras lluvias, poca en que se lava el rea de captacin despus del estiaje. Tambin, se recomienda contar con drenes al fondo de la cisterna de almacenamiento con el objeto de drenar sedimentos acumulados y facilitar el lavado de la misma. Ninguna tubera que entre o salga de la cisterna de almacenamiento deber conectarse al drenaje sanitario.Las cisternas enterradas puede construirse con tabique o piedra, aunque se recomienda el concreto reforzado. Si se utiliza tabique o piedra, estos deben ser bajos en permeabilidad y colocarse con juntas de cemento Prtland. Los tabiques deben humedecerse antes de su colocacin. Un recubrimiento con mortero cemento-arena 1:3 ayudar a impermeabilizar el depsito. Con el fin de conseguir una superficie dura y no absorbente, se utiliza una llana para aplanar el recubrimiento antes de que se haya endurecido.Es necesario mantener limpias todas las conducciones que colecten agua de lluvia hacia la cisterna. Los canales y techos deben mantenerse inclinados hacia la cisterna con el fin de evitar estacionamientos de agua.Los techos utilizados para captar agua de lluvia no deben pintarse. Materiales tales como las tejas vidriadas y el acero galvanizado son apropiados para superficies de captacin.El agua atmosfrica susceptible de aprovecharse mejor, hasta ahora, es el agua de lluvia.

OBRAS DE CAPTACIN SUPERFICIALES.Para el diseo de obras de captacin superficiales se requiere obtener, la informacin siguiente:a).- Datos HidrolgicosGasto medio, mximo y mnimoNiveles de agua normal, extraordinario y mnimoCaractersticas de la cuenca, erosin y sedimentacinEstudios de inundaciones y arrastre de cuerpos flotantesb).- Aspectos EconmicosPlaneamiento de opciones, eleccin de la ms econmica que cumpla con los requerimientos tcnicosCostos de construccin, operacin y mantenimientoCosto de las obras de proteccinTipo de tenencia del terrenoTipos de obras de toma.Dependiendo de las caractersticas hidrolgicas de la corriente, las obras de captacin pueden agruparse en los siguientes cuatro tipos:a).- Captaciones cuando existen grandes variaciones en los niveles de la superficie libre.Torres para captar el agua a diferentes niveles, en las mrgenes o en el punto ms profundo del ro, (Fig. 2.3)

Fig. 2.3 Torres para captar agua a diferentes nivelesEstaciones de bombeo flotantes. Tambin pueden usarse en lagos o embalses(figuras 2.4a. y 2.4b).

Fig. 2.4 a) Estacin de bombeo FlotanteCAPTACIN EN RIO NAVEGABLE EMBALSES O EN LAGOS Y LAGUNAS(Fig. 2.4 b)b).- Captacin cuando existen pequeas oscilaciones en los niveles de la superficie libre, comoestaciones de bombeo fijas con toma directa en el ri o en un crcamo.(Figura 2.5)

Fig. 2.5 a) En un crcamo

Fig. 2.5 b) En ro

Fig. 2.5 Estacin de bombeoCanales de derivacin con o sin desarenadores. Una estructura de este tipo comprende, esencialmente(Figura. 2.6 )

Fig. 2.6 Canal con derivacinUn muro equipado corrientemente de una compuerta en prevencin de las crecidas (V1)Una incisin de la margen provista de compuertas que permiten detener las aguas en exceso y cerrar la toma (V2).Un canal ( C ) que, partiendo de la incisin cuente en su origen con un vertedor (D) que permita el retorno del agua sobrante al ro, yUna compuerta (V3) que permita cerrar completamente el canal.c ).- Captaciones para escurrimientos con pequeos tirantesmuro con toma directa.(Fig. 2.7)

Fig 2.7 Muro con toma directaFig. 2.8 Muro vertedor con caja y vertedor lateral

Muro con caja y vertedor lateral.(Fig. 2.8)

Muro con vertedor y caja central.(Fig. 2.9)

(Fig. 2.9) Muro vertedor con caja central y tomad).- Captacin directa por gravedad o bombeoEste es el caso comn para sistemas rurales por lo que se presentar con mayor detalle en un apartado especial.Captacin directaCuando el agua de un ro est relativamente libre de materiales de arrastre en toda poca del ao, el dispositivo de captacin ms sencillo es un sumergido. Es conveniente orientar la entrada del tubo en forma tal que no quede enfrente la direccin de la corriente, y se debe proteger con malla metlica contra el paso de objetos flotantes(Fig 2.10 ).Fig. 2.10 Mtodos de proteccin de la entrada a la lnea de conduccinLa sumergencia del dispositivo debe ser suficiente para asegurar la entrada del pago del gasto previsto en el sistema . En vista de que la direccin y velocidad de la corriente no pueden determinarse con exactitud en la zona de acercamiento es conveniente suponer una prdida de carga por entrada equivalente a la carga de velocidad (V2/ 2g), siendo V la velocidad de flujo en el tubo para el dimetro y gastos dado y, g la aceleracin de la gravedad.Esa prdida se aumenta considerablemente si la entrada est protegida con rejillas. Su valor puede estimarse tomando en cuenta el rea libre de entrada al tubo y el coeficiente de contraccin del flujo a travs de la rejilla. Si por ejemplo, una rejilla reduce el rea del tubo en un 40 % y el coeficiente de contraccin es del orden de 0.5, la perdida por entrada ser de.hs=1xV20.6 x 0.5 2gEn el caso en que la captacin por gravedad no sea factible debido a la topografa el mtodo de captacin recomendable es por bombeo. De las bombas disponibles comercialmente, la bomba centrfuga horizontal tiene la ventaja de que la ubicacin del equipo de bombeo y el punto de captacin pueden ser distintos, o sea que la estacin de bombeo pude construirse en el sitio ms favorable desde el punto de vista de cimentacin, acceso, proteccin contra inundaciones, etc. Su desventaja principal es que la altura de succin queda limitada y el desnivel mximo permisible entre la bomba y el nivel de bombeo, es relativamente pequeo(Fig. 2.11)

Fig. 2.11 Captacin directa con bomba centrfuga horizontalDe hecho, se puede afirmar que cuando se trata de la captacin directa de las aguas superficiales, el tipo de bomba ms comnmente empleada es la bomba centrfuga horizontal.Su localizacin recomendable se ilustra en la(Fig. 2.12)

Fig. 2.12 Localizacin recomendable de la toma directa en curvasLa bomba centrfuga vertical (tipo pozo profundo ) tiene mayor eficiencia, pero el costo del equipo es mayor y la estacin de bombeo tiene que ubicarse directamente por encima del punto de captacin. Estas condiciones a veces representan problemas graves de cimentacin, resultando obras de construccin sumamente costosas no compatibles con sistemas rurales(fig. 2.13).

Fig. 2.13 Captacin directa con bomba centrifuga vertical

OBRAS DE CAPTACIN DE AGUAS SUBTERRNEASEl agua subterrnea existe casi en cualquier parte por debajo de la superficie terrestre, la exploracin de la misma consiste bsicamente en determinar en dnde se encuentra bajo las condiciones que le permitan llegar rpidamente a los pozos a fin de poder ser utilizada en forma econmica. La manera prctica de hacer lo anterior incluye la aplicacin de conocimientos tcnicos, experiencia en la perforacin y sentido comn. (Fig. 2.14 Identificacin de las aguas subterrneas).

(Fig. 2.14)A continuacin se describe un enfoque para realizar una exploracin del agua subterrnea.Ciertos indicios tiles en la localizacin de abastecimientos de agua subterrnea son por ejemplo, que sta probablemente se encuentra en mayores cantidades bajo los valles que en las partes altas; en las zonas ridas cierto tipo de plantas; nos indican que el agua que las nutre se encuentra a poca profundidad; asimismo en las reas en donde el agua aparece superficialmente como son manantiales, pantanos y lagos, tambin debe existir agua subterrnea aunque no necesariamente en grandes cantidades o de buena calidad; sin embargo, los indicios ms valiosos son las rocas, ya que los hidrlogos y los gelogos las agrupan sin importar que sean consolidadas como las areniscas, calizas, granitos y basaltos; o no consolidadas como las gravas, arenas y arcillas.La grava, la arena, y las calizas, son las mejores conductoras del agua, sin embargo, solo constituyen una parte de las rocas que forman la corteza terrestre y no todas ellas aportan la misma cantidad de agua.La mayor parte de las rocas constituidas de arcilla, lutitas y rocas cristalinas son en general pobres productoras, pero pueden aportar agua suficiente para usos domsticos en las reas en donde no se encuentran buenos acuferos.Los lineamientos generales para realizar una exploracin del agua subterrnea son los siguientes:Primero se elabora un plano geolgico que muestre los diferentes tipos de roca que afloren a la superficie y de ser posible, secciones y explicaciones anexas, deben mostrar justamente cules rocas son probables conductoras de agua y en donde se encuentran por debajo de la superficie.Despus de reunirse toda la informacin respecto a la existencia de pozos, su localizacin, profundidad de perforacin, profundidad a nivel del agua, caudal promedio y el tipo de rocas que se hayan encontrado al perforar.La historia de los pozos en donde el perforista ha tenido el cuidado de registrar la profundidad y el tipo de los diferentes estratos que ha ido encontrando al realizar la perforacin, siempre son de gran utilidad para conocer las condiciones geo hidrolgicas de cualquier regin.La historia de un pozo es realmente til cuando incluye lo siguiente: Muestras de las rocas, informacin de cules estratos contienen agua y con qu facilidad la ceden, la profundidad a que se encuentre el nivel esttico del agua en los estratos que la contengan y los datos de las pruebas de aforo y bombeo de cada uno de los acuferos a fin de poder determinar cunta agua pueden aportar y cunto se abate el nivel del agua de acuerdo a los caudales de bombeo.Cuando no hay pozos o no existe la suficiente informacin sobre ellos, es necesario perforar algunos pozos de exploracin, mediante los cuales se obtienen muestras del material encontrado durante el avance de la perforacin, mismo que posteriormente es examinado y analizado para determinar cules estratos son los que contienen agua y de que tamao son las reas en que se extienden.Los reportes y los planos que sobre las condiciones geo hidrolgicas de cualquier regin se elaboren, deben mencionar los lugares en donde puede encontrarse el agua subterrnea, la calidad qumica de sta y en forma muy general que cantidad puede obtenerse, asimismo los lugares en que tienen lugar la recarga y descarga natural de los acuferos.

RECONOCIMIENTOS GEOLGICOS:Mediante los reconocimientos geolgicos es posible obtener conclusiones hidrogeolgicas de una regin, pudindose avanzar en forma rpida gracias al desarrollo que ha tenido a ltimas fechas la fotointerpretacin; sin embargo, en cualquier estudio siempre sern necesarios los reconocimientos de campo, que permiten afinar lo observado en las fotografas.En la exploracin, el gelogo se sirve de la petrografa, de la estratigrafa de la geologa estructural y de la geomorfologa.La petrografa constituye uno de los renglones ms importantes dentro de los reconocimientos geolgicos, ya que mediante ella, es posible determinar la porosidad y la permeabilidad caracterstica de los diferentes tipos de roca, eliminando en funcin de dichas caractersticas, las zonas que no representan condiciones favorables para la localizacin del agua subterrnea.La porosidad determina la cantidad de agua que puede almacenarse y la permeabilidad la facilidad con que sta puede extraerse. La tabla 2.1 muestra una clasificacin general de algunos tipos de rocas en funcin de su porosidad y de su permeabilidad.TABLA 2.1 - PROPIEDADES ACUIFERAS DE ALGUNAS ROCAS COMUNESP E R M E A B I L I D A D P O R O S I D A DPERMEABILIDAD MAXIMA POROSIDAD MXIMAGravas bien clasificadas Arcillas blandasBasalto poroso LimosCaliza calsificada TobasArenas bien clasificas Arenas bien clasificadasArenas y gravas mal clasificadas Arenas y gravas mal clasificada.Rocas cristalinas fracturadas AreniscaLimos y tobas Basalto porosoArcillas Caliza calsificadaRoca cristalina masiva Roca cristalina fracturadaRoca cristalina masiva.La estratigrafa es un instrumento esencial para la prospeccin hidrogeolgica de extensas regiones de rocas sedimentarias o volcnicas. La posicin y el espesor de los horizontes acuferos as como la continuidad de las capas confinantes revisten particular importancia, por lo que el auxilio de la estratigrafa resulta siempre indispensable.La geologa estructural junto con la estratigrafa se utiliza en la localizacin de los horizontes acuferos que hayan sido desplazados por movimientos tectnicos.Los estudios estructurales son tambin utilizados para localizar zonas de fracturacin en rocas compactas pero frgiles; o bien en la localizacin de fallas en materiales no consolidados que en ocasiones pueden formar barreras hidrolgicas, las cuales son importantes en el estudio del movimiento del agua subterrnea.Las aguas de las capas acuferas del subsuelo se clasifican en:a) aguas freticas y b) aguas artesianas.Las aguas freticas son aquellas que no tiene presin hidrosttica, trabajan por la accin de la presin atmosfrica, circulando el agua en materiales graduados, no confinados, como arenas y gravas, esta agua se localiza a profundidades que van de 1.0 a 30.0 metros .Las aguas artesianas son aquellas que estn confinadas bajo una presin hidrosttica mayor que la atmosfrica, por una capa superpuesta de material relativamente impermeable esta agua se localiza a profundidades que van de 31.0 a 300 metros de profundidad o ms.Desde el punto de vista de calidad las aguas artesianas es la de mejor calidad; en muchos casos potable, en otros muy mineralizada y es la que esta menos expuesta ala contaminacin. Se estima que aproximadamente el 90% el agua que se usa para industria y ms o menos el 70% de los abastecimientos pblicos de agua para consumo domestico, procede del bombeo de aguas subterrneas, en nuestro medio.

CAPTACIN DE MANANTIALES:Generalidades.El principal objetivo es captar y aprovechar los pequeos manantiales, que se encuentran generalmente en las laderas de las montaas, con el fin de llevar el agua a las partes bajas, donde se aprovechar para el consumo humano ( figura 2.1.a)Los factores ms importantes que intervienen en la localizacin, direccin y rea de influencia de los afloramientos son:- El ciclo hidrolgico de la regin- La topografa- La geologa de la cuencaLas aguas de manantial generalmente fluyen desde un estrato acufero de arena y grava y afloran a la superficie debido a la presencia de un estrato de material impermeable, tal como arcilla o roca, que les impide fluir e infiltrarse. Los mejores lugares para buscar manantiales son las laderas de montaas. La vegetacin verde en un cierto punto de un rea seca puede indicar la presencia de un manantial en el lugar o aguas arriba. Los habitantes de la zona son los mejores guas, y probablemente, conocen todos los manantiales del rea.El agua de manantial generalmente es potable, pero puede contaminarse si aflora en un estanque o al fluir sobre el terreno. Por esta razn el manantial debe protegerse con mampostera de tabique o piedra, de manera que el agua fluya directamente hacia una tubera, evitando as que pueda ser contaminada.Para proteger el manantial debe excavarse la ladera donde el agua sale y construirse un tanque o caja de manantial, como se muestra en la(Fig. 2.15)El detalle de la figura muestra la unin de la tubera con los codos a 90o, con el fin de permitir que el filtro sea levantado sobre el nivel del agua para su limpieza. Debe tenerse el cuidado de no excavar demasiado en el estrato impermeable, ya que puede provocarse que el manantial desaparezca o aflore en otro sitio.

Fig. 2.15 Caja de ManantialAntes de construir el muro de la caja de manantial adyacente a la ladera, es conveniente apilar rocas sin juntear contra el ojo del manantial. Esto es con el fin de construir una cimentacin adecuada del muro posterior para evitar que al salir el agua deslave el material del acufero. Debe tenerse presente que despus de una lluvia el agua puede fluir ms rpidamente por lo que el muro debe quedar firmemente colocado, para ello se pueden emplear rocas de gran tamao combinadas con algunas pequeas, grava e incluso arena para llenar los espacios.La tubera de salida debe estar colocada a cuando menos 10 cm sobre el fondo de la caja y bajo el nivel donde aflora el agua. Si el nivel del agua en la caja del manantial fuera muy alto, los sedimentos podran bloquear el afloramiento del agua. En el extremo de la tubera de salida, localizado en interior de la caja, debe instalarse un filtro para evitar que piedras, ramas u otros objetos obstruyan la tubera. Una manera de hacer este filtro es con un tramo corto de tubera de polietileno, taponado en un extremo y con pequeas perforaciones a su alrededor. Tambin debe instalarse una tubera de demasas de dimetro suficiente para desaguar el gasto mximo en poca de lluvias bajo el nivel de afloramiento del agua. El extremo de la tubera de demasas localizado en el interior de la caja debe quedar cubierto con un filtro adecuado para mantener fuera a los mosquitos y a las ramas. La losa de la caja debe quedar al menos 30 cm arriba del nivel del terreno para evitar que el agua de lluvia entre a la caja. Tambin con esta finalidad, el registro que se construye en el techo de la caja debe tener un reborde de 10 cm. La tapa de registro debe quedar asegurada con bisagras y candado. Una tercera tubera localizada en el fondo de la caja se instala con la finalidad de extraer los sedimentos. Esta tubera debe tener en su extremo un tapn que no pueda retirar cualquier persona sin herramientas.Si no es posible hacer una excavacin suficiente para que el fondo de la caja del manantial est 10 cm por debajo de la tubera de salida, entonces puede usarse una tubera de 5 cm de dimetro y conducir el agua a otra caja localizada a una distancia no mayor de 50 m a la cual se le llama trampa de sedimentos(Fig.2.16). Esta caja tambin debe tener losa, tubera de demasas a prueba de mosquitos y tubera de salida a 10 cm del fondo con filtro. Si el manantial tiene un rendimiento menor a 5 litros por minuto la trampa se puede construir para varios manantiales, como se muestra en la(Fig. 2.16).Esta caja debe contar con registro.

Fig. 2.16 Tres manantiales protegidos conectados a una trampa de sedimentos

Los manantiales pueden ser de afloramiento, de emergencia, de grieta o filn segn los insterticios de donde proviene el agua y de tipo artesiano segn su origenFig. 2.17.

(Fig. 2.17)

La captacin se puede hacer mediante cajas cerradas de concreto reforzado o mampostera denominadas cajas colectoras. El agua se debe extraer solamente con una tubera que atraviese la caja. Se debe excavar lo suficiente para encontrar las verdaderas salidas del agua, procurando que la entrada del agua a la caja de captacin se efecte lo ms profundo posible, se debe de dotar a la caja de un vertedor de demasas(Fig. 2.18 a y b )

CAJA COLECTORA PARA CAPTAR LAS AGUAS DE MANANTIAL(Fig. 2.18 a) PERFIL CAJA COLECTORA

CAJA COLECTORA(Fig. 2.18 b) PLANTA Y PERFIL CAJA COLECTORARecomendaciones para evitar la prdida del manantial o bien la disminucin del gasto:Limpiar con todo cuidado la zona de afloramientos, quitando rboles, basuras, lodo, hierbas, etc.Conducir el agua por medio de tubera perforada de barro o de concreto sin juntear (Galera Filtrante), localizada a un nivel inferior al que tengan los brotes de agua, basta una caja colectora de mampostera, la cual debe tacharse con una losa de concreto.Al construir las cajas colectoras los muros no se deben desplantar a mucha profundidad, ya que al afectar excavaciones en la zona de afloramiento se notan cambios en el rgimen hidrulico.Debe evitarse el uso de explosivos que casi siempre hacen perder el afloramiento y a veces es imposible volver a localizarlos.Debe evitarse el bombeo que se hace para trabajar en seco, pues aleja algunas corrientes de agua y aunque en ocasiones vuelven a aparecer en la superficie, pueden cambiar la localizacin del manantial.Hay que tener presente que la colocacin de tuberas, materiales graduados, cajas colectoras, etc., debe hacerse precisamente sobre el manantial y no construir la conduccin hasta tener una idea del gasto efectivo.

AGUAS FRETICASComo ya sabemos, estas aguas se caracterizan por estar a la presin atmosfrica, esta agua no tienen presin hidrosttica y circular en materiales granulares no confinados como arena, grava etc. Estas aguas se captan mediante pozos noria, mediante galeras filtrantes, mediante sistemas de puyones o de pozos Ranney.

POZOS SOMEROSLos pozos someros a cielo abierto ( norias) Son aquellos que permiten la explotacin del agua fretica y/o sublvea. Se construyen con picos y palas; tienen dimetros mnimos de 1.5 m. y no ms de 30 m. de profundidad.Para permitir el paso del agua a travs de las paredes de los pozos someros se dejan perforaciones de 25mm de dimetro con espaciamiento entre 15 y 25 cm, centro a centro.Si las paredes del pozo son de mampostera de piedra o tabique, se dejan espacios sin juntear en el estrato permeable para permitir el paso del agua (Fig. 2.19).

2.19 Pozos SomeroLos pozos someros ( hasta 30 metros de profundidad ) pueden tener las siguientes desventajas para servicio pblico.Da un rendimiento variable por la fluctuacin considerable del nivel freticoCalidad sanitaria del agua probablemente deficiente.Para estos pozos excavados a cielo abierto existe el procedimiento tipo indio ( por tener su origen en la India ). En estos pozos, la cimbra se forma previamente en el exterior y en el sitio de la construccin, se arma el refuerzo y se va colocando el ademe o pared, mismo que por su propio peso y con el auxilio de la excavacin se va hundiendo a medida que se profundiza el pozo. El ademe se forma en anillos de 1.00 a 1.50 m. de altura, con el dimetro requerido y espesor mnimo de 0.30 m. dependiendo ste ltimo del peso que debe tener los anillos para vencer la friccin entre el concreto y el suelo ( Figura 2.20 ).

fig. 2.20 pozo tipo noriaCAPTACIN POR GALERAS FILTRANTESUna galera filtrante se utiliza principalmente para captar el agua sublvea de corrientes superficiales, construyndose de preferencia en los mrgenes, paralelamente a la corriente o transversalmente, tambin cuando el agua subterrnea est a profundidad moderada. Estas obras, en lo general, deben proyectarse de acuerdo con la posicin y forma del acufero, con el corte geolgico y con las curvas de nivel del terreno y de la superficie exterior del nivel fretico, a fin de orientar la galera con la direccin de la mayor pendiente de la superficie formada por el nivel de saturacin.Las galeras filtrantes son excavaciones en tneles o a cielo abierto, revestidas o no, que penetran en la zona de saturacin del terreno para captar y colectar por gravedad el agua del subsuelo.Se pude calcular el gasto de extraccin de una galera filtrante utilizando la ley de DarcyTomando en consideracin el tipo de terreno en cual se haya.Si se tiene un excavacin uniforme el rea es funcin de Y; entoncesQ = K Ai

Este gasto es unitario, es decir, por metro de longitud de galera y por lado ya que representa el aportado por una sola de sus paredes.Donde:Q = Gasto en m3/dia..K = Coeficiente de permeabilidad y su valor vara segn el dimetro efectivo del material adyacente como ya se explico .R = Radio del crculo de influencia en m.H = Carga esttica o distancia vertical del nivel esttico al estrato impermeable en m.L = Longitud de la galera en m.h = Abatimiento observado.El rea de penetracin queda definida por la grava de envoltura del tubo de recoleccin y la longitud total del mismo. Para los afectos de adaptacin indirecta de aguas superficiales normalmente se toma el rea de la cara hacia l ri, dejando el flujo desde el lado opuesto como margen de seguridad. El gradiente hidrulico disponible es tomado desde el nivel del agua en l ri hasta la grava de envoltura. Por consiguiente, i = Z/L siendo Z la profundidad de la grava de envoltura con respecto al nivel esttico de las aguas subterrneas y L, la distancia desde la orilla del ri hasta la galera. Como se puede ver en esta forma se obtiene el gradiente mnimo, ya que para estratos de alta permeabilidad puede presentarse el caso en que la depresin del nivel de las aguas subterrneas se inicie cerca de la galera, y la distancia L para el mismo valor de Z ser mucho menor. Esta condicin se refleja en una produccin superior a la estimada, por lo tanto, se tendr un factor de seguridad adicional.Es de observarse, tambin, que tanto el nivel del ri como el nivel esttico de las aguas subterrneas vara segn la poca del ao. Evidentemente, habr que disear la galera tomando como base el nivel mnimo estimado.El dimetro y la separacin de las perforaciones de la tubera de recoleccin se calculan para obtener una velocidad de entrada tal que se evite un arrastre de partculas finas desde el acufero hasta dicha tubera. Esta velocidad puede fijarse de 5 a 10 cm/s, logrando este valor en la mayora de los casos sin dificultad alguna. El tamao de la grava de envoltura es funcin de la granulometra del acufero y de las perforaciones de la tubera de recoleccin empleando normalmente piedra picada de a 1 de dimetro nominal cerca del acufero y tamaos ligeramente mayores cerca del tubo.La posicin de la galera en un ro puede ser transversal a la corriente o paralela a ella dentro o fuera del cauce, de acuerdo con la distribucin y la circulacin del agua fretica o sublvea, que se determinarn por la observacin de los pozos de exploracin.Localizacin.- Se pueden construir paralelas o perpendiculares a la corriente, lo primero es lo ms recomendable, debindose hacer la construccin en el estiaje ( figuras 2.22, 2.23, 2.24, 2.25 y 2.26).

Galeras construidas por medio de tubos.-En la captacin de agua por medio de galeras filtrantes se utilizaron varios aos perforadas con dimetro menor a 45 cm.El uso de tubos de concreto obligada a tener grandes dimetros y longitudes importantes de galera que encarecera mucho la obra; adems, el manejo de los tubos de concreto simple perforados tena que ser muy cuidadoso.Las galeras filtrantes se emplean tambin en la captacin de manantiales cuando se presentan en las laderas o cuando afloran en una superficie y no en un punto definido ( figuras 2.21e , 2.21.f y 2.21.g).

Hidrulica de las galeras.-Las formulas tericas que se han desarrollado para l calculo de los gastos que se pueden captar con una galera filtrante estn basados fundamentalmente en la Ley de filtracin de Darcy, y en las teoras sobre el escurrimiento del agua en medios permeables, homogneos e isotrpicos.Tambin el diseo de la galera se puede hacer como sigue: conocido el gasto requerido, se elige un dimetro en los catlogos de tubera de acero ranurada por ademe, de preferencia la de tipo concha, con ranuras de 4.78 a 6.35 mm, obteniendo el rea de infiltracin requerida, dividiendo el gasto entre la velocidad de entrada del agua a travs de las ranuras, considerando un valor de 1.0 cm/seg. La longitud de la tubera se obtendr dividiendo el rea obtenida entre el rea de infiltracin por metro, del dimetro considerado.PLANTA GALERIA FILTRANTE HORIZONTAL(CON CAJA COLECTORA)

(Fig. 2.21 f)GALERIA FILTRANTE HORIZONTAL CON CAJA COLECTORA

(Fig 2.21 g) Perfil caja colectora con galera filtrante horizontalPLANTA DE LAGALERAHORIZONTAL Y MURO DECONTENCINESC:1:50

(Fig 2.21 e)GALERAFILTRANTE

(Fig. 2.21 h) Planta y Perfil Galera Filtrante Horizontal

La tubera de la galera va unida al crcamo de bombeo para fijar la localizacin, profundidad y caractersticas de la galera se efectuar previamente pruebas de campo, haciendo perforaciones de exploracin con profundidades de 4 a 8 m., espaciados de 5.00 a 10.00 m. en el eje probable de la galera.Una galera de infiltracin consiste en un tubo perforado o ranurado, rodeando de una capa de grava o piedra triturada graduada instalada en el acufero superficial, o en el caso de captacin indirecta de aguas superficiales, en el estrato permeable que se comunica con dichas aguas.En los extremos aguas arriba de la galera y a una longitud aproximada de 50 m, normalmente se coloca un pozo de visita. En el extremo aguas abajo se construye un tanque o pozo recolector, de donde se conducen las aguas por gravedad o por bombeo hacia el sistema de distribucin (Fig. 2.22). El tubo de recoleccin usualmente es de concreto o de fibrocemento. Su dimetro es funcin del gasto, siendo el ms recomendable del orden de 200 250 mm.

(Fig. 2.22) Detalle de una Galera de infiltracinLa galera de infiltracin se orienta con la direccin predominante del flujo subterrneo. Cuando la velocidad de un ri es pequea y existen extractos de alta permeabilidad que se conectan, la galera normalmente se instala paralela al eje del mismo. En este caso, la direccin del flujo subterrneo principalmente es desde el ro hacia la galera, aunque desde el lado opuesto de la misma tambin penetrar el agua, ya que el ro y la instalacin de la galera ser anloga(Fig. 2.23 y 2.24).

Fig. 2.23 Galera de infiltracin con flujo del ro hacia la galera

Fig. 2.24 Galera de infiltracin con flujo del acufero al ro y la galera.En caso de cursos rpidos y extractos de baja permeabilidad, ser necesario investigar la direccin del flujo subterrneo, a fin de interceptar el paso del mismo con la galera de infiltracin. Normalmente, unos ramales perpendiculares al eje del ro dan los resultados deseados(Fig. 2.25).Cuando no existen extractos permeables con la excepcin de unos bancos de arena o grava depositados por el ro en un lecho limitado la galera se instala por debajo del ro, normal a su eje. La misma solucin se emplea cuando el acufero es de muy baja permeabilidad.(Fig. 2.26).

Fig. 2.25 Galera de infiltracin en extractos poco permeables

Fig. 2.26 Galera de infiltracin bajo el lecho de un ri

POZOS RANNEY O POZOS COLECTORES HORIZONTALES.Estos pozos radiales, consisten en un pozo central armado, de un dimetro inferior mnimo de 4.00 m con paredes de 0.45 m. cuyo fondo est cerrado con una solera fuerte de concreto armado (figura 2.27.a).A 1.20 m. del fondo del pozo y en orificios previamente dejados en las paredes del mismo, se introducen horizontalmente unos tubos perforados con longitudes de 30 a 80 m, estos tubo se introducen con ayuda de gastos hidrulicos. Los tubos llevan los siguientes accesorios (figura 2.27):- Una punta de acero en la extremidad externa, que facilitan su penetracin en el terreno.- Unos anillos que sirven de gua al tubo y un cople o manguito impermeable.- La extremidad interior de cada tubo est provista de una compuerta plana que acciona desde la casa de mquina, emplazada sobre el pozo central.Estos pozos estn fundados en los principios siguientes:- Filtracin de una gran superficie de capa acufera- Extraccin artificial de la arena de la misma capa acufera.- Control del gasto del pozo cerrando los tubos convenientes.- Impermeabilidad de las paredes del pozo, pues acta como crcamo o recolector de las aguas sublveas.La velocidad del paso del agua por los agujeros debe estar entre 6 y 12 mm, por segundo y en el tubo mismo de 1 a 2 m, por segundo.La zona de captacin que se forma alrededor de cada tubo en servicio tiene una anchura comprendida entre 1.50 y 2.50 m, segn sea la composicin de la capa filtrante sublvea.

La capacidad de captacin en rgimen normal de servicio la da la frmula:Q = 2 T r h ( K/15 )2En la que:Q = GASTO EN M3 POR SEGUNDOR = radio del pozo en m.H = Altura del agua sobre la solera en rgimen normal.K = Coeficiente de permeabilidad en m/s.El gasto pues, depende del radio r y de la altura h y como poco se puede hacer para aumentar dicha altura, debe actuarse sobre el radio, que puede ser grande.Al ser la velocidad de infiltracin en estos pozos hasta 30 veces inferior a la de los ordinarios (0.1 mm. Contra 3 mm por segundo) el arrastre de arenas y elementos finos es menor y se reduce el peligro de asolvamiento de los tubos. Para regular esta velocidad de infiltracin se maniobran las compuestas.El rendimiento hidrulico de la capa acufera llega en estos pozos a 70 0 90 % contra 25 a 30 % de un pozo ordinario, pudiendo llegar, en capas freticas, de 200 a 400 litros/ segundo.Si los pozos estn prximos a un ro, pueden dar de 750 a 1,150 litros/seg.

POZO RANNEY

(Fig. 2.27 a)2.4.5.SISTEMA DE PUYONES.Tambin se puede captar el agua fretica por un sistema llamado de puyones, cuando el medio permeable es arenoso y superficial.Este sistema consiste en hincar en el terreno una serie de tubos de pequeos dimetros (1 a 2) y de 4 o 5 metros de longitud(figura2.28).Estos tubos se perforan y se hincan a distancias que fluctan entre 30 y 60 m. una de otra y se conectan todos a un tubo mltiple principal, que a su vez est conectado a una bomba centrfuga. Con ste sistema se captan pequeas cantidades de agua, pues cada puyn en stas condiciones capta ms de 1 lts. /seg. Su empleo en nuestro medio depende de las caractersticas del suelo y del nivel fretico.La tubera de la galera quedar unido al crcamo de bombeo.Para fijar la localizacin. Profundidad y caractersticas de la galera se efectuarn previamente pruebas de campo, haciendo perforaciones de exploracin con profundidad de 4 a 8 m. espaciadas de 5 a 10 m. en el eje probable de la galera.

SISTEMA DE PUYONES

(Figura 2. 28).- captacin de aguas freticas por medio del sistema de PuyonesPOZOS PROFUNDOS.QUE ES UN POZO DE AGUA?Es una perforacin forrada o encamisada que intercepta las corrientes o acumulaciones de aguas subterrneas con el fin de extraerlas.Ya hemos visto que al agua artesiana est a presin diferente de la atmosfrica por estar confinada entre dos capas de terreno impermeable.De las aguas subterrneas, sta es la fuente que ms agua proporciona y a la que se recurre cuando se abastece a poblaciones de fuerte concentracin demogrfica.Un pozo artesiano es aquel en el que el agua se eleva por encima del nivel en que se encuentra el acufero, debido a la presin del agua aprisionada en el acufero(Figura 2.29)

2.29 Esquema de pozos artesianosHaciendo referencia a la(Fig.2.30 y 2.31), los componentes de los pozos son:a).-Ademe. Es una tubera, generalmente de acero, colocada con holgura dentro de la perforacin. Proporciona una conexin directa entre la superficie y el acufero y sella el pozo de las aguas indeseables superficiales o poco profundas. Adems, soporta las paredes del agujero de perforacin.b).- Cedazo, filtro o ademe ranurado. El cedazo es un tubo ranurado colocado al interior del ademe, que tiene las siguientes funciones:Estabilizar las paredes de la perforacin.Mantener la arena fuera del pozo.Facilitar la entrada de agua al interior del pozo.Los cedazos se fabrican en tubo de diferentes metales con proteccin o sin ella, en aleaciones de plstico, concreto, fibrocemento o fibra de vidrio.Los ms econmicos y comnmente usados, son los fabricados en tubo de acero con bajo contenido de carbn.Si las ranuras o perforaciones del cedazo no son de la dimensin precisa para el acufero, los pozos bombearn arena.El cedazo del pozo es particularmente susceptible al ataque corrosivo y a la incrustacin por depsito de minerales debido a la gran cantidad de arena expuesta que representa el medio poroso donde se localiza.Adems, el agua que lo atraviesa constantemente puede traer slidos dispuestos que reaccionen con el material del cedazo o entre s.c).- Empaque de grava. Las funciones principales del empaque de grava son:Estabilizar el acufero y minimizar el bombeo de arena.Permitir el uso del cedazo con la mayor rea abierta posible.Proporcionar una zona anular de alta permeabilidad, aumentando el radio efectivo del pozo y su gasto de explotacin.El sitio elegido para la perforacin estar de acuerdo con los estudios geo hidrolgicos y/o geofsicos.El proyecto de entubamiento depender del corte geolgico del pozo ya perforado y del registro elctrico que nos dar la profundidad del acufero.El dimetro del ademe estar en funcin del dimetro de los tazones del equipo de bombeo que asegure el gasto de explotacin ( Figura 2.31).

Fig. 2.30 Algunos tipos de pozos1. Sello sanitario, generalmente con tubos de PVC. De 8 hasta 122. Dimetro del pozo de 6 hasta 123. Tubo PVC encamisado de la bomba de 5 hasta 104. Filtro hecho con gravas de ri no 2 35. Ranuras6. Nivel esttico del agua7. Bomba sumergible8. Electrodo de seguridad9. Cable de Bomba10. Tanquilla de proteccin de la bomba11. Tablero electrnico de seguridad de la bomba.

figura 2.31.- Corte esquemtico de un pozo profundoPASOS A SEGUIR EN LA LOCALIZACIN DE UNA FUENTE DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE.1).- Se visita la poblacin y se platica con las autoridades que saben del problema del agua potable.2).- Tcnicamente se estudia el tipo de fuente que ms convenga para la poblacin.3).- Con estos datos se elabora el estudio geohidrolgico de la zona, para tener un documento que ampare la fuente que se propone.4).- Las fuentes pueden ser:- Galeras filtrantes ya sean: Vertical, horizontal o combinadas.- Manantiales.- Pozos profundos.Dentro de los tipos de fuentes la ms difcil y la que requiere de un conocimiento Tcnico-Cientfico, es la perforacin de pozos profundos.

Obras de Captacin para Riego del Rio Ica HIDROLGIA:El valle agrcola de Ica, utiliza para su riego el agua descargada por el ro del mismo nombre, proveniente del escurrimiento superficial originado por la precipitacin cada en su cuenca alta.

El comportamiento de este riego sigue el patrn caracterstico de los ros de la costa, cuyo ciclo anual muestra una fuerte variacin en sus descargas, como respuesta directa al rgimen de lluvias.

En la cuenca alta del ro Ica, existen lagunas que actan como obras de regulacin construidas con el propsito de mejorar la eficiencia de utilizacin del recurso Hdrico con fines de desarrollo agrcola y han producido aunque en forma casi imperceptible una modificacin en la variacin de su escorrenta.

Segn lo expresado, el agua empleada en el valle para satisfacer los requerimientos del sector agrcola puede ser clasificada de acuerdo a su procedencia en dos tipos:

Agua Superficial de escurrimiento Natural proveniente de la cuenca del Ro ICA. Agua superficial de rgimen regulado, proveniente de las lagunas embalsadas en la cordillera y pertenecientes a la cuenca propia del Ro Ica.

I. SITUACIN ACTUAL DEL DIAGNOSTICO DE LA INFRAESTRUCTURA DE RIEGO EN EL RIO ICA1.1. FUENTES DE AGUALa Principal fuente de abastecimiento hdrico del rio Ica est dada por las aguas provenientes del Ro del mismo nombre, as como de las lagunas existentes en las zonas andinas y de pozos para la explotacin de Aguas Subterrneas.El ro Ica constituye la principal fuente de agua y alimenta los canales de Riego del Rio Ica cuyo carcter es torrentoso e irregular siendo la poca de abundancia o avenida en los meses de enero a Abril, correspondiendo el periodo de estiaje a los meses de junio a setiembre; poca en que el volumen total de agua resulta deficitario para la agricultura del Valle.De igual manera en los meses de octubre, noviembre, diciembre y mayo del ao agrcola tenemos las aguas del sistema regulado de choclococha

1.2. MODALIDAD DE RIEGOEn el Distrito de Riego del rio Ica el riego es regulado y no regulado., cuando las aguas provienen de la escorrenta natural del Ro Ica; el riego es regulado cuando las aguas provienen del conjunto de lagunas que almacenan las aguas en la parte alta de la Cuenca y es utilizada mayormente en el periodo de estiaje.A nivel del Rio Ica, las Comisiones de Regantes san Agustn, san Jacinto pinilla, la Banda, y sacta, posen bocatomas permanentes y las restantes 08 Comisiones de Regantes sus bocatomas son rsticas; la modalidad de distribucin de agua en pocas de abundancia (Diciembre a Marzo) es de semi demanda, esto significa que casi no se respeta las proporciones de distribucin consideradas para cada canal por lo que los usuarios captan el agua segn la capacidad de conduccin de sus canales, sin que ello obedezca a un esquema de distribucin y de acuerdo a la mxima capacidad de conduccin de sus canales.En pocas de estiaje el reparto se efecta de manera porcentual en funcin al rea bajo riego de cada una de las Comisiones de Regantes; aun cuando el rea bajo riego no est instalada en su totalidad es abastecida con una dotacin de agua.1.3. PERIODO DE ABUNDANCIAEste periodo se presenta, entre los meses de Diciembre a Marzo en el cual se producen las precipitaciones pluviales en la parte alta de la cuenca, incrementndose los volmenes de agua, siendo en este periodo el riego denominado la disponibilidad de agua a todos los usuarios de la parte baja que estn sujeto a permiso debido a que el usuario capta las aguas en la cantidad y el momento que cree conveniente.1.4. PERIODO DE ESTIAJEEste periodo se presenta entre los meses de Junio a setiembre periodo en el cul no se presenta las precipitaciones pluviales en la parte alta de la cuenca, originando que el volumen del agua disminuya considerablemente en el Ro Ica; y en algunos sectores permanece totalmente seco, lo que obliga a algunos agricultores a someterse a un turno de riego, hacer uso de las aguas subterrneas y utilizar el agua de los drenes con la finalidad de complementar su riego.

II. DIAGNOSTICO DE LA INFRAESTRUCTURA DE RIEGO A NIVEL DE SECTOR DE RIEGO.Comprende la descripcin de las caractersticas Geomtricas e hidrulicas que presentan los Canales Principales y Secundarios, Estructuras de Captacin y las Obras de Riego por Sector de Riego.2.1. OBRAS DE CAPTACIN POR SECTOR DE RIEGO.

A. Sector De Riego san Jos de los molinosEste Sistema de Riego se caracteriza por comprender la siguiente Infraestructura de Riego:

1. Sistema de Riego Ramadilla:Fuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Ramadilla: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 167+279, Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstico, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.030 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 45 aos de funcionamiento, en mal estado de conservacin.La mencionada bocatoma ha sido afectada por el sismo del ao 2007, dejndola totalmente colmatado (sedimentada) y sin compuertas de control, (las compuertas estn en mal estado de conservacin, faltando su pintado y engrase.

2. Sistema de Riego DongoFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Dongo: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 166+909.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.070 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en mal estado de conservacin.

3. Sistema de Riego Escalante alto:Fuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Escalante Alto: Se encuentra ubicada a la margen derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 166+239.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rustica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.070 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

4. Sistema de Riego Escalante BajoFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Escalante Bajo: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 165+399, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.100 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 40 aos de funcionamiento, en mal estado de conservacin.

5. Sistema de Riego RomeroFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Romero: Se encuentra ubicada a la margen derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 163+499 Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.050 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 30 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

6. Sistema de Riego Tiraxi AltoFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Tiraxi Alto: Se encuentra ubicada a la margen izquierda del Ro Ica, en la progresiva Km. 163+444, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.100 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

7. Sistema de Riego Tiraxi BajoFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Tiraxi Bajo: Se encuentra ubicada a la margen Izquierda del Ro Ica, en la progresiva Km. 160+409, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.100 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

8. Sistema de Riego RancheraFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Ranchera: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 159+563, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.100 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

9. Sistema de Riego ZapateroFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Zapatero: Se encuentra ubicada a la margen Izquierda del Ro Ica, en la progresiva Km. 159+469, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.060 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

10. Sistema de Riego PacaeFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Pacae: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 156+849, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.190 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin. Canal de Derivacin Pacae: Se origina de la bocatoma Pacae; es de tierra, en regularmal estado de conservacin, su capacidad de conduccin es de 0.190 m3/seg., tiene una longitud total de 7.27 Km. est sin revestir. Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: b=1.20 m., h=0.50 m, de seccin irregular, irriga una extensin de 255 Has., y beneficia a 47 predios.

11. Sistema de Riego la banda HuamaniFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma la banda Huamani: Se encuentra ubicada a la margen Izquierda del Ro Ica, en la progresiva Km. 156+154, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.110 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

12. Sistema de Riego CasablancaFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Casablanca: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 152+629, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.250 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

13.- Sistema de Riego MontalvnFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Montalvn: Se encuentra ubicada a la margen izquierda del Ro Ica, en la progresiva Km. 146+939, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 2.000 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 30 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

14.- Sistema de Riego la banda yancayFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma la Banda Yancay: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 145+991.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, aproximadamente capta 0.070 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

15.- Sistema de Riego YancayFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Yancay: Se encuentra ubicada a la margen izquierda del Ro Ica, en la progresiva Km.144+330.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 1.000 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin 16.- Sistema de Riego tiojateFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Tiojate: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km.143+133.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 0.0500 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 40 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

B. Sector De Riego del Ro Ica.

17.- Sistema de Riego MacaconaFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Macacona: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 137+996.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo permanente, con barraje, es de material de concreto, aproximadamente capta 7.000 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

18.- Sistema de Riego QuilloayFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Quilloay: Se encuentra ubicada a la margen derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 137+956.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo permanente, con Barraje fijo, es de material de concreto, aproximadamente capta 9.000 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

19.- Sistema de Riego Acequia NuevaFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Acequia Nueva: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 134+046.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 1.300 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

20.- Sistema de Riego MochicaFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Mochica: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 129+636.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo permanente, con barraje, es de concreto, aproximadamente capta 2.000 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

21.- Sistema de Riego TacaracaFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Tacaraca: Se encuentra ubicada a la margen izquierda del Ro Ica, en la progresiva Km. 120+961, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, sin barraje, es de material piedra, aproximadamente capta 1.000 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

22.- Sistema de Riego san JacintoFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma San Jacinto: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 117+651, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo permanente, con barraje, es de concreto, aproximadamente capta 2.000 m3/seg., si presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 07 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin

22.- Sistema de Riego san AgustnFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma san Agustn: Se encuentra ubicada a la margen izquierda del Ro Ica, en la progresiva Km. 117+651, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo permanente, con barraje, es de concreto, aproximadamente capta 5.000 m3/seg., si presenta 02 compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

23.- Sistema de Riego SactaFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Sacta: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 104+311, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo permanente, con barraje, es de concreto, aproximadamente capta 1.000 m3/seg., si presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 40 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

C. Sector De Riego Ocucaje.

24.- Sistema de Riego la VentaFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma La venta: Se encuentra ubicada a la margen izquierda del Ro Ica, en la progresiva Km. 102+411.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rstica, con barraje, Inoperativo es de material de piedra, aproximadamente capta 4.000 m3/seg., no presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

25.- Sistema de Riego paraya cerro blanco la bandaFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Paraya cerro blanco La banda: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km. 97+111, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo permanente, con barraje, es de concreto, aproximadamente capta 5.70 m3/seg., si presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

26.- Sistema de Riego pinillaFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma pinilla: Se encuentra ubicada a la margen Izquierdas del Ro Ica, en la progresiva Km.91+811.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo permanente, con barraje, es de concreto, aproximadamente capta 3.32 m3/seg., si presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

27.- Sistema de Riego AmaraFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Amara: Se encuentra ubicada a la margen Derecha del Ro Ica, en la progresiva Km.72+829.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo rustico, sin barraje, es de piedra, aproximadamente capta 6.31 m3/seg., si presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

28.- Sistema de Riego santa Ana de callangoFuente de Agua principal: Ro Ica Bocatoma Santa Ana de callango: Se encuentra ubicada a la margen Izquierda del Ro Ica, en la progresiva Km. 72+535.00, y Presenta las siguientes caractersticas hidrulicas: tipo permanente, con barraje, es de mampostera, aproximadamente capta 7.140 m3/seg., si presenta compuerta de regulacin, tiene aproximadamente 50 aos de funcionamiento, en regular estado de conservacin.

PROYECTO ESPECIAL TAMBO CCARACOCHA

Introduccin

El objetivo del proyecto, es el de incrementar la disponibilidad de agua superficial de riego a fin de asegurar la campaa agrcola mediante el mejoramiento de la infraestructura de riego existente que abarca 15,186.00 has de superficie agrcola en promedio.

a)Incrementar las disponibilidades hdricas,b)Modernizacin de la infraestructura hidrulica,c)Realizar las acciones de mantenimiento de las estructuras construidas yd)Capacitar a la organizacin.

El estudio factibilidad de reconstruccin y remodelacin de la infraestructura mayor de riego del valle de Ica, propone la ejecucin de un conjunto de obras distribuidas a lo largo del valle, comenzando desde la cabecera, en la Bocatoma La achinara, hasta el extremo final, en la Bocatoma Santa Ana, con un distanciamiento entre ambas obras de aproximadamente de 54.00 Km.

Los aspectos como amplitud longitudinal del valle, disposicin de los sistemas de riego, estado de deterioro de las estructuras existentes y priorizacin de la intervencin establecida, redundan en que las estructuras a remodelarse y/o construirse estn localizadas aisladamente, situacin que define que los aspectos de accesibilidad, logstica y posteriormente operacin del proyecto tomen importancia en la planificacin de las obras.

DESCRIPCIN DE LA BOCATOMA LA ACHIRANA

La actual bocatoma La Achirana se ubica en la margen izquierda del ro Ica a 20 Km de la ciudad de Ica, en el Sector denominado Batea Comezango. Es una estructura que tiene ms de 60 aos de antigedad y permite el abastecimiento de riego a 15 000 ha por el canal La Achirana de 45 km de longitud. Su condicin de funcionamiento para un caudal de captacin de 50.00 m3/s, segn el diseo de ATASWECO. El diseo final propuesto para la bocatoma La Achirana tiene las siguientes caractersticas:

Caudal de Captacin

El caudal de captacin, est en funcin de la cedula de cultivos propuesta y la superficie de terreno considerada, en nuestro caso es un dato proporcionado por el PETACC y corresponde a un caudal de captacin de 50.00 m3/s.

HIDRAULICA FLUVIAL Y TRANSPORTE DE SEDIMENTOSEvaluacin morfolgica del ro Ica (Tramo La Achirana)

La cuenca del ro Ica tiene una extensin de 7 711km2, de la cual 2,234 km2 corresponde a la cuenca imbrfera o hmeda, es decir el 28.97% del rea total de la cuenca que aporta los recursos hdricos superficiales de la cuenca, sin considerar el trasvase de las aguas del Sistema Choclococha. La cuenca hmeda tiene aportes mayores a 376-77mm anuales (Estacin Tambo), ocurriendo las mayores precipitaciones durante los meses de Diciembre a Marzo, que representan el 90.00% de la precipitacin anual. La longitud total del cauce principal del ro es de 220.00 km y una pendiente promedio de 5%. En el tramo evaluado del ro Ica, donde se emplazar la bocatoma La Achirana, la pendiente promedio es de 1.05% y en promedio vara de 0.3% a 1.1%, correspondiendo a un ro entre pie de monte y de montaa. Este ro como la mayor parte de los ros de la Vertiente del Pacfico, tiene un rgimen irregular y se encuentran en proceso de degradacin.En la conceptualizacin de la cuenca del ro Ica como un sistema productor de sedimentos, el tramo evaluado del ro Ica se encuentra en la transicin de la zona de transferencia hacia la zona de deposicin. La morfologa y la cantidad de sedimentos que se transporta en la zona de transferencia de sedimentos es resultado del proceso respuesta de la interaccin del proceso geomorfolgico, del ciclo hidrolgico y de las acciones antrpicas sobre la cuenca. De hecho, la morfologa del tramo evaluado del ro Ica es resultado de la produccin de sedimentos de su cuenca colectora; el transporte, erosin y sedimentacin de los slidos en los cauces y reas inundables de la red de drenaje de la cuenca del ro Ica. Asimismo, depende de las caractersticas hidrolgicas, geolgicas, geomorfolgicas de la cuenca y su red de drenaje, de las caractersticas del cauce y las propiedades de los sedimentos y los materiales del lecho. En los aos hidrolgicos normales (sin presencia de los fenmenos El Nio y La Nia), el trnsito de las avenidas por el tramo evaluado se produce dentro del cauce actual. Sin embargo, en los aos hidrolgicos hmedos ocurren avenidas con alta carga de slidos, y con ocurrencia de desbordes principalmente en su margen izquierda. En el escenario de un ao hidrolgico extremo (presencia del fenmeno El Nio grande y Mega-Nio), se produciran lluvias de altas intensidades en zonas con altitudes por debajo de la cuenca hmeda del ro Ica, activando el transporte de slidos en las quebradas y torrenteras tributarias, generando avenidas de flujos hiperconcentrados y huaycos que descargan en el cauce del ro Ica (aguas arriba del tramo evaluado). Este aporte de flujos hiperconcentrados combinado con la pendiente pronunciada del ro en el tramo evaluado, producira sobre el cauce del tramo evaluado, una intensa erosin, abrasin e impacto sobre el lecho y mrgenes del ro.El diseo de la obra de la bocatoma La Achirana contempla la minimizacin de la alteracin de la morfologa del cauce y el transporte de los sedimentos de fondo y suspensin. El caudal lquido de avenidas y los sedimentos en suspensin sern descargados por las ventanas de las compuertas del barraje mvil en todo el ancho del cauce. Las ventanas de las compuertas tendrn la capacidad de evacuar los sedimentos de fondo hacia aguas abajo del barraje mvil. En el tramo aguas abajo del barraje mvil, se presentar un proceso erosivo del lecho del cauce, principalmente al final de la poza disipadora o estructura terminal, que ser controlada mediante una proteccin del lecho del cauce gaviones tipo colchon reno.La evaluacin morfolgica del tramo de la bocatoma La Achirana, tiene el propsito de caracterizar la morfologa del cauce actual, que permita conceptualizar el comportamiento morfodinmico y el mecanismo de transportes de sedimentos predominante, a fin de obtener informacin cualitativa y cuantitativa para el pronstico o estimacin de las alteraciones morfolgicas y de transporte de sedimentos que involucra la obra de la bocatoma. Esto conlleva a determinar la resistencia del cauce actual ante la avenida de diseo, la relacin del caudal o su velocidad media con la geometra hidrulica del cauce (particularmente el tirante del flujo), la capacidad de transporte de sedimentos del cauce actual, la erosin y sedimentacin en el tramo evaluado del ro, y la evaluacin de la capacidad de evacuacin de los sedimentos de fondo por las ventanas del barraje mvil.En general, desde el punto de vista geomorfolgico, el ro Ica se considera en el proceso de transicin entre un ro joven a maduro. Segn ATA-SWECO (2000), la pendiente del ro aguas arriba de la bocatoma La Achirana es fuerte, y predominan las velocidades crticas a supercrticas del flujo, ocasionando que los materiales finos (arenas) sean transportados por suspensin casi en su totalidad, mientras que los materiales gruesos (piedras de hasta 24 de dimetro) son transportados por arrastre de fondo y por erosin. Este rgimen de transporte produce un acorazamiento del lecho del ro, que mantiene inalterable el lecho hasta que ocurre un evento hidrolgico extremo, que remueve el acorazamiento y transporta el material del lecho hacia aguas debajo de la bocatoma.

La inspeccin de campo del tramo evaluado del ro Ica evidencia que el lecho del ro est constituido de sedimentos de granulometra variada y extendida. El estrato o capa superior del lecho presenta un perfil de suelo con predominio gravas, guijarros y cantos rodados en una matriz de arenas y finos. Los resultados del anlisis granulomtrico de las muestras tomadas del material del lecho en el tramo evaluado del ro Ica, consignan lo siguiente: de 25.11% a 32.7% de piedra, de 42.93% a 41.13% de grava, de 24.44% a 32.74% de arena, y de 0.26% a 0.36% de finos. Esto ocasiona interacciones complejas entre partculas de diferentes tamaos durante los procesos de erosin, transporte y sedimentacin, conformando lechos espacialmente heterogneos. En buena parte del cauce se observa la disponibilidad del material grueso para el acorazamiento de la capa superficial del lecho, constituido por los sedimentos ms gruesos y menos graduado que el material subyacente.Por la forma de transporte de sedimentos, la estabilidad del cauce del tramo evaluado del ro Ica es moderada. En los aos hidrolgicos normales la estabilidad del cauce es moderada, pero en los aos hidrolgicos hmedos y extremos la estabilidad del cauce es baja, predominando la erosin del lecho y mrgenes del ro, as como desbordes por la margen izquierda del ro. En efecto, la morfologa del cauce en condiciones hidrolgicas extremas ser afectada por los siguientes factores: caudal lquido de la avenida extrema, transporte de los materiales slidos, pendiente del lecho, la relacin ancho de la superficie libre con el tirante, y el dimetro medio del material del lecho.En el tramo evaluado del ro se estim en campo los dimetros promedios del material del lecho, obtenindose el dimetro promedio de 33.85 mm, dentro de una granulometra variada y extendida compuesta principalmente de arena, grava y cantos rodados. En el Anexo A se adjunta la curva granulomtrica representativa del material del lecho del tramo evaluado del ro Ica. Esta granulometra del lecho nos indica que los materiales del lecho del ro es medianamente socavable, y el coeficiente de rugosidad de Manning estara comprendido entre 0.028 y 0.045.

Precipitacin

La precipitacin se analiza en el mbito de la cuenca del ro Ica: en la cuenca alta o tercio superior de la cuenca (estaciones pluviomtricas Tambo, altitud, 3,080 m.s.n.m., y Santiago de Chocorvos, altitud 2,700 m.s.n.m.) y en la cabecera de Valle; es decir, inicio del Valle (estacin Huaman, altitud, 850 m.s.n.m.).

Precipitacin Anual

La precipitacin anual en la cuenca alta, analizada en un perodo uniforme comn de 39 aos (perodo: 1964-1977, 1980-1991, 1994-1998 y 1998-2007) para las Estaciones Tambo y Santiago de Chocorvos, reporta valores totales promedio de 376.77 y 219.50 mm, respectivamente.La mxima precipitacin anual registrada en Tambo y Santiago de Chocorvos (1,030.10 y 678,20 mm), se registra en el ao de 1972; la mnima precipitacin total anual para las estaciones Tambo y Santiago de Chocorvos es de 17.30 mm en 1992 y 20.00 mm en 1963.Con respecto a la precipitacin anual en Huaman (850 m.s.n.m.), la cual alcanza un valor mximo de 59.10 mm en 25 aos, es indicativo de la ubicacin de la estacin en el sector menos lluvioso de la cuenca.

Precipitacin Mensual

Con respecto a la precipitacin mensual en la cuenca alta, se distinguen ntidamente dos perodos: un perodo lluvioso que se inicia en octubre-noviembre y termina en abril-mayo, tipificndose como lluvias de verano y un perodo seco, que comprende de mayo-junio a setiembre-octubre.En el perodo lluvioso, ocurre en promedio el 90% de la precipitacin total anual. El mes ms lluvioso es marzo, registrndose valores promedio en Tambo 113.43 (valores extremos de 0.00 y 357.90 mm) y Santiago de Chocorvos 78.59 mm (valores extremos 0.00 y 489.00 mm), respectivamente.En la cabecera del valle, Huaman, que es una zona seca, en el mes de mayor precipitacin, sta no alcanza a la media de 5.00 mm total mensual.

Precipitacin Mxima de 24 Horas

La precipitacin mxima en 24 horas reportada en Huaman por el SENAMHI, para el perodo de registro 32 aos (1974-2005), alcanza valores extremos en el mes de marzo de 23.0 y 50.40.

No se dispone de datos en toda la dcada del noventa, que hubieran permitido apreciar las mximas en especial durante la ocurrencia del Fenmeno de El Nio 1997 1998; reportes correspondientes al Proyecto y Reconstruccin de los Sistemas de Riego y Drenaje del Valle Chancay Lambayeque, Estudio de Evacuaciones de Avenidas Extraordinarias (Consorcio SALZGITTER-LAGESA, 1983) acerca de este fenmeno en 1983, indican que durante su ocurrencia, la precipitacin se concentra altitudinalmente de los 2,000 m.s.n.m. aproximadamente, hacia abajo; es decir, se podra asumir una distribucin uniforme de la precipitacin.

Descripcin de la Bocatoma La Achirana

La actual bocatoma La Achirana se ubica en la margen izquierda del ro Ica a 20 Km de la ciudad de Ica, en el Sector denominado Batea Comezango. Es una estructura que tiene ms de 60 aos de antigedad y permite el abastecimiento de riego a 15 000 ha por el canal La Achirana de 45 km de longitud. Su condicin de funcionamiento es precaria e ineficiente que justifica el diseo y construccin de una nueva estructura con su desarenador, para un caudal de captacin de 50.00 m3/s, segn el diseo de ATASWECO. El diseo final propuesto para la bocatoma La Achirana tiene las siguientes caractersticas:

Figura N 1.1Componentes de la infraestructura principal de la bocatoma.

a)Aliviadero de Compuertas Est conformado por 03 compuertas radiales de 6.0 x 4.0 m, 02 pilares extremos de 1.10 de ancho y 02 pilares centrales de 1.50 m de ancho. La cota del piso es 497.50 m.s.n.m. y la del puente de operacin es 505.50 m.s.n.m. la plataforma donde se ubica el equipo de izaje est en la cota 507.50 m.s.n.m.Para trabajos de inspeccin y/o mantenimiento de las compuertas se han previsto ranuras en los pilares en los que se colocarn ataguas.La longitud del aliviadero de compuertas es 23.50 m y termina en una poza de disipacin que tiene 43.00 m de longitud con cota de piso de 489.50 m.s.n.m., profundidad de 5.50 m y cota de salida de 495.00 m.s.n.m. Todo el piso de la estructura y parte de las paredes laterales lleva una proteccin de enchapado de piedra contra el efecto de abrasin e impacto producido por el transporte de slidos del ro.

b)Aliviadero Fijo Tiene un ancho de 73.0 m, una longitud de 5.7 m y con cota de coronacin en 501.50 m.s.n.m. Termina en una poza de disipacin de 17.80 m de largo, cota de piso 495.00 m.s.n.m., profundidad 1.00 m y cota de salida 496.00 m.s.n.m. Toda la superficie del Aliviadero y la poza de disipacin llevan enchapado de piedra.

c)Presa no vertedoraSe ubica en el lado derecho del ro y empalma con el aliviadero fijo. Est conformado por un terrapln de 55.0 m de longitud, con ancho de corona de 5.50 m cuya elevacin es la 504.50 m.s.n.m. Los taludes de aguas arriba como los de aguas abajo son 2:1. El talud de aguas arriba lleva una proteccin de enrocado debajo del cual se coloca un filtro geotextil, geomembrana y solado de concreto como base de apoyo. Su altura promedio es 8.0 m.

d)Muro Aguas Arriba entre Presa no Vertedora y el Aliviadero FijoTiene una longitud de 27.0 m, su cota de corona va desde la 504.50 a 496.50 m.s.n.m. y su cota de base es de 495.00 m.s.n.m. En planta hace un ngulo de 45 con el sentido del flujo.

e)Muro Derecho de Aguas Arriba del Aliviadero de CompuertasLa finalidad de este muro es dirigir el flujo de agua hacia el aliviadero de compuertas, tiene 55.47m de longitud. La cota superior de este muro es 501.50 m.s.n.m. y la inferior vara desde la 498.50 m.s.n.m. hasta 497.50 m.s.n.m. El ancho del muro tiene 1.10 m y en la parte inferior tiene un dentelln de concreto de 3.0 m de profundidad.

f)Losa de Aproximacin de Aguas Arriba del Aliviadero de Compuertas Tiene una longitud de 55.47 m y 1.0 m de espesor, en su superficie lleva un enchapado de piedra. La cota del piso va de 498,50 a 497,50 m.s.n.m. El extremo de aguas arriba de la losa lleva un dentelln de 3,0 m de profundidad y una proteccin de enrocado de 10,0 m de longitud. En general los enrocados se apoyan sobre colchones reforzados y estos a su vez sobre un filtro geotextil.

g)DespedradorEst conformado en su lado derecho por un muro con cota superior en 499.00 m.s.n.m. y el muro derecho de aguas arriba del aliviadero de compuertas; el ancho del despedrador es 21.0 m y conecta con el aliviadero de compuertas. Su cota de piso va de 498.50 a 497.50 m.s.n.m., la finalidad es evacuar la bolonera que puede ingresar a ste, en forma directa del ro.

h)Muro de Encauzamiento Izquierdo de Aguas Arriba del DesarenadorTiene como objeto encausar el flujo hacia el aliviadero de compuertas al igual que el muro derecho de aguas arriba del aliviadero de compuertas.Este muro tiene un tramo recto, le sigue uno curvo y luego otro recto pero con un ngulo de 45 con el eje del ro, y termina empotrado en el dique izquierdo de encauzamiento aguas arriba de la bocatoma. La cota superior de este muro va de 505.50 a 504.50 m.s.n.m. y su cota inferior de 503.50 a 496.50 m.s.n.m.

i)Ventanas de Captacin DesripiadorLas ventanas de captacin estn ubicadas en una pantalla de concreto de 44.72 m de longitud. Limita en su extremo aguas arriba con el muro de encauzamiento izquierdo de aguas arriba y en el otro con el muro izquierdo del barraje de compuertas.

La cota superior de dicha pantalla es 505.50 y la inferior vara de 498.25 a 497.50.Las ventanas de captacin son en nmero de 06, tienen 7.65 m de ancho y 2.25 m de alto cada una. La cota inferior de las ventanas es 499.0 y la superior 501.25.En estas ventanas se colocarn rejillas de acero con separacin entre barrotes de 0,10 m entre ejes. Las rejillas tienen una inclinacin de 0,20:1 (H:V) que facilitar la limpieza de material flotante que quede atrapado. En la parte superior de la pantalla se encuentra una losa de concreto que servir como un puente peatonal por el cual se desplazar el equipo de limpieza de las rejillas.

j)Canal DesripiadorEl desripiador es una canal que se encuentra ubicado inmediatamente despus de las ventanas de captacin, tiene seccin rectangular abierta en la zona del bocal de captacin y seccin cuadrada cubierta desde el final de estas ventanas hasta su entrega en la poza desripiadora aguas abajo del barraje de compuertas.El desripiador permite la limpieza de material slido grueso menor a 0.10 m que ingrese del ro a travs de las rejillas metlicas.En el tramo abierto se ha ubicado una compuerta deslizante de 2.0 x 2.0 m cuyo objeto es regular el flujo por este canal. La pendiente del canal desripiador es S = 0.385, teniendo en su inicio una cota de 498.00 m.s.n.m. y en la entrega al desripiador 495.00 m.s.n.m.

k)Pozo de Medicin del Nivel de Agua en el Ro Est ubicado al extremo aguas arriba de la Bocatoma, al final del muro de encauzamiento izquierdo de aliviadero de compuertas.Su cota superior es de 505.50 e inferior 498.77 m.s.n.m., sus dimensiones en planta son 1.70 x 1.0 m; se conecta con la zona de retencin aguas arriba del barraje por 2 tubos de PVC de 0.10 m. En este pozo se instala un medidor electrnico de nivel de agua de la retencin aguas arriba del barraje. El sistema de izaje de las compuertas del canal La Achirana est sincronizado con el medidor de niveles de agua en el ro de tal forma que el caudal mximo de derivacin no supere la capacidad del canal.

l)DesarenadorPermite decantar partculas de dimetro mayor a 0.50 mm. Est compuesto por 6 naves de ancho variable de 6.95 a 7.35 m y 56.0 m de longitud.

La cota de piso va de 499.0 a 497.0 m.s.n.m. La cota superior de los muros separadores de las naves intermedios es 502.5 m.s.n.m. y de los extremos es 505.50 / 504.50 m.s.n.m.Cada sub-nave, para mayor eficiencia de la limpieza, tiene un muro divisorio de 0.25 m de espesor y altura variable. La limpieza de las sub naves se hace frontalmente al canal de purga mediante una transicin de 5.0 m de longitud. El control en las sub naves se hace mediante una compuerta deslizante de 1.0 m x 1.0 m.

m)Canal Colector Conecta con el desarenador en todo su ancho, su cota de piso es 497.00 y su cota superior 504.50 m.s.n.m., su ancho varia de 3.0 a 5.0 m. El canal colector empalma con la estructura reguladora de compuertas de captacin.

n)Estructura de Compuertas de Captacin Est conformada por 2 compuertas radiales de 5.0 x 1.40 m. El pilar intermedio separador de las dos compuertas tiene un ancho de 0.60 m. La cota superior e inferior de la estructura es 503.50 y 497.00 m.s.n.m. Su ancho interior es 10.60 m y su longitud de 6.0 m.Sobre la parte superior de la estructura hay una pasarela de instalacin de los equipos de izaje que tiene 2.0 m de ancho. La estructura lleva unas ranuras para colocar las ataguas en caso de inspeccin y la reparacin de las compuertas radiales.

o)Depsito de Ataguas de Compuertas de Captacin Tiene dimensiones interiores de 5.0 x 1.70 m. Con cota superior y de fondo de 503.50 y 501.50 m.s.n.m. respectivamente.

p)Cada InclinadaEmpalma con la estructura de compuertas de captacin hacia aguas arriba y con un puente vehicular hacia agua abajo, su ancho es 10,60 m. Est conformada por una rampa con talud 2:1 que baja de la cota 497,00 a 494,02 m.s.n.m. El largo de la poza es 7,0 m, lleva dados de disipacin. La cota de salida es 494,48 m.s.n.m.

q)Puente VehicularTiene una longitud de 4.50 m, la cota superior del puente es 498.50 m.s.n.m. y la del piso 494.48 m, lleva un pilar intermedio de 0.60 m de ancho. Este puente permite la comunicacin de la Bocatoma con los diques de aguas arriba.

r)Transicin de SalidaEmpalma el puente vehicular con el canal; tiene longitud de 3.0 m, con cota de rasante que va de 494.48 a 494.62 m.s.n.m. y se pasa de la seccin rectangular de 10.60 m de ancho a una trapecial de 5.0 m de plantilla, taludes laterales 1.5:1 y altura 3.00

s)Sala de Mandos de Compuertas Sala de Grupos Electrgenos Tanque de Combustible En la sala de mando de compuertas, se centraliza la operacin de compuertas y de iluminacin de la Bocatoma. Ocupa un rea de 5.0 m2.La instalacin de un sistema computarizado permitir operar en forma automtica las compuertas del aliviadero de compuertas y de captacin de modo de controlar el caudal del ingreso a la toma. En la seccin del control del canal hay instalado un medidor ultrasnico de caudales que se complementa con los niveles de agua ledos electrnicamente en la poza de medicin. Toda esta informacin es transmitida a la sala de mandos, donde de acuerdo a la programacin establecida se imparten automticamente las instrucciones de operacin de compuertas.Tambin es posible operar desde la sala de mandos, las compuertas del desripiador y purgas del desarenador. La operacin de compuertas puede hacerse adems en el sitio de cada compuerta desde un tablero accionado con la corriente elctrica y por ltimo estn acondicionados para su manejo manual de emergencia.

La sala de grupos electrgenos ocupa un rea de 5 m2, all se instalar un grupo de 25 Kw, 220V, 60 Hz, que estar en stand by para el caso que no haya corriente elctrica obtenida del servicio pblico. El arranque de estos grupos ser automtico, para lo cual debe preverse un pull de bateras. El depsito de combustible es de concreto y en su interior va la cisterna de acero para petrleo con capacidad referencial de 2 000 galones.

t)Vivienda de Operadores Abastecimiento de Agua y Alcantarillado La vivienda de operadores es de material noble y ocupa un rea de 6.60 x 9.60 m, distribuidos en 5 ambientes: sala comedor, dormitorio, cocina, bao, patio (lavandera). La vivienda tiene servicio de agua y desage. El abastecimiento del agua se hace desde el desarenador bombendose el agua con una electrobomba de HP y una lnea de impulsin de tubera de fg 1 de 40 m de longitud hasta una miniplanta de tratamiento de agua potable que se ubica junto a la vivienda. Luego el agua es nuevamente bombeada hacia el tanque elevado de la vivienda. En los meses que no hay agua en el ro, el estanque ser llenado con cisterna.El servicio de alcantarillado est conformado por un buzn recolector a la salida de la vivienda y tubera de conduccin de PVC de 0.10 y 15.0 m de longitud que va hasta un tanque sptico de 1.80 x 0.90 x 2.20 m de dimensiones interiores; el agua, libre de detritus es conducida por una tubera de PVC de 0,10 m hasta un pozo de percolacin de 1,50 m de dimetro con cota superior e inferior de 497.85 a 495.80 m.s. n.m.

u)Cerco Perimtrico y Caseta de VigilanciaPerimetralmente a la bocatoma se tiene un cerco de concreto prefabricado de 270.0 m de longitud y 2.80 m de alto. El acceso a la bocatoma es por 2 puertas de 4.0m de ancho construida en base a tubos de acero y malla metlica.Se han considerado 2 casetas de material noble junto a la puerta de acceso. Ocupan un rea de 2.90 x 2.90 m.

v)Canal de Empalme al Canal ExistenteEste canal se inicia en la bocatoma y empalma con el canal existente, su longitud es 400.00 m; la cota de rasante va de 494.60 a 491.74 m.s.n.m.

Los primeros 267 m son revestidos de concreto simple de espesor 0.10 m La seccin es trapecial, 5.0 m de plantilla y taludes laterales 1.5:1, altura 3.0 m. Lleva en la mitad del piso una junta longitudinal y juntas transversales cada 3.0 m; la junta se rellena con producto elastomrico tipo Dinadred o similar. La pendiente de la rasante es 0.00062.El canal revestido empalma con una estructura de cada inclinada que va de la progresiva 0+184.70 a 0+247.00, del 0+247.00 a 0+400.00 el canal es en tierra con cota de rasante entre 492.17 a 491.74 m.s.n.m. y con pendiente 0.0028. La seccin del canal es de 10,0 m de plantilla, taludes laterales 2:1 y altura 3,0 m.

w)Puente de Aforos Caseta de Control de CaudalEl puente de aforos es tipo reticulado metlico ubicado en la progresiva km 0+164,80. Su finalidad es servir de apoyo para medir los caudales con correntmetro que permita preparar la curva de aforo del canal. Su longitud es 15.20 m y su ancho 0.90 m. Se apoya sobre unos dados de concreto con gradas.

La caseta de control de caudal es de material noble y se ubica al lado del puente de aforos, tiene dimensiones 1.0 x 1.0 m y el pozo de medicin 2.60 x 1.30 m, se conecta al canal por 2 tubos de PVC de D= 0.05 m.

x)Cada Inclinada Se inicia en la transicin de empalme con el canal revestido pasando de una seccin trapecial a una rectangular de 8.0 m de ancho y 10.0 m de largo.La rampa de la cada inclinada va de 494.48 a 489.50 m.s.n.m. en el fondo, en una longitud de 9.98 m, lleva dados al pie del talud. La cota de salida de poza es 491.42 m.s.n.m.La poza empalma con el cruce vehicular hacia el puente Huaman, cruce conformado por una alcantarilla de 2 ojos de 3.80 x 3.0 m y longitud 9.0 m. La cota superior del terrapln del camino es 496.50 m.s.n.m. con un ancho de 5.0 m. La alcantarilla empalma con la transicin de salida de 11.0 m de longitud para pasar de la seccin rectangular a la seccin trapecial del canal en tierra, con una cota de rasante al inicio del canal de tierra de 492.17 msnm.

y)Diques de EncauzamientoEl Proyecto, considera la construccin de 1,000.00 de diques de encauzamiento y reforzamiento de 1,600.00 ml de diques existentes (enrocados).

HIDRAULICA URBANA i

Obras de Captacion

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