Disaeño de bocatomas

UNI-FIC Diseño de Bocatomas

(solo para uso académico)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO ACADEMICO DE HIDRÁULICA E HIDROLOGIA

CURSO HH-413-IRRIGACIÓN

DISEÑO DE BOCATOMAS
APUNTES DE CLASE

por Ing. Alfredo Mansen Valderrama

Ing. Alfredo Mansen Valderrama

Pagina 1 de 47

UNI-FIC Diseño de Bocatomas

(solo para uso académico)PROLOGO

Es un grato placer volver a escribir unas líneas sobre un tema que al inicio fue abordado como curiosidad profesional y que en este momento se ha vuelto un punto importante para mi desarrollo profesional y ha causado que estemos elaborando un documento que será el inventario de las Bocatomas existentes en el País, donde aparecerán todo los datos referentes a fecha de estudios, deconstrucción, quienes fueron los constructores y cual ha sido su funcionamiento desde el punto de vista hidráulico y si son necesarios ejecutar mejoras para garantizar la captación de los caudales de diseño. Es por este motivo que debido a la presión a ansia de conocimiento que vienen ejercitando, los estudiantes de lngeniería Civil de Ia Universidad Nacional de lngeniería, sobre los profesores, enespecial en el área de Hidráulica o Hidrología, me siento obligado y con mucho gusto, a dictar el curso sobre Estructuras de Derivación, con el compromiso de que este pequeño libro se vea prontamente incrementado con una descripción teórica de cada tema y un cálculo explicativo que permita a los usuarios disponer de un elemento de consulta y no de un formulario. Agradeciendo a la Promoción 93-Il “AdolfoFischer R.” por e1 apoyo desinteresado prestado en la elaboración del texto del Curso, así mismo, me enorgullece agradecer a dos distinguidos colegas, los lngenieros German Vivar y Nicolás De Piérola, quienes desinteresadamente han volcado sus conocimientos en la parte de Geotecnia e Hidrológia, para que este curso, alcance el éxito que sus auspiciadotes desean en bien de la Ingeniería Hidráulicadel Perú.

Ing. Alfredo Mansen Valderrama

Pagina 2 de 47

UNI-FIC Diseño de Bocatomas

(solo para uso académico)

INDICE

1. DESARROLLO HISTORICO DE LAS BOCATOMAS 1.1 Bocatoma 1.2 Elementos Fundamentales a ser tomados en cuenta previo al Diseño de las Bocatomas 1.2.1 Ubicación 1 2 2 Topografía 1.2.3 Condiciones Ecológicas y Geotécnicas 1.2.4 Información Hidrológica 1.2.5 CondicionesEcológicas 1.2.6 Otros 2. ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE DATOS DE DESCARGA 21 Metodología de Cálculo 2.1.1 Cuencas con registros 2.2 Análisis de Máximas Avenidas 2.2.1 Distnbución Gumbel 2.2.2 Distribución Log-Pearson III 2.2.3 Ejemplos de Aplicación 2.3 Caudal Medio 2.3.1 Curva de Duración 2.3.2 Elaboración de una Curva de Duración 2.3.3 Ejemplo de Aplicación: Curva de Duración 2.4 Caudal Mínimo 2.4.1Curva de Frecuencias Empíricas 2.4.2 Curva de Distribución de Probabilidades

5 5 7 7 8 8 9 9 9 10 10 10 10 11 12 13 15 15 15 15 16 16 17

3. DISEÑO HIDRAULICO 3.1 Tipos de Bocatomas 3.2 Relación entre la Localización de la Estructura de Toma y la Presa de Derivación 3.3 Condición del Lecho de la Presa de Derivación 3.3.1 Perforación 3.3.2 Calicatas 3.3.3 Sondeos 3.3.4 Ensayos de Bombeo 3.3.5Ensayos Sobre Pilotes 3 3.6 Movimiento del Lecho del Rió Durante Ia Época de Avenidas 3.4 Determinación del tipo de Cimentación del Barraje Vertedero 3.5 Relación entre el Barraje, Vertedero Fijo y el Móvil 3.6 Efecto del Remanso Causado en el Rió por Ia Construcción del Barraje Vertedero 3.6.1 Método del Paso Directo 3.6.2 Método Aproximado 3.7 Barraje Vertedero o Azud

19 20 20 20 21 21 23 2424 24 24 25 26 27 27

Ing. Alfredo Mansen Valderrama

Pagina 3 de 47

UNI-FIC Diseño de Bocatomas

(solo para uso académico)

3. 8

3.9 3.10 3.11

3.12

3.13 3.14 3.15

3.7.1 Altura del Barraje Vertedero 3.7.2 Forma de la Cresta del Barraje Vertedero. Solado o Colchón Disipador 3.8.1 Longitud del Solado o Colchón Disipador. 3.8.2 Espesor del solado o Colchón Disipador...