Diseños hidraulicos

En los grandes aprovechamientos hidráulicos el costo de la bocatoma representa sólo un porcentaje muy pequeño del costo total del proyecto. La consecuencia práctica de este hecho es que no se debe escatimar esfuerzos ni tratar de obtener una “estructura económica”, sino que se debe buscar el máximo de seguridad. Para el estudio de una bocatoma es necesario tener en cuenta que un río transportalo siguiente:
a) Agua proveniente de la precipitación que ocurre en la cuenca
b) Sólidos, también llamados sedimentos, provenientes de la erosión de la cuenca
c) Hielo, en los lugares que existe, y
d) Cuerpos extraños como árboles, plantas, basura y desperdicios

Los tres primeros aspectos mencionados constituyen las funciones naturales de un río. El transporte de cuerpos extrañosconstituye una función no natural, pero que desgraciadamente es muy frecuente entre nosotros. En general, el diseño y operación de una bocatoma en muchos de los ríos de la costa peruana presenta problemas especiales debido, entre otras, a las siguientes cuatro circunstancias:
a) Inestabilidad fluvial e irregularidad de las descargas
b) Insuficiente información hidrológica
c) Gran transporte sólido yde cuerpos extraños
d) Aparición eventual del Fenómeno de El Niño (FEN).

A continuación se ofrece algunos comentarios sobre los cuatro problemas mencionados. Para que una obra de derivación sea estructuralmente estable es condición indispensable que el tramo fluvial en el que se halla ubicada lo sea. De acá la necesidad frecuente de obras de encauzamiento asociadas a la obra de toma.
Laescasez de agua también crea problemas, pues en esas oportunidades hay que captar gran parte, o la totalidad, del agua presente en el curso principal, lo que puede ser inconveniente. De otro lado, sabemos que para efectuar un diseño con alta probabilidad de éxito habría que tener, entre otras informaciones, un amplio y confiable registro de datos de campo. Es muy frecuente que en nuestros proyectos lainformación hidrológica sea escasa y de baja confiabilidad. Generalmente se tiene series históricas muy cortas, lo que da inseguridad en el cálculo de las grandes avenidas y, como consecuencia, en el cálculo del periodo de retorno de la avenida de diseño.

Por lo general los ríos transportan grandes cantidades de sólidos, sea como fondo o de suspensión. Durante las avenidas estas cantidades seincrementan enormemente y constituyen una serie dificultad para el diseño y operación de las bocatomas en las que se debe captar agua con la mínima cantidad posible de sólidos. El estudio del transporte de sedimentos y de las maneras de eliminar los sólidos en la captación son aspectos importantes del diseño de una bocatoma. Hay también muchos proyectos en los que la presencia de cuerpos extraños,como basura y desperdicios, causan un daño grande en las captaciones. El manejo de los sólidos es un asunto importante en el diseño de una bocatoma. En general, la bocatoma debe diseñarse de modo que no ingresen al sistema los sólidos de mayor tamaño. Será inevitable que los finos ingresen. Para su eliminación se dispone a continuación de la bocatoma un desarenador. Es por eso que el sistemabocatoma-desarenador conviene estudiarlo sedimentológicamente como una unidad.
El Fenómeno de El Niño (FEN) es un fenómeno natural que representa para la ingeniería, la economía y las actividades humanas en general, una modificación transitoria, eventualmente fuerte, y algunas veces desastrosa, del clima predominante en una parte importante del planeta. Las bocatomas de la costa peruana han sufridoen mayor o menor grado el impacto del Fenómeno de El Niño. Algunas han sido destruidas, otras han sufrido fuertes daños y han salido de servicio, y, muchas de ellas, han necesitado importantes reparaciones. El resultado de la falla de una bocatoma afecta todo el proyecto que depende de ella, con los consiguientes gastos de reconstrucción o rehabilitación de la estructura y los originados por la...