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Memoria Descriptiva Formato Anexo #11 - Ana
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Memoria Descriptiva Formato Anexo #11 - Ana
FORMATO ANEXO N° 11
I. ASPECTOS GENERALES
1.1. ANTECEDENTES
En nuestro país el agua es uno de los recursos naturales más importantes y a la vez el
más escaso y variable especialmente en la Sierra. La escasez y variabilidad de este
recurso natural se deben a nuestras condiciones geográficas extremadamente diversas,
accidentadas y a la variabilidad de nuestras condiciones climáticas, originándose ciclos
periódicos de inundaciones y sequías. Dentro de estas condiciones la gestión del agua
ha sido en extremo difícil habiéndose constituido en un desafío para el desarrollo
agrario.
Del Sistema
con 9,923 has; Cantería con 2,077 hás, Cabanilla-Chatapujio con 3,606 Hás; Cabana
con 7,540 has y Mañazo con 6,935 has.
aspectos que deben ser sujetos a ser mejorados en el marco de los contenidos nuevos
de la nueva directiva del Sistema Nacional de Inversión Pública.
1.2. OBJETO
1.2.1. OBJETIVO
1.2.2. METAS.
1.3.1. UBICACIÓN
• Ubicación Hidrográfica.
El área de estudio hidrográficamente se ubica en la cuenca del río
Cabanillas afluente del río Coata, vertiente del Lago Titicaca y perteneciente
al Sistema Titicaca, Desaguadero, Poopo y Salar de Coipasa (Sistema
Hídrico TDPS). Ver Figura 03.
• Ubicación Geográfica.
El ámbito de Proyecto se encuentra ubicada geográficamente, según el
siguiente detalle:
Cuenca : Coata.
Sistema Integral Hídrico : Lagunillas.
Región Natural : Sierra (Altiplano de Puno).
Altitud : 3,830 a 3,855 msnm.
Este : 377,000 a 359,000 UTM.
Norte : 8’289,000 a 8’275,000 UTM.
Se encuentra localizada en la parte noroccidental de la región Puno, en el
extremo sureste del Perú, con una variación altitudinal de 3,830 a 3,855
m.s.n.m. Ver Figura 01 y 04
• Ubicación Política.
Políticamente el sector de riego II Yocará se ubica en: (Ver Figura 02)
Región : Puno.
Provincia : San Román.
Distrito : Juliaca y Caracoto.
• Ubicación Administrativa.
Rio Quillisani
Rio Ichocollo
Rio Jolpamayo
Rio
REPRESA LAGUNILLAS
Volumen Util = 500MMC Rio Paratía
Volumen Muert o = 200 MMC
Volumen Total = 785.13 MMC Jarpaña
Rio Cerrillos
LAGUNA Rio Verde
SARACOCHA
Santa Lucía
Rio
Compuerta
Toma Huataquita
Q=10 m3/s Taya Taya
Bocatoma
C
Cabana-Mañazo
Q=11 m3/s
Q=4.5 m3/s Q=5.5 m3/s
Partidor Q=1 m3/s
Rio Cabanillas
Cabana-Mañazo
SECTOR VII
HUATAQUITA
SECTOR VI SECTOR V
TAYA TAYA
MAÑAZO A=173.80Hás
VILQUE CABANA
A=371.10 Hás A=453.40Hás
Cabanillas SECTOR IV
Q= 3.5 m3/s
C
Bocatoma
CABANILLAS
SECTOR I Cabanillas CHATAPUJIO
Q=2.2 m3/s A=1732.10 Hás
YANARICO C
Bocatoma Cabanilla
A=412.80 Hás Yanarico
SECTOR II
YOCARA 3.5 m3/s
Q=4.5
R
C
CARACOTO Captación
SECTOR III
Yocará
A=588.50Hás C
Q=2.5 m3/s
CANTERIA
Bocatoma
A=291.70 Hás
Rio Cabanillas
Cantería
LEYENDA
Juliaca
L inea de Aduccion
P roye ctada
MOD ULO
riego Modu lo de Riego
LAGO TITICACA
2.1.1. BOCATOMA.
MARGEN
IZQUIERDO
MARGEN
DERECHO EJE DE BOCATOMA
a) Barraje Fijo.
d) Enrocado de Protección.
Los Enrocados de Protección (Rip – Rap), se construirán inmediatamente,
después del colchón disipador del barraje fijo y del canal de limpia gruesa, con
una longitud de 10.00 m. y un espesor de 1.00m, con dentellones en los
extremos que llegan hasta el nivel de cimentación de las estructuras de la
bocatoma. Se ha estimado que la roca tendrá un diámetro nominal de 0.60 m.
siendo de menor diámetro en la parte inferior e incrementándose en las capas
superiores hasta alcanzar el diámetro nominal. Adicionalmente se realizara la
protección aguas arriba del barraje y canal de limpia en una longitud de 5m en
todo el ancho de la bocatoma.
e) Muros Guías.
Los Muros Guías serán estructuras que permitirán controlar el nivel de agua
que se pueda formar aguas arriba del barraje o aguas abajo de él, serán de
concreto armado de una f’c= 175 Kg/cm2, con una altura de 5.80 m. y 4.80 m.
un ancho de corona de 0.30 m. con una base promedio de cimentación de 3.70
m y de altura de cimentación de 0.60m.
f) Diques de Encauzamiento.
Con el fin de encauzar el flujo del río hacia la zona de la captación, se
recomienda la construcción de diques de encauzamiento de ambas márgenes
los cuales dispondrán de alturas con cota de plataforma y de rasante de uña de
cimentación variables adecuándose a la pendiente del rio, para evitar que el río
burle él barraje dejándolo aislado y sin capacidad de captación. Las longitudes
consideradas son:
SECCION I
SECCION II
SECCION III
a) AFORADOR
El aforador de cresta estacionaria, construida de concreto, se ubicará a la
salida de la bocatoma en la progresiva 0+890, esta estructura permitirá
controlar la cantidad de volumen que es captada por la estructura de
captación (Bocatoma), para el diseño de la estructura del aforador se ha
recurrido al programa de computo Winflume 32 v1.06.
DISEÑO:
Geometría del Canal:
El canal en su primer tramo cuenta con una sección trapezoidal:
Q=3.5 m3/s
B=3.00m (Base Inferior)
Z=0 (Rectangular)
H=1.30m (Altura del canal)
n=0.015 (Coeficiente de rugosidad Manning)
Diseño del aforador
b) ALCANTARILLAS
Las alcantarillas se han proyectado para permitir los cruces de los canales
principales, sistema de distribución de riego y desagües con caminos
carrozables.
c) PARTIDOR
Al bifurcarse los canales de riego en 2 ó mas ramales principales, es
necesario que el caudal se reparta proporcionalmente, pero
independientes del caudal que circula en el canal, lo que se efectúa
mediante las obras denominadas partidores. El sistema más sencillo de
partidor, es un tramo recto de canal revestido, que se divide por medio de
un tajamar, repartiéndose el caudal en proporción de los anchos, cosa que
no es exacta, puesto que al realizarse la división en régimen lento o
subcrítico, influyen en los caudales las condiciones aguas abajo del
partidor como son: radios hidráulicos, curvas y en fin, cualquier motivo que
puede dar lugar a remanso.
PROGRESIVA 6+900
d) PASE PEATONAL
Pase peatonal de concreto armado, diseñado a lo largo del canal de
derivación, el pase peatonal para este canal, es de losa maciza de luz
variable y un ancho de 2m La superestructura compuesta de concreto
armado con una resistencia a la compresión a los 28 días de 175Kg/cm2
La sub - estructura compuesta por 2 estribos de concreto ciclópeo
175Kg/cm2, elementos que soportan los extremos del Pase peatonal,
además de cumplir una función de contención del material de relleno
compactado.
e) PUENTE VEHICULAR
Puente de concreto armado de una sola vía, diseñado a lo largo del Canal
de derivación. El puente planteado para este Canal, es de tipo losa de luz y
un ancho de vía variable la superestructura compuesta de concreto
armado con una resistencia a la compresión a los 28 días de 210Kg/cm2 la
sub-estrutura compuesta por 2 estribos de concreto ciclópeo 175Kg/cm2,
elementos que soportan los extremos del puente, además de cumplir una
función de contención del material de relleno compactado
f) SALVAVIDA
Salvavidas de concreto Simple, diseñados en función de la Sección
transversal del canal principal CD. El Salvavidas para este canal principal,
permite la salida del canal en caso de posibles accidentes ocurridos en él.
Para un acceso y salida mas apropiados se han planteado gradas de paso
y contrapaso revestidos de concreto simple.
La resistencia del tramo será el mismo empleado para la construcción del
canal de principal F'c = 175Kg/cm2.
VARIABLES UTILIZADAS:
Donde:
B : Base del canal (m), (Canal Trapezoidal).
n : Altura del primer contrapaso (m).
D' : lontigitud de cuerda del canal (m), (Canal Semi-Circular).
Cp : Contra Paso (m).
H : Altura del Canal (m).
P : Paso (m).
hcp : Altura de gradas incluido el espesor de canal (m).
es : Espesor (m).
bs : Ancho del Salvavidas (m).
Ls1 : Longitud libre del salvavidas (m).
Ls : Longitud total del salvavidas (m)
Lbi : Distancia al punto extremo inicial (m)
Lp : Longitud donde termina el primer paso (m).
Lbf : Distancia al punto extremo final (m)
Le : Longitud total de los pasos (m).
Lep: Ancho total medida desde el punto medio del canal hasta el punto
extremo del salvavidas (m).
a) TOMAS
Los criterios de diseño se basan en los métodos de distribución del agua,
pago de tarifas y el control de operaciones, a caudal continuo. Se ha
previsto tomas de carga variable, construida con concreto, prevista de una
compuerta de acero. Esta estructura se ubicará en el talud del Canal, por
lo general al lado donde está el camino de servicio. La pérdida de carga
total prevista en esta estructura varía de 0.10 a 0.20 m.
El cálculo del caudal de toma ha sido efectuado considerando la suma de
los caudales de los canales sub-laterales y las unidades de riego que sirve
directamente.
CAUDAL LONG.
N° DESCRIPCION PROGRESIVA
(m3/seg) (m)
INICIO FINAL
SECCIÓN DE CONTROL:
El siguiente grafico muestra las secciones de entrada, control y salida del
aforador.
b) ALCANTARILLA
El tipo de alcantarilla se ha adoptado tipo cajón de concreto armado. Las
alcantarillas están provistas de transiciones de entrada y salida con la
finalidad de encauzar y dirigir el flujo del agua hacia y desde el canal al
elemento de cruce. También puede ser el caso de proyectar losas inclinadas
sobre el talud del canal y en los portales de entrada y salida de la alcantarilla.
c) PARTIDOR
Al bifurcarse los canales de riego en 2 ó mas ramales principales, es
necesario que el caudal se reparta proporcionalmente, pero independientes
del caudal que circula en el canal, lo que se efectúa mediante las obras
denominadas partidores. El sistema más sencillo de partidor, es un tramo
recto de canal revestido, que se divide por medio de un tajamar,
repartiéndose el caudal en proporción de los anchos, cosa que no es exacta,
puesto que al realizarse la división en régimen lento o subcrítico, influyen en
los caudales las condiciones aguas abajo del partidor como son: radios
hidráulicos, curvas y en fin, cualquier motivo que puede dar lugar a remanso.
Pendiente Gobernante
d) PASE PEATONAL
Pase Peatonal de concreto armado, diseñado a lo largo del canal principal A,
es de losa macisa de luz variable y un ancho de 2m. La superestructura
compuesta de concreto armado con una resistencia a la compresión a los 28
días de 175Kg/cm2. La sub-estrutura compuesta por 2 estribos de concreto
cicopleo 175Kg/cm2, elementos que soportan los extremos del Pase
peatonal, además de cumplir una función de contención del material de
relleno compactado.
PREDIMENSIONAMIENTO:
SECCIÓN TRANSVERSAL TIPICA DEL PASE PEATONAL
PARA CANALES:
ESPESOR MINIMO DE LOSA:
F. VIGA LATERAL
METRADOS DE CARGAS DE LOSA
ACERO PRINCIPAL
ESTRIBOS
e) PUENTE VEHICULAR
Puente de concreto armado de una sola vía, diseñado a lo largo del Canal
principal A. el puente planteado, es de tipo losa de luz y un ancho de vía de
Variables la superestructura compuesta de concreto armado con una
resistencia a la compresión a los 28 días de 210Kg/cm2. La sub-estrutura
compuesta por 2 estribos de concreto ciclópeo 175Kg/cm2, elementos que
soportan los extremos del puente, además de cumplir una funcion de
contención del material de relleno compactado.
PREDIMENSIONAMIENTO
PARA CANALES:
ESPESOR MINIMO DE LOSA:
F. IMPACTO
Se aplicara el coeficiente de impacto, sobre el valor resultante de la
sobrecarga
H. VIGA LATERAL
METRADO DE CARGAS DE LOSA
ROTURA
f) SALVAVIDA
Salvavidas de concreto Simple, diseñados en función de la Sección
transversal del canal principal A. El Salvavidas para este canal permite la
salida del canal en caso de posibles accidentes ocurridos en él. Para un
acceso y salida más apropiados se han planteado gradas de paso y
contrapaso revestidos de concreto simple.
La resistencia del tramo será el mismo empleado para la construcción del
canal de principal F'c:175Kg/cm2. El diseño se planteará mediante variables,
las cuales definirán las dimensiones y forma del salvavidas.
PREDIMENSIONAMIENTO:
SECCION TRANSVERSAL TIPICA DE SALVAVIDAD
SECCION SEMI-CIRCULAR
SECCION TRAPEZOIDAL
VARIABLES UTILIZADAS:
Donde:
B : Base del canal (m), (Canal Trapezoidal).
n : Altura del primer contrapaso (m).
D' : lontigitud de cuerda del canal (m), (Canal Semi-Circular).
Cp : Contra Paso (m).
H : Altura del Canal (m).
P : Paso (m).
hcp : Altura de gradas incluido el espesor de canal (m).
es : Espesor (m).
bs : Ancho del Salvavidas (m).
Ls1 : Longitud libre del salvavidas (m)
Ls : Longitud total del salvavidas (m)
Lbi : Distancia al punto extremo inicial (m)
Lp : Longitud donde termina el primer paso (m).
Lbf : Distancia al punto extremo final (m)
Le : Longitud total de los pasos (m).
Lep: Ancho total medida desde el punto medio del canal hasta el punto
extremo del salvavidas (m).
g) TOMAS
Los criterios de diseño se basan en los métodos de distribución del agua,
pago de tarifas y el control de operaciones, a caudal continuo. Se ha previsto
tomas de carga variable, construida con concreto, prevista de una compuerta
de acero. Esta estructura se ubicará en el talud del Canal, por lo general al
PERDIDA DE CARGA
TOTAL DEL CONDUCTO:
- Perdida en la entrada 0.010 m
- Perdida en el tubo 0.006
- Perdida a la salida 0.013
INICIO FINAL
CARACTERISTICAS HIDRAULICAS
a) AFORADOR
DISEÑO DE AFORADOR CANAL PRINCIPAL B:
DESCRIPCIÓN:
El aforador de cresta estacionaria, construida de concreto, esta estructura
permitirá controlar la cantidad de volumen que es captada por la estructura del
Partidor, para el diseño de la estructura del aforador se ha recurrido al
programa de computo Winflume32 v1.06. El siguiente grafico muestra el perfil
de la sección del aforador,
SECCIÓN DE CONTROL:
El siguiente grafico muestra las secciones de entrada, control y salida del
aforador.
b) ALCANTARILLA
El tipo de alcantarilla se ha adoptado tipo cajón de concreto armado. Las alcantarillas están
provistas de transiciones de entrada y salida con la finalidad de encauzar y dirigir el flujo del
agua hacia y desde el canal al elemento de cruce. También puede ser el caso de proyectar losas
inclinadas sobre el talud del canal y en los portales de entrada y salida de la alcantarilla
c) PARTIDOR
Al bifurcarse los canales de riego en 2 ó mas ramales principales, es necesario que
el caudal se reparta proporcionalmente, pero independientes del caudal que circula
en el canal, lo que se efectúa mediante las obras denominadas partidores. El sistema
más sencillo de partidor, es un tramo recto de canal revestido, que se divide por
medio de un tajamar, repartiéndose el caudal en proporción de los anchos, cosa que
no es exacta, puesto que al realizarse la división en régimen lento o subcrítico,
influyen en los caudales las condiciones aguas abajo del partidor como son: radios
hidráulicos, curvas y en fin, cualquier motivo que puede dar lugar a remanso.
En los partidores de resalto, la partición se hace en una sección idéntica para ambos
ramales, y en la misma punta partidora, por lo tanto, la perturbación por creación de
una capa límite se reduce al mínimo. En los partidores de escurrimiento crítico es
imposible igualar las condiciones de escurrimiento en el arranque de los ramales.
DATOS GENERALES:
CANAL DE LLEGADA RAMAL 1 (IZQ) RAMAL 2 (DER)
Q = 2.500 m3/seg Q= 1.000 m3/seg Q = 1.500 m3/seg
y= 0.721 m y= 0.603 m y= 0.969 m
b/D = 1.300 m b/D = 0.600 m b/D = 1.100 m
Z= 1.000 Z= 1.000 Z= 1.000
V= 1.715 m/s V= 1.379 m/s V= 0.749 m/s
n= 0.015 n= 0.015 n= 0.015
S= 0.002 0/00 S= 0.0020 0/00 S= 0.003 0/00
H= 1.000 m H= 0.800 m H= 1.200 m
B= 1.300 m
L= 3.300 m Calculado
L= 3.000 m Asumido
Pendiente Gobernante
Smin= 0.0030 0/00 D/B= 3.50 m
Y= 0.969 m
Q= 1.500 m3/seg
Altura crítica
Q2
hc = 3
L2 g
hc= 0.294 m
L L1 L2
= =
Q Q1 Q2
3.000 L1 L2 Anchos de ramales
= =
2.500 1.000 1.500 b1 = 0.98L1 + 0.01L
b1 = 1.206 m calculado
L1 = 1.200 m b1 = 1.200 m asumido (IZQ)
a = K * hc
y'= El mayor tirante de los ramales
y´'
X =
hc
X= 0.969 En la figura encontramos que:
0.294
n= 1.667
X= 3.292
k= 1.53
a= 0.451 (Calculado)
a= 0.300 m (Asumido)
3 a 4 hc = 1.18
2 a 3 hc = 0.88
2c n= 0.025
r
a= 0.30 1
r 5
r
Lb = 2.00 L= 2.00 m
r= 3hc r= 1.20
n= 0.06hc n= 0.025
2c = 1.176hc 2c = 0.487
Q = CL 2 g h3 / 2
C : Coeficiente de descarga
L : Ancho de la sección angosta
h : Carga sobre labarreratriangular
Relaciones
y2
= 0.300 = 0.725
yc 0.414 En el Partidor Entonces el valor de C: C= 0.411
H c−b
= En tabla
yc H c−b
= 1.930 Calcular manualmente en gráfico con datos y2/yc
h= 0.59 m. yc Aplicar el valor encontrado a Hc-b/yc
B
= Ancho de canal
L= Ancho de sección angista
d) CAIDA
Caída Vertical de concreto armado, diseñada en función de la Sección transversal del canal
principal CP-B. Permite la disipación de energía por medio de su colchón disipador. La obra de
arte cuenta con transiciones de entrada y salida que permiten mantener el flujo del canal. La
resistencia a la compresión del concreto utilizada en esta obra de arte será de 175Kg/cm2. a los 28
días El diseño se planteará mediante variables, las cuales definirán las dimensiones y forma de la
Caída Vertical.
PREDIMENSIONAMIENTO:
VARIABLES UTILIZADAS:
CALCULOS:
DATOS
Entrada:
Caudal
(Q): 2.50 m3/s
Base
(B): 1.30 m
Altura
(H): 1.00 m
Z: 1.00
Salida:
Caudal
(Q): 2.50 m3/s
Base
(B): 1.50 m
Altura
(H): 1.20 m
Z: 1.00
Q=1.48 m3/s*m
2. Base de la caída calculada
Bc= Q/q
Bc= 1.69 m
3. Base de la caída asumida
Bcasum= 1.60 m
4. Calculo de transiciones
Entrada:
T1: 3.30 m
T2: 1.60 m
Lte: 2.00 m
Salida:
T1: 1.60 m
T2: 3.90 m
Lts: 2.50 m
D = 31.103 m
8. Calculo de la longitud de impacto (Ld)
Ld= 2.18 m
9. Calculo de Yp
Yp = 0.43 m
10. Calculo de Y1
Y1 = 0.47 m
11. Calculo Y2
Y2 = 0.84 m
Lj= 2.58 m
13. Calculo de longitud del colchón disipador
LT= Ld+Lj
LT= 4.80 m
LAP= 3*AZ
LAP= 1.70 m
15. Calculo de La
La= LAP
La= 1.70 m
16. Calculo de n
n= Y2/6
n= 0.20 m
17. Calculo de Ls
Ls 3*n
Ls 4.80 m
a= 0.15 m
b= 0.15 m
e) PASE PEATONAL
Pase peatonal de concreto armado, diseñado a lo largo del canal principal B, es de losa
maciza de luz variable y un ancho de 2m. La superestructura compuesta de concreto
armado con una resistencia a la compresión a los 28 días de 175Kg/cm2. La sub-
estructura compuesta por 2 estribos de concreto ciclópeo 175Kg/cm2, elementos que
soportan los extremos del Pase peatonal, además de cumplir una funcion de contención
del material de relleno compactado.
PREDIMENSIONAMIENTO:
SECCIÓN TRANSVERSAL TIPICA DEL PASE PEATONAL
PARA CANALES:
A. ESPESOR MINIMO DE LOSA:
f) PUENTE VEHICULAR
Puente de concreto armado de una sola vía, diseñado a lo largo del Canal principal B, es
de tipo losa de luz y un ancho de vía de Variables la superestructura compuesta de
concreto armado con una resistencia a la compresión a los 28 días de 210Kg/cm2. La
sub-estructura compuesta por 2 estribos de concreto ciclópeo 175Kg/cm2, elementos
que soportan los extremos del puente, además de cumplir una función de contención del
material de relleno compactado.
PREDIMENSIONAMIENTO
PARA CANALES:
A.ESPESOR MINIMO DE LOSA:
L= 3.20 m
S= 2.90 m
h (ta)= 0.22 m
Md= (W*L^2)/8
Md= 0.555 (Tn.m)
C. DE CARRIL
Pm = 8165 Kg
F. IMPACTO
Se aplicara el coeficiente de impacto, sobre el valor resultante de la sobrecarga
M eq s/c (Ws/c*S^2)/8+Pm*S/4
M eq s/c 6920.42 Kg.m
M losa eq s/c
2.27 Tn.m
Acero Temperatura:
Ast (cm2) Ø @ (cm)
1.98 3/8'' 35
H. VIGA LATERAL
METRADO DE CARGAS DE LOSA
Muv : 1.3*(MD+1.67*(Mlosas/c+M.I))
Muv : 4.56 Tn.m
As min 2.60 cm2
AC ERO PRINCIPAL
N° de Var. Ø Asb (cm2)
2 5/8'' 4.0
ESTRIBO S
N° de Piez. Ø @ (cm)
52 1/4'' 0.2
ac : 0.30 m
ae : 0.20 m
talón : 0.20 m
punta : 0.20 m
h: 1.45 m
he : 1.15 m
hz : 0.30 m
bz : 1.20 m
Ea : 1.17 Tn
Ev : 1.03 Tn
Eh : 0.55 Tn
g) SALVAVIDA
Salvavidas de concreto Simple, diseñados en función de la Sección transversal del canal
principal B, permite la salida del canal en caso de posibles accidentes ocurridos a lo
largo. Para un acceso y salida mas apropiados se han planteado gradas de paso y
contrapaso revestidos de concreto simple.
La resistencia del tramo será el mismo empleado para la construcción del canal de
principal F'c:175Kg/cm2. El diseño se planteará mediante variables, las cuales definirán
las dimensiones y forma del salvavidas.
PREDIMENSIONAMIENTO
h) TOMAS
Los criterios de diseño se basan en los métodos de distribución del agua, pago de tarifas
y el control de operaciones, a caudal continuo. Se ha previsto tomas de carga variable,
construida con concreto, prevista de una compuerta de acero. Esta estructura se ubicará
en el talud del Canal, por lo general al lado donde está el camino de servicio. La pérdida
de carga total prevista en esta estructura varía de 0.10 a 0.20 m.
El cálculo del caudal de toma ha sido efectuado considerando la suma de los caudales
de los canales sub-laterales y las unidades de riego que sirve directamente.
i) SIFON
Los sifones invertidos son conductos cerrados que trabajan a presión, se utilizan
para conducir el agua en el cruce de un canal con una depresión topográfica o
quebrada, también para pasar por debajo de un camino, una vía de carretero ó
ferrocarril, un dren o incluso otro canal.
CRITERIOS DE DISEÑO:
Las dimensiones del tubo o marco de concreto se determinan satisfaciendo los
requerimientos de cobertura, pendiente, ángulos de doblados y sumergencia de la
entrada y salida.
• En aquellos sifones que cruzan caminos principales o debajo de drenes, se requiere
un mínimo de 0.90 m de cobertura y cuando cruzan caminos parcelarios o canales d
riego sin revestir, es suficiente 0.6 m. Si el sifón cruza un canal revestido se
considera suficiente 0.30 m de cobertura.
• En el caso particular del cruce con una quebrada o río de régimen caudaloso,
deberá hacerse un estudio de profundidad de socavación para definir la profundidad
en la que deberá cruzar o enterrar la estructura de forma segura sin que esta sea
afectada.
• La pendiente de los tubos doblados, no debe ser mayor a 2:1 y la pendiente mínima
del tubo horizontal debe ser 5 o/oo. Se recomienda transición de concreto a la
entrada y salida cuando el sifón cruce caminos principales en sifones con ∅ mayor o
igual a 36’ y para velocidades en el tubo mayores a 1 m/s.
• Con la finalidad de evitar desbordes agua arriba del sifón debido a la ocurrencia
fortuita de caudales mayores al de diseño, se recomienda aumentar en un 50% o
0.30 m como máximo al borde libre del canal en una longitud mínima de 15 m a partir
de la estructura.
• Con la finalidad de determinar el diámetro del tubo en sifones relativamente cortos
con transiciones de tierras, tanto a la entrada como a la salida, se puede usar una
velocidad de 1 m3
• Las pérdidas de carga por entrada y salida para las transiciones tipo “Cubierta
Partida”, se pueden calcular rápidamente con los valores 0.4 y 0.65 hv
respectivamente, en sifones con transiciones de concreto igualmente cortos se
puede usar 1.5 m/s y entre 3 a 2.5 m/s en sifones largos con transiciones de concreto
cono sin control en la entrada.
• A fin de evitar remansos aguas arriba, las pérdidas totales computadas se
incrementan en 10%. En el diseño de la transición de entrada se recomienda que la
parte superior de la abertura del sifón, esté ligeramente debajo de la superficie
normal del agua, esta profundidad de sumergencia es conocida como sello de agua y
en el diseño se toma 1.5 veces la carga de velocidad del sifón o 1.1 como mínimo o
también 3”.
• En la salida la sumergencia no debe exceder al valor Hte/6.
Se debe de cumplir que la AH debe de ser mayor a la suma de todas las pérdidas
que se generen en el sifón
Juliaca
Figura 43: Muestra la ubicación del eje geométrico del canal principal B, y de los sentidos de la vía
Arequipa-Juliaca. En el tramo Arequipa-Juliaca entre los distritos de Cabanillas y Juliaca en la
comunidad de Yocara (Ubicado Entre los Postes kilométricos “284-285”)
Material: Concreto
Angulo de Ingreso: 17.83º (V=1:H=3.1)
Angulo de salida: 17.83º (V=1:H=3.1)
Pendiente del Ducto del Sifón: 0.005 m/m.
Coeficiente de Rugosidad de Manning: 0.017 (Concreto).
Velocidad en el Tramo de Cruce: 1.69m/s (>0.60m/s Vel. Sedimentación).
El Sifón será de concreto armado con estructuras de ingreso y salida, las juntas serán de
Wáter Stop 8’’, y sellos elastómeros, permiten darle hermeticidad al conjunto de
elementos elaborados en concreto.
Estructura Propuesta
Nº Progresiva Long Altura
Tipo Material (m) Relleno (m)
Q=2.50 m3/s
B=1.30 m,Y=0
.721m, S=0.00
2m/m
HACIA AREQUIPA
Canal CP-A Q=1.00m3/s
B
P-
Cl
na
Ca
Concreto f`c=210Kg/cm2
S=0.005m/m
Concreto F`C=210kg/cm2
Concreto f`c=280 kg/cm2
1.75
Ø 1/2"@ 0.25
.20
Ø 3/4" @ 0.10 Ø 5/8" @ 0.15
Ø 1/2" @ 0.25
Ø 1/2"@ 0.25
Ø 5/8" @ 0.25 .85 1.75
Ø 5/8" @ 0.125
.25
Ø 1/2" @ 0.25
Figura 47: Muestra la ubicación del eje geométrico del canal principal, y de los sentidos
de la vía Arequipa-Juliaca. En el tramo Arequipa-Juliaca entre los distritos de Cabanillas
y Juliaca en la comunidad de Yocara (Ubicado Entre los Postes kilométricos “286-287”).
CAUDAL LONGITUD
N° DESCRIPCION PROGRESIVA
(m3/seg.) (m)
DE A
01 CANAL LATERAL A-1 0.30 0+000 4+100 4,100
02 CANAL LATERAL A-2 0.25 0+000 2+500 2,500
a) AFORADOR
El aforador de cresta estacionaria, construida de concreto, esta estructura permitirá
controlar la cantidad de volumen que es captada por la estructura del Partidor, para el
diseño de la estructura del aforador se ha recurrido al programa de computo Winflume32
v1.06.
b) ALCANTARILLA
El tipo de alcantarilla se ha adoptado tipo cajón de concreto armado. Las alcantarillas
están provistas de transiciones de entrada y salida con la finalidad de encauzar y dirigir
el flujo del agua hacia y desde el canal al elemento de cruce. También puede ser el
caso de proyectar losas inclinadas sobre el talud del canal y en los portales de entrada y
salida de la alcantarilla
d) PARTIDOR
Al bifurcarse los canales de riego en 2 ó mas ramales principales, es necesario que el
caudal se reparta proporcionalmente, pero independientes del caudal que circula en el
canal, lo que se efectúa mediante las obras denominadas partidores. El sistema más
sencillo de partidor, es un tramo recto de canal revestido, que se divide por medio de
un tajamar, repartiéndose el caudal en proporción de los anchos, cosa que no es
exacta, puesto que al realizarse la división en régimen lento o subcrítico, influyen en los
caudales las condiciones aguas abajo del partidor como son: radios hidráulicos, curvas
y en fin, cualquier motivo que puede dar lugar a remanso.
e) CAÍDA
Caída Vertical de concreto armado, diseñada en función de la Sección transversal del
canal lateral permite la disipación de energía por medio de su colchón disipador. La obra
de arte cuenta con transiciones de entrada y salida que permiten mantener el flujo del
canal. La resistencia a la compresión del concreto utilizada en esta obra de arte será de
175Kg/cm2. a los 28 días El diseño se planteará mediante variables, las cuales definirán
las dimensiones y forma de la Caída Vertical.
PREDIMENSIONAMIENTO:
PERFIL TÍPICA DE LA CAÍDA VERTICAL
a) PASE PEATONAL
Pase Peatonal de concreto armado, diseñado a lo largo de los canales laterales. El pase
peatonal para los canales laterales, es de losa maciza de luz variable y un ancho de 2m.
La superestructura compuesta de concreto armado con una resistencia a la compresión
a los 28 días de 175Kg/cm2. La sub-estructura compuesta por 2 estribos de concreto
ciclópeo 175Kg/cm2, elementos que soportan los extremos del Pase peatonal, además
de cumplir una funcion de contención del material de relleno compactado.
b) PUENTE VEHICULAR
Puente de concreto armado de una sola via, diseñado a lo largo de los canales laterales.
El puente planteado para estos canales laterales, es de tipo losa de luz y un ancho de
via de Variables la superestructura compuesta de concreto armado con una resistencia a
la compresión a los 28 días de 210Kg/cm2. La sub-estrutura compuesta por 2 estribos
de concreto cicopleo 175Kg/cm2, elementos que soportan los extremos del puente,
ademas de cumplir una funcion de contención del material de relleno compactado.
c) SALVAVIDA
Salvavidas de concreto Simple, diseñados en función de la Sección transversal del canal
lateral. El Salvavidas para este canal principal, permite la salida del canal en caso de
posibles accidentes ocurridos en él. Para un acceso y salida mas apropiados se han
planteado gradas de paso y contrapaso revestidos de concreto simple.
La resistencia del tramo será el mismo empleado para la construcción del canal de lateral
F'c:175Kg/cm2. El diseño se planteará mediante variables, las cuales definirán las
dimensiones y forma del salvavidas.
PREDIMENSIONAMIENTO:
SECCION TRANSVERSAL TIPICA DE SALVAVIDAD
VARIABLES UTILIZADAS:
Donde:
B : Base del canal (m), (Canal Trapezoidal).
n : Altura del primer contrapaso (m).
D' : lontigitud de cuerda del canal (m), (Canal Semi-Circular).
Cp : Contra Paso (m).
H : Altura del Canal (m).
P : Paso (m).
hcp : Altura de gradas incluido el espesor de canal (m).
es : Espesor (m).
d) TOMAS
Los criterios de diseño se basan en los métodos de distribución del agua, pago de tarifas
y el control de operaciones, a caudal continuo. Se ha previsto tomas de carga variable,
construida con concreto, prevista de una compuerta de acero. Esta estructura se ubicará
en el talud del Canal, por lo general al lado donde está el camino de servicio. La pérdida
de carga total prevista en esta estructura varía de 0.10 a 0.20 m.
El cálculo del caudal de toma ha sido efectuado considerando la suma de los caudales de
los canales sub-laterales y las unidades de riego que sirve directamente.
CUADRO DE RALACION DE OBRAS DE ARTE DEL SISTEMA DE RIEGO YOCARA CANAL LATERAL A-2
CUADRO DE RALACION DE OBRAS DE ARTE DEL SISTEMA DE RIEGO YOCARA CANAL LATERAL B-1
CUADRO DE RALACION DE OBRAS DE ARTE DEL SISTEMA DE RIEGO YOCARA CANAL LATERAL B-1.1
CUADRO DE RALACION DE OBRAS DE ARTE DEL SISTEMA DE RIEGO YOCARA CANAL LATERAL B-1.2
CUADRO DE RALACION DE OBRAS DE ARTE DEL SISTEMA DE RIEGO YOCARA CANAL LATERAL B-2
CUADRO DE RALACION DE OBRAS DE ARTE DEL SISTEMA DE RIEGO YOCARA CANAL LATERAL B-3
Trazo de dren
Para los fines diseño definitivo de los drenes, se han preparado los perfiles
longitudinales de cada, dren en base a la información siguiente:
a) Replanteo y Medición de una poligonal abierta siguiendo el eje del dren, en
forma similar a la realidad para canales.
b) En los casos que en eje del dren sea paralelo a un canal de riego
se ha utilizado la información del levantamiento del canal, obteniendo los
niveles de las secciones transversales del trazo del canal y referenciando la
posición del dren con respecto al canal.
c) Todo el dren ha sido dibujado en planta y perfil a escala 1/2,500 horizontal y
1/100 vertical. Las secciones transversales distanciadas a 25m, han sido
dibujadas a escala horizontal y vertical 1/125.
Diseño Hidráulico del Dren Superficial
a) Capacidad del Dren Superficial
Los canales han sido proyectados de sección trapezoidal en tierra cuya
capacidad de conducción es:
• Dren DS-01 : Q variable de 3.65 a 1.73 m3/seg.
• Dren DS-02 : Q variable de 2.00 a 1.25 m3/seg.
b) Criterios del diseño
La sección hidráulica de los canales, se ha calculado con la ecuación de
Manning y definido para las siguientes condiciones de límites:
Velocidad mínima : 0.8128 m/s
Velocidad máxima : 1.1531 m/s
A) Dren Superficial
Debido a las características hidráulicas y topográficas de la zona del
proyecto, se plantea la construcción del drenes superficiales de sección
trapezoidal con las siguientes características:
• DS - 01
- El tramo de 0+000 a 1+550, que conducirá un caudal de Q=3.65m3/s, el
que será construida en tierra con pendiente S=0.0009m/m.
- El tramo de 1+550 a 3+325, que conducirá un caudal de Q=3.13m3/s, el
que será construida en tierra con pendiente S=0.0008m/m.
- El tramo de 3+325 a 6+100, que conducirá un caudal de Q=1.73m3/s, el
que será construida en tierra con pendiente S=0.0008m/m.
• DS - 02
- El tramo de 0+000 a 0+300, que conducirá un caudal de Q=2.00m3/s, el
que será construida en tierra con pendiente S=0.0008m/m.
- El tramo de 0+300 a 1+812.5, que conducirá un caudal de Q=2.00m3/s, el
que será construida en tierra con pendiente S=0.0008m/m.
- El tramo de 1+812.5 a 4+125 que conducirá un caudal de Q=1.25m3/s, el
que será construida en tierra con pendiente S=0.0008m/m.
a) Pase Peatonal
Para el cruce de los peatones y de los animales, en los lugares donde hay cruce
de un camino herradura con canal, se ha previsto la construcción de pase
peatonal con losa de concreto armado apoyada sobre estribos de concreto
ciclópeo + 30 % de P.M., las dimensiones y las especificaciones técnicas se
indica en el plano de Pase Peatonal.
b) Puente Vehicular
Este tipo de estructura se ha proyectado en el cruce de canal con camino
de acceso principal donde exista circulación ya existente, para el
cruce de los vehículos, que comprende de una losa de concreto
armado apoyada sobre estribos de concreto ciclópeo + 30 % de
P.M., las dimensiones y las especificaciones técnicas se indica en el
plano de Puente Vehicular Tipo.