Proyecto Presa Chankas

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN AVANCE DE PROYECTO 1
ANDRES Docente: Ing. Andres Calizaya Terceros

FACULTAD DE INGENIERIA Estudiantes: Univ. Alcon Quispe Sergio Gabriel
INGENIERIA CIVIL
OBRAS HIDRAULICAS
DISEÑO DE UNA PRESA DE TIERRA Y DE HORMIGON

1. ANTECEDENTES
2. JUSTIFICACION
3. OBJETIVO GENERAL Y OBJETIVOS ESPECIFICOS
(CONSUMO HUMANO, RIEGO, ENERGÍA, ETC)
4. UBICACIÓN
5. CUENCA DE APORTE-IMAG. SATELITALES-ArcGIS
6. INGENIERIA DEL PROYECTO
7. ESTUDIO HIDROLOGICO – Oferta hídrica de la cuenca
8. ANÁLISIS DE CRECIDAS T=500 AÑOS – 1000 AÑOS
9. TRÁNSITO DE CRECIDAS EN EL EMBALSE
10. GEOLOGIA – PERFIL ESTRATIGRÁFICO
11. CONSTRUCCIÓN DE LA CURVA ELEVACIÓN - VOLUMEN
12. TRANSPORTE DE SEDIMENTOS – CALCULO VOLUMEN MUERTO
13. CALCULO DEL VOLUMEN UTIL
14. CALCULO DE LA ALTURA DE REGULACIÓN DE CRECIDAD
15. CALCULO DEL BORDO LIBRE
16. DISEÑO DE LA PRESA (ALTERANTIVAS)
17. DISEÑO DE INYECCIONES
18. DISEÑO DE FILTROS HIDRÁULICOS/DRENAJE/GALERIAS DE
INSPECCIÓN
19. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD. FILTRACIONES, SUBPRESIONES, ETC.
20. ANÁLISIS DE DEFORMACIONES Y DINÁMICO DE LA PRESA
21. DISEÑO DEL VERTEDERO DE EXCEDENCIAS
22. DISEÑO DE LA BOCATOMA – OBRA DE TOMA DE PRESA
23. DISEÑO DEL DESAGUE DE FONDO O PURGA DE SEDIMENTOS
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24. PLANOS CONSTRUCTIVOS EN AUTOCAD

25. COMPUTOS MÉTRICOS
26. ESTIMACIÓN DE COSTOS Y PRESUPUESTO
27. CARACTERIZACION DEL IMPACTO AMBIENTAL
ANEXOS.
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OBRAS HIDRAULICAS
DISEÑO DE UNA PRESA DE TIERRA Y DE HORMIGON CHANKAS

1. ANTECEDENTES
La presa Chankas, forma parte del sistema de riego Chankas, consistente en 11 pequeños embalses
rústicos que hasta el año 1962 pertenecían a las comunidades de Sumpunpaya y Capachi. Estas
comunidades abandonaron el sistema, hasta que después de realizar un acuerdo fue rehabilitado
por las comunidades de Montecillo y Sirpita en 1967 y lograban solo embalsar hasta 200.000 m3.
En 1998 se realizó la ampliación con recursos del BID-PRONAR y la participación comunal de
los usuarios, actualmente permite regular un volumen anual superior al millón de metros cúbicos
de agua en condiciones normales de precipitación.
Como estructura la presa se encuentra sin mayores problemas de operación funcionando de
manera satisfactoria.
2. JUSTIFICACION
Con este proyecto más de 100 familias asentadas en comunidades de Montecillo en la parte norte
y Sirpita en el sur del Valle de Tiquipaya en Cochabamba se beneficiaron con la Presa de
Chankas.
Beneficiará a estas comunidades que se dedican a la producción agrícola de flores, alfalfa, maíz,
papa, hortalizas y legumbres, principalmente. El área de influencia del Proyecto es de 342
hectáreas, siendo el área neta de riego de 172 hectáreas. Con la ejecución del proyecto se lograrra
incrementar la superficie de riego óptimo en 138 hectáreas.
3. OBJETIVO GENERAL Y OBJETIVOS ESPECIFICOS

3.1. OBJETIVO GENERAL
 Diseñar dos alternativas de presa (presa de materiales sueltos y de gravedad) con la finalidad de
embalsar el agua de la cuenca asignada, para elevar su nivel con el objetivo de regular los niveles
de demanda para riego.
3.2. OBJETIVO ESPECÍFICO
 Determinar y caracterizar la cuenca de aporte para un emplazamiento seleccionado.
 Mediante análisis hidrológicos determinar el hidrograma de crecidas y el volumen disponible de
acuerdo a la estación más cercana.
 Determinar la curva característica del embalse en base a la información topográfica de la zona.
 En base a mapas geológicos de la región clasificar la geología y geotécnica de la zona de
emplazamiento de la presa.
 Para cada alternativa (presa de materiales sueltos y de gravedad) asignar una tipología de la
configuración de materiales que serán usadas en la ejecución de la presa.
 Determinar el volumen muerto de la presa.
 Dimensionar cada alternativa de presa (presa de materiales sueltos y de gravedad).
 Realizar el análisis de estabilidad para cada alternativa.
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 Diseñar el vertedero de excedencias para cada alternativa que tenga la capacidad de retirar una
crecida extrema para un adecuado periodo de retorno, además diseñar un perfil, rápida y elementos
de disipación adecuados para el caudal de crecida.
4. UBICACIÓN
La presa Chankas esta ubicada en el departamento Cochabamba en el sur del Valle de Tiquipaya
Departamento Cochamaba
Municipio Tiquipaya
Latitud 17°14’28’’
Longitud 66°12’39’’
Cuenca de influencia Rio Khora
Rio de la presa Q. Jhochi Khuchu
Cota de coronación 4257 msnm
Vista de la sección
Presa Chankas
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Imagen satelital de la presa chankas
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5. CUENCA DE APORTE-IMAG. SATELITALES-ARCGIS

5.1 DELIMITACIÓN DE LA CUENCA
Para determinar la Topografía del lugar, se descargó la imagen DEM del ligar del satélite Alos Pasar
que tiene una precisión de 12.5 metros.
También se verifico la topografía del lugar con el Google Earth, dando una topografía muy parecida a
la real.
Con la ayuda del ArcGIS se determino direcciones de flujo y flujos de acumulación para determinar la
cuenca:
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Vista de Google Earth
Mediante la herramienta del ArcGIS determinamos las siguientes caracterizas de la cuenca
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- ALTITUD MÁXIMA (HM):

HM ≔ 4510 m
- ALTITUD MÍNIMA (Hm):
Hm ≔ 4266 m
- ÁREA DE LA CUENCA:
A ≔ 3110487 m2 = 3.11 km2
- PERÍMETRO:
P ≔ 8187.632 m = 8.19 km
- LONGITUD CUENCA:
Lmax ≔ 2.710197 km
Finalmente se determinó la cuenca de aporte de la Presa
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6. INGENIERIA DEL PROYECTO

6.1 PRAMETROS GEOMOFOLOGICOS
Mediante la herramienta determinamos las siguientes caracterizas morfométricas de nuestra cuenca.
- ALTITUD MÁXIMA (HM):
HM ≔ 4510 m
- ALTITUD MÍNIMA (Hm):
Hm ≔ 4266 m
- DESNIVEL ABSOLUTO ( ∆H ):
∆H ≔ HM - Hm = 244 m
- ÁREA DE LA CUENCA:
A ≔ 3110487 m2 = 3.11 km2
- PERÍMETRO:
P ≔ 8187.632 m = 8.19 km
- LONGITUD CUENCA:
Lmax ≔ 2.710197 km
- PENDIENTE MEDIA DE LA CUENCA:
-ALTITUD MÁXIMA DEL CAUCE PRINCIPAL:
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HMc ≔ 4374 m
- ALTITUD MÍNIMA DEL CAUCE PRINCIPAL:
Hmc ≔ 4266 m
- LONGITUD DEL CAUCE PRINCIPAL:
Lc ≔ 2.35524 km
- PENDIENTE DEL CAUCE PRINCIPAL:
- ANCHO DE LA CUENCA:
- RADIO DE ELONGACIÓN de schumm:
- DENSIDAD DE DRENAJE:
- FACTOR DE FORMA de Horton:
- INDICE DE COMPACIDAD de gravelius:
- RECTÁNGULO EQUIVALENTE:
- CURVA HIPSOMÉTRICAS - ALTITUD MEDIA:
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Usando la herramienta de superﬁcies de “ArGis” sobre la superﬁcie limitada a la cuenca, extraemos la

siguiente tabla que muestra las áreas entre curvas de nivel con la distancia ente cotas
CUADRO DE AREAS PARCIALES Y ACUMULADOS SEGÚN LA ALTITUD

Grafico N° 01: Areas parciales y acumuladas para elaboracion de Curva Hipsometrica
AREAS ACUMULADAS
ALTITUD AREAS PARCIALES
POR DEBAJO POR ENCIMA
m.s.n.m. Km2 (%) (KM2) (%) KM2 (%)
Punto más bajo
4265 0 0,00 0,00 0,00 3,14 100,00
4297 0,52 16,56 0,52 16,56 2,62 83,44
4328 0,35 11,15 0,87 27,71 2,27 72,29
4359 0,36 11,46 1,23 39,17 1,91 60,83
4390 0,54 17,20 1,77 56,37 1,37 43,63
4421 0,58 18,47 2,35 74,84 0,79 25,16
4452 0,47 14,97 2,82 89,81 0,32 10,19
4483 0,22 7,01 3,04 96,82 0,10 3,18
4514 0,1 3,18 3,14 100,00 0,00 0,00
Punto más alto
TOTAL 3,14 100,00
FACTOR DE RELIEVE
CÁLCULO DE LA CURVA HIPSOMÉTRICA
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Curva Hipsométrica de la Presa

4550
4500
4450
4400
Altitud (msnm)
4350
4300
4250
4200
4150
4100
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00
POR DEBAJO POR ENCIMA

Area Acumulado (%)
ALTITUD MEDIA: H: 4380 msnm

-CÁLCULO DE LA ALTITUD MEDIANA
Altitud Mediana = 4380 msnm (Intersección de las curvas hipsométicas)
- CÁLCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACIÓN
El tiempo de concentración es el tiempo transcurrido desde el final de la lluvia hasta el momento en el que
se acaba la curva de bajada, es decir, hasta el final de la escorrentía superficial.
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- KIRPICH:
- TEMEZ:
- PASINI:
- PIZARRO:
Despreciamos Pizarro por que se aleja de los otros datos:
Tiempo de retardo
7. ESTUDIO HIDROLOGICO – Oferta hídrica de la cuenca

La hidrología es una rama de las ciencias de la Tierra que estudia el agua, su ocurrencia, distribución,
circulación, y propiedades físicas, químicas y mecánicas en los océanos, atmósfera y superficie terrestre.
Esto incluye las precipitaciones, la escorrentía, la humedad del suelo, la evapotranspiración y el equilibrio
de las masas glaciares. Por otra parte, el estudio de las aguas subterráneas corresponde a la hidrogeología.
7.1 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN HIDROMETEOROLÓGICA
La estación más cercana a la presa y mas antigua es la que se encuentra en el aeropuerto de Cochabamba
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7.1.1 CARACTERÍSTICAS DE LA ESTACIÓN METEOROLÓGICA

DATOS ESTACIÓN PLUVIOMÉTRICA
Estación: COCHABAMBA AEROPUERTO
Latitud: -17.4161
Longuitud: -66.1744
Altitud 2548
7.1.2 DATOS MENSUALES DE PRECIPITACIÓN MÁXIMA EN 24 Hrs. (mm)
Recolectamos datos de http://senamhi.gob.bo/ para la estación meteorológica COCHABAMBA
AEROPUERTO para precipitaciones máximas 24 hrs
tomamos datos de 20 años
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DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL ANUAL
2001 39.4 18.8 14.2 4.8 9.2 0.0 1.1 4.6 0.1 7.5 11.4 19.0 39.4 39,4
2002 9.8 32.8 14.9 6.4 2.8 0.0 5.4 0.5 0.2 8.0 7.9 5.1 32.8 32,8
2003 26.0 16.7 19.9 0.7 0.1 0.0 0.1 1.0 2.2 22.7 4.9 31.4 31.4 31,4
2004 35.7 33.3 5.5 14.0 4.5 0.3 4.1 0.1 7.5 0.4 29.2 21.6 35.7 35,7
2005 17.7 14.4 1.4 12.3 4.5 0.0 0.0 0.0 5.3 5.5 33.4 27.6 33.4 33,4
2006 27.7 16.8 25.3 17.3 0.0 0.4 0.0 0.7 0.7 6.1 10.8 22.1 27.7 27,7
2007 19.1 11.4 19.6 7.7 0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 3.6 41.6 19.5 41.6 41,6
2008 38.6 32.2 21.4 14.8 1.7 2.9 0.0 0.6 5.0 3.2 9.4 16.6 38.6 38,6
2009 15.6 40.3 13.4 27.4 0.1 0.0 7.5 0.2 3.3 20.2 12.6 20.6 40.3 40,3
2010 20.4 20.9 17.0 0.0 0.1 0.0 0.3 0.4 0.0 3.0 8.7 35.7 35.7 35,7
2011 8.4 34.3 45.8 5.0 0.1 0.0 1.2 0.0 12.0 1.4 21.1 21.0 45.8 45,8
2012 51.3 41.0 23.0 3.4 0.0 0.0 2.2 0.1 0.0 11.5 17.7 29.6 51.3 51,3
2013 21.9 16.4 18.6 0.6 6.2 2.4 0.2 3.8 1.8 6.6 22.6 41.6 41.6 41,6
2014 25.6 28.5 13.2 5.4 9.2 0.0 4.6 17.2 4.6 7.8 37.0 7.2 37.0 37,0
2015 25.6 26.5 9.6 16.4 0.3 0.0 18.8 4.1 0.8 11.2 4.6 11.1 26.5 26,5
2016 13.0 29.2 0.4 0.1 0.0 0.0 0.0 1.2 0.8 8.3 13.0 42.3 42.3 42,3
2017 18.6 22.8 15.4 8.1 8.1 0.3 0.6 0.0 2.9 3.5 0.4 19.5 22.8 22,8
2018 12.7 57.2 15.1 1.1 10.2 4.5 3.9 27.3 0.3 31.8 14.1 56.6 57.2 57,2
2019 7.8 55.0 7.6 3.5 5.8 0.0 4.6 0.0 0.9 3.5 17.3 17.6 55.0 55,0
2020 22.9 13.8 36.4 11.4 0.0 0.4 0.0 0.8 14.2 5.7 2.7 **** 36.4 36,4
Año Precipitación
2001 32,8
2002 39,4
2003 31,4
2004 35,7
2005 33,4
2006 27,7
2007 41,6
2008 38,6
2009 40,3
2010 35,7
2011 45,8
2012 51,3
2013 41,6
2014 37
2015 26,5
2016 42,3
2017 22,8
2018 57,2
2019 55
2020 36,4
MAX 57,20
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7.2. ANÁLISIS DE EVENTOS EXTREMOS (HIDROGRAMA DE CRECIDAS)

7.2.1. LEY DE DISTRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS (MÉTODO GUMBEL).
Precipitación (m m )
Nº Año
xi (xi - x)^2
1 2001 39,40 0,60
2 2002 32,80 33,93
3 2003 31,40 52,20
4 2004 35,70 8,56
5 2005 33,40 27,30
6 2006 27,70 119,36
7 2007 41,60 8,85
8 2008 38,60 0,00
9 2009 40,30 2,81
10 2010 35,70 8,56
11 2011 45,80 51,48
12 2012 51,30 160,66
13 2013 41,60 8,85
14 2014 37,00 2,64
15 2015 26,50 147,02
16 2016 42,30 13,51
17 2017 22,80 250,43
18 2018 57,20 345,03
19 2019 55,00 268,14
20 2020 36,40 4,95
20 Sum a 772,5 1514,9
Cálculo de las Precipitaciones Diarias Máxim as Probables para

Cálculo variables probabilísticas
distintas frecuencias
x
x i
 38,63 mm Periodo Variable Precip. Prob. de Corrección
n Retorno Reducida (m m ) ocurrencia intervalo fijo
Años YT XT'(m m ) F(xT) XT (m m )
n
5 1,4999 45,0491 0,8000 50,9055
 x  x
2
i 10 2,2504 50,2736 0,9000 56,8092
i 1
S  8,93 mm 25 3,1985 56,8748 0,9600 64,2685
n 1 50 3,9019 61,7719 0,9800 69,8022
100 4,6001 66,6328 0,9900 75,2951
6
 *s  6,96 mm 500 6,2136 77,8657 0,9980 87,9883

1000 6,9073 82,6949 0,9990 93,4453
 x u 
  
u  x  0.5772 *   34,61 mm e   
Fx  e
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OBRAS HIDRAULICAS
Coeficientes para las relaciones a la lluvia de duración 24 horas

Duraciones, en horas
1 2 3 4 5 6 8 12 18 24
0,25 0,31 0,38 0,44 0,50 0,56 0,64 0,79 0,90 1,00
Fuente: Manual para el Dis eño de Carreteras Pavi mentadas
de Bajo Volumen de Tránsito
Precipitaciones máximas para diferentes tiempos de duración de lluvias

Tiem po de Precipitación m áxim a Pd (m m ) por tiem pos de duración
Cociente
Duración 5 años 10 años 25 años 50 años 100 años 500 años 1000 años
24 hr X24 50,9055 56,8092 64,2685 69,8022 75,2951 87,9883 93,4453
18 hr X18 = 91% 45,8150 51,1283 57,8416 55,1438 67,7656 79,1895 84,1007
12 hr X12 = 80% 40,2154 44,8793 50,7721 55,1438 59,4831 69,5107 73,8218
8 hr X8 = 68% 32,5795 36,3579 41,1318 44,6734 48,1889 56,3125 59,8050
6 hr X6 = 61% 28,5071 31,8131 35,9904 39,0892 42,1653 49,2734 52,3293
5 hr X5 = 57% 25,4528 28,4046 32,1342 34,9011 37,6475 43,9941 46,7226
4 hr X4 = 52% 22,3984 24,9960 28,2781 30,7130 33,1298 38,7148 41,1159
3 hr X3 = 46% 19,3441 21,5875 24,4220 26,5248 28,6121 33,4355 35,5092
2 hr X2 = 39% 15,7807 17,6108 19,9232 21,6387 23,3415 27,2764 28,9680
1 hr X1 = 30% 12,7264 14,2023 16,0671 17,4506 18,8238 21,9971 23,3613
Intensidades de lluvia a partir de Pd, según Duración de precipitación y Frecuencia de la misma
Tiem po de duración Intensidad de la lluvia (m m /hr) según el Periodo de Retorno

Hr m in 5 años 10 años 25 años 50 años 100 años 500 años 1000 años
24 hr 1440 2,1211 2,3670 2,6779 2,9084 3,1373 3,6662 3,8936
18 hr 1080 2,5453 2,8405 3,2134 3,0635 3,7648 4,3994 4,6723
12 hr 720 3,3513 3,7399 4,2310 4,5953 4,9569 5,7926 6,1518
8 hr 480 4,0724 4,5447 5,1415 5,5842 6,0236 7,0391 7,4756
6 hr 360 4,7512 5,3022 5,9984 6,5149 7,0275 8,2122 8,7216
5 hr 300 5,0906 5,6809 6,4268 6,9802 7,5295 8,7988 9,3445
4 hr 240 5,5996 6,2490 7,0695 7,6782 8,2825 9,6787 10,2790
3 hr 180 6,4480 7,1958 8,1407 8,8416 9,5374 11,1452 11,8364
2 hr 120 7,8904 8,8054 9,9616 10,8193 11,6707 13,6382 14,4840
1 hr 60 12,7264 14,2023 16,0671 17,4506 18,8238 21,9971 23,3613
Representación matemática de las curvas Intensidad - Duración - Período de retorno:
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Donde:
I= Intensidad (mm/hr)
t= Duración de la lluvia (min)
T= Período de retorno (años)
K, m, n = Parámetros de ajuste
Realizando un cambio de variable:

Con lo que de la anterior expresión se obtiene:
Periodo de retorno para T=500 años
Periodo de retorno para T = 500 años
Nº x y ln x ln y ln x*ln y (lnx)^2
1 1440 3,6662 7,2724 1,2991 9,4479 52,8878
2 1080 4,3994 6,9847 1,4815 10,3477 48,7863
3 720 5,7926 6,5793 1,7566 11,5569 43,2865
4 480 7,0391 6,1738 1,9515 12,0480 38,1156
5 360 8,2122 5,8861 2,1056 12,3939 34,6462
6 300 8,7988 5,7038 2,1746 12,4036 32,5331
7 240 9,6787 5,4806 2,2699 12,4407 30,0374
8 180 11,1452 5,1930 2,4110 12,5203 26,9668
9 120 13,6382 4,7875 2,6129 12,5091 22,9201
10 60 21,9971 4,0943 3,0909 12,6552 16,7637
10 4980 94,3674 58,1555 21,1536 118,3233 346,9435
Ln (d) = 5,2413 d = 188,9240 n= -0,5375
Periodo de retorno para T=1000 años

Periodo de retorno para T = 1000 años
1 1440 3,8936 7,2724 1,3593 9,8855 52,8878
2 1080 4,6723 6,9847 1,5416 10,7679 48,7863
3 720 6,1518 6,5793 1,8167 11,9528 43,2865
4 480 7,4756 6,1738 2,0116 12,4195 38,1156
5 360 8,7216 5,8861 2,1658 12,7481 34,6462
6 300 9,3445 5,7038 2,2348 12,7468 32,5331
7 240 10,2790 5,4806 2,3301 12,7704 30,0374
8 180 11,8364 5,1930 2,4712 12,8327 26,9668
9 120 14,4840 4,7875 2,6730 12,7972 22,9201
10 60 23,3613 4,0943 3,1511 12,9016 16,7637
10 4980 100,2200 58,1555 21,7554 121,8226 346,9435
Ln (d) = 5,3015 d = 200,6409 n= -0,5375
18
INGENIERIA CIVIL
OBRAS HIDRAULICAS
Resum en de aplicación de regresión potencial

Periodo de Térm ino ctte. de Coef. de
Retorno (años) regresión (d) regresión [n]
5 109,30172957773 -0,53752143702
10 121,97778521635 -0,53752143702
25 137,99401511932 -0,53752143702
50 163,72923769878 -0,55496493933
100 161,66979067325 -0,53752143702
500 188,92397338528 -0,53752143702
1000 200,64092146650 -0,53752143702
Prom edio = 154,89106473389 -0,54001336592
En función del cambio de variable realizado, se realiza otra regresión de potencia entre las columnas del
periodo de retorno (T) y el término constante de regresión (d), para obtener valores de la ecuación:
Regresión potencial
1 5 109,3017 1,6094 4,6941 7,5549 2,5903
2 10 121,9778 2,3026 4,8038 11,0612 5,3019
3 25 137,9940 3,2189 4,9272 15,8601 10,3612
4 50 163,7292 3,9120 5,0982 19,9443 15,3039
5 100 161,6698 4,6052 5,0856 23,4199 21,2076
6 500 188,9240 6,2146 5,2413 32,5729 38,6214
7 1000 200,6409 6,9078 5,3015 36,6216 47,7171
7 1690 1084,2375 28,7705 35,1518 147,0349 141,1033
Ln (K) = 4,5615 K = 95,7310 m= 0,1120
Term ino constante de regresión (K) = 95,7310

Coef. de regresión (m ) = 0,111955
Constante de Regresión d
170
f(x) = 95.7309908105657 x^0.111955073484117
160 R² = 0.954302815617999
150
140
130
120
110
100
0 50 100 150 200 250
Período de Retorno (años)
d Vs. T Power (d Vs. T)
La ecuación de intensidad válida para la cuenca resulta:
19
INGENIERIA CIVIL
OBRAS HIDRAULICAS
0,111955 Donde:
95,7310 * T I = intensidad de precipitación (mm/hr)
I= 0,54001 T = Periodo de Retorno (años)
t t = Tiempo de duración de precipitación (min)
Tabla de intensidades - Tiempo de duración

Frecuencia Duración en minutos
años 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
5 48,07 33,06 26,56 22,74 20,16 18,27 16,81 15,64 14,67 13,86 13,17 12,56
10 51,95 35,73 28,70 24,57 21,78 19,74 18,16 16,90 15,86 14,98 14,23 13,58
25 57,56 39,59 31,80 27,23 24,14 21,87 20,13 18,73 17,57 16,60 15,77 15,04
50 62,20 42,78 34,37 29,42 26,08 23,64 21,75 20,24 18,99 17,94 17,04 16,26
100 67,22 46,23 37,14 31,80 28,19 25,54 23,50 21,87 20,52 19,39 18,41 17,57
500 80,49 55,36 44,47 38,08 33,75 30,59 28,14 26,19 24,57 23,21 22,05 21,04
1000 86,99 59,83 48,06 41,15 36,48 33,06 30,42 28,30 26,56 25,09 23,83 22,73
100.00
Curvas IDF de la AEROPUERTO COCHABAMBA
T5 T10 T25 T50 T100 T500 T1000
75.00
INTENSIDAD (mm/h)
50.00
25.00
0.00
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
TIEMPO DE DURACION (min)
ANALISIS PARA HIETOGRMA T-500
20
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OBRAS HIDRAULICAS
HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 500 AÑOS

Duración de la torm enta (h) 24 1440 m in
Intesidad de lluvia (mm /h) 3,78
Precipitación en 24 horas (m m ) 90,75
Intervalos de tiempo (m in) 60
Precipitación Precipitación Intensidad parcial Precipitación Int. Parcial
Instante (m in) Intensidad (m m /h)
acum ulada (m m ) (m m ) (mm /h) Alternada (m m ) Alternada (m m )
60 21,04 21,04 21,04 21,04 1,80 1,80
120 14,47 28,94 7,90 7,90 1,89 1,89
180 11,62 34,87 5,93 5,93 2,00 2,00
240 9,95 39,80 4,93 4,93 2,13 2,13
300 8,82 44,11 4,30 4,30 2,28 2,28
360 7,99 47,97 3,86 3,86 2,47 2,47
420 7,36 51,49 3,52 3,52 2,72 2,72
480 6,84 54,75 3,26 3,26 3,05 3,05
540 6,42 57,80 3,05 3,05 3,52 3,52
600 6,07 60,67 2,87 2,87 4,30 4,30
660 5,76 63,39 2,72 2,72 5,93 5,93
720 5,50 65,98 2,59 2,59 21,04 21,04
780 5,27 68,45 2,47 2,47 7,90 7,90
840 5,06 70,83 2,37 2,37 4,93 4,93
900 4,87 73,11 2,28 2,28 3,86 3,86
960 4,71 75,31 2,20 2,20 3,26 3,26
1020 4,56 77,44 2,13 2,13 2,87 2,87
1080 4,42 79,51 2,06 2,06 2,59 2,59
1140 4,29 81,51 2,00 2,00 2,37 2,37
1200 4,17 83,45 1,95 1,95 2,20 2,20
1260 4,06 85,35 1,89 1,89 2,06 2,06
1320 3,96 87,19 1,85 1,85 1,95 1,95
1380 3,87 89,00 1,80 1,80 1,85 1,85
1440 3,78 90,75 1,76 1,76 1,76 1,76
25
Hietogram a pr ecipitación T=500 años
Series1
20
15
10
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
ANALISIS PARA HIETOGRMA NETO T-1000
21
INGENIERIA CIVIL
OBRAS HIDRAULICAS
HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 1000 AÑOS

Duración de la tormenta (h) 24 1440 m in
Intesidad de lluvia (mm /h) 4,09
Precipitación en 24 horas (m m ) 98,08
Intervalos de tiem po (min) 60
Precipitación Precipitación Intensidad parcial Precipitación Int. Parcial
Instante (m in) Intensidad (m m/h)
acum ulada (m m) (m m) (m m/h) Alternada (m m) Alternada (m m )
60 22,73 22,73 22,73 22,73 1,95 1,95
120 15,64 31,27 8,54 8,54 2,05 2,05
180 12,56 37,68 6,41 6,41 2,16 2,16
240 10,75 43,02 5,33 5,33 2,30 2,30
300 9,53 47,67 4,65 4,65 2,47 2,47
360 8,64 51,84 4,17 4,17 2,67 2,67
420 7,95 55,64 3,81 3,81 2,94 2,94
480 7,40 59,17 3,53 3,53 3,29 3,29
540 6,94 62,46 3,29 3,29 3,81 3,81
600 6,56 65,57 3,10 3,10 4,65 4,65
660 6,23 68,50 2,94 2,94 6,41 6,41
720 5,94 71,30 2,80 2,80 22,73 22,73
780 5,69 73,98 2,67 2,67 8,54 8,54
840 5,47 76,54 2,57 2,57 5,33 5,33
900 5,27 79,01 2,47 2,47 4,17 4,17
960 5,09 81,39 2,38 2,38 3,53 3,53
1020 4,92 83,69 2,30 2,30 3,10 3,10
1080 4,77 85,92 2,23 2,23 2,80 2,80
1140 4,64 88,08 2,16 2,16 2,57 2,57
1200 4,51 90,19 2,10 2,10 2,38 2,38
1260 4,39 92,23 2,05 2,05 2,23 2,23
1320 4,28 94,23 1,99 1,99 2,10 2,10
1380 4,18 96,18 1,95 1,95 1,99 1,99
1440 4,09 98,08 1,90 1,90 1,90 1,90
25
Hietogr am a pr ecipitación T=1000 años
Series1
20
15
10
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
22
INGENIERIA CIVIL
OBRAS HIDRAULICAS
7.3. CALCULO DE LA PRECIPITACIÓN NETA

7.3.1. CALCULO DE LA PRECIPITACIÓN NETA MEDIANTE EL MÉTODO DEL S.C.S.
Evaluación de Po
En España existe una normativa oficial que incluye tablas de Po. En la Tabla 1 reproducimos por su
simplicidad la que aparece en la Instrucción
Todas estas tablas proporcionan valores de CN o de Po en función del tipo y utilización de la superficie
(área pavimentada, cultivos, bosques,), de la pendiente, y del tipo de suelo (dividido en cuatro categorías:
A, B, C, D, de más arenoso a más arcilloso). La descripción original se encuentra en NRCS (2007), y la
normativa española define los tipos de suelo mediante un triángulo arena-limo-arcilla
A: más arenoso
D: más arcilloso
23
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24
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8. ANÁLISIS DE CRECIDAS T=500 AÑOS – 1000 AÑOS

Se realizo el análisis de crecidas en HEC HMS
Datos del HEC-HMS

PARA T=500 AÑOS
25
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Qmax (T=500 años) = 10.5 m3/s

V = 177.6 m3
PARA T=1000 AÑOS
26
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OBRAS HIDRAULICAS
Qmax (T=1000 años) = 11.7 m3/s

V = 198.3 m3
9. TRÁNSITO DE CRECIDAS EN EL EMBALSE -- MÉTODO DE MUSKINGUM
Cuenca utilizada en el HEC-HMS
27
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OBRAS HIDRAULICAS
CAUDAL DE CRECIDAS PARA T=500 AÑOS (HEC-HMS)
QS,T(500)=18.2 (m3/s)
CAUDAL DE CRECIDAS PARA T=1000 AÑOS (HEC-HMS)
28
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QS,T(1000)=19.3 (m3/s)
Elegimos el Caudal Calculado para un periodo de retorno de 1000 años, por seguridad ya que es mayor al de T=
500 años.
Q=19.3 (m3/s)
29
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10. GEOLOGIA – PERFIL ESTRATIGRÁFICO
30
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Con ayuda de AutoCAD se determinó la sección de la preas y sus diferentes aturas de los estratos
11. CONSTRUCCIÓN DE LA CURVA ELEVACIÓN – VOLUMEN

Elaboración de la curva de capacidad de un embalse
Con la ayuda del AutoCAD calculamos el área a de la cuanta a través de una cota de 5 m y seguidamente
calculamos el volumen producido por esa área de cuenca como se muestra en la figura
11.1. DEFINICIÓN Y TOPOGRAFÍA DEL VASO. –
La cota más baja según el emplazamiento seleccionado es 4265 m, por lo que el punto máximo elevado de
estudio será de 4300 m (+50m).
Mediante la herramienta GLOBAL MAPPER y el modelo DEM (modelo de elevación digital)
determinamos las curvas de nivel de la zona de estudio para luego integrar este a la herramienta CIVIL 3D.
Mediante la herramienta CIVIL 3D y las curvas de nivel, limitamos la zona de estudio topográfico a la
zona que resulta de la intersección del plano horizontal con cota 4300 m y la superficie de la cuenca,
tomando en cuenta que el punto más bajo es el del emplazamiento seleccionado.
31
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CURVAS DE NIVEL C/1m DEL EMBALSE DE ESTUDIO
CURVAS DE NIVEL C/1m DEL EMBALSE DE ESTUDIO vista de la cuenca
32
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11.2. CURVAS CARACTERÍSTICAS DEL EMBALSE (ÁREA-ELEVACIÓN, VOLUMEN-

ELEVACIÓN)
En base a los resultados obtenidos formulamos las siguientes tablas y gráficas, las mismas relacionan las
elevaciones del embalse con las áreas de inundación y volúmenes de almacenamiento.
Altura Area Area m edia Intervalo Volum en Vol To tal
Cota [m .s.n.m ]
[m] [m2] [Ha] ha m [m3] [Hm 3] [Hm3]
0 4265 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
1 4266 8937,89 0,894 0,45 1 4468,95 0,0045 0,004
2 4267 15805,32 1,581 1,24 1 12371,61 0,0124 0,017
3 4268 20697,11 2,070 1,83 1 18251,22 0,0183 0,035
4 4269 26061,51 2,606 2,34 1 23379,31 0,0234 0,058
5 4270 31223,29 3,122 2,86 1 28642,40 0,0286 0,087
6 4271 38002,57 3,800 3,46 1 34612,93 0,0346 0,122
7 4272 44869,12 4,487 4,14 1 41435,85 0,0414 0,163
8 4273 53804,93 5,380 4,93 1 49337,03 0,0493 0,212
9 4274 67080,92 6,708 6,04 1 60442,92 0,0604 0,273
10 4275 83968,61 8,397 7,55 1 75524,76 0,0755 0,348
11 4276 100856,29 10,086 9,24 1 92412,45 0,0924 0,441
12 4277 125337,56 12,534 11,31 1 113096,92 0,1131 0,554
13 4278 147521,08 14,752 13,64 1 136429,32 0,1364 0,690
14 4279 164481,10 16,448 15,60 1 156001,09 0,1560 0,846
15 4280 184716,67 18,472 17,46 1 174598,88 0,1746 1,021
16 4281 200909,91 20,091 19,28 1 192813,29 0,1928 1,214
17 4282 222766,53 22,277 21,18 1 211838,22 0,2118 1,426
18 4283 243579,45 24,358 23,32 1 233172,99 0,2332 1,659
19 4284 261719,57 26,172 25,26 1 252649,51 0,2526 1,911
20 4285 278515,49 27,852 27,01 1 270117,53 0,2701 2,182
21 4286 300484,30 30,048 28,95 1 289499,90 0,2895 2,471
22 4287 318486,71 31,849 30,95 1 309485,50 0,3095 2,781
23 4288 336389,33 33,639 32,74 1 327438,02 0,3274 3,108
24 4289 354328,08 35,433 34,54 1 345358,71 0,3454 3,453
25 4290 379904,92 37,990 36,71 1 367116,50 0,3671 3,820
26 4291 407947,22 40,795 39,39 1 393926,07 0,3939 4,214
27 4292 423765,67 42,377 41,59 1 415856,45 0,4159 4,630
28 4293 437653,57 43,765 43,07 1 430709,62 0,4307 5,061
29 4294 450420,13 45,042 44,40 1 444036,85 0,4440 5,505
30 4295 463260,39 46,326 45,68 1 456840,26 0,4568 5,962
31 4296 475858,35 47,586 46,96 1 469559,37 0,4696 6,431
32 4297 490022,61 49,002 48,29 1 482940,48 0,4829 6,914
Para determinar el volumen de almacenamiento aplicamos las siguientes formulas a la los datos
A n + An−1
V parcial = ∗∆ h
2
V almacenamiento =V acumulado parcial
33
INGENIERIA CIVIL
OBRAS HIDRAULICAS
A1
Para la primera cota tenemos: V parcial 1= ∗∆ h
3
ELEVACIÓN VS ÁREA DE INUNDACIÓN
34
INGENIERIA CIVIL
OBRAS HIDRAULICAS
ELEVACIÓN VS VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO

12. TRANSPORTE DE SEDIMENTOS – CALCULO VOLUMEN MUERTO
Sacando datos del samsam wáter de precipitación Mensual
35
INGENIERIA CIVIL
OBRAS HIDRAULICAS
Area de la Caudal Caudal aprox. Caudal aprox.

precipitacion
Mes cuenca especifico De la cuenca De la cuenca
mm
(km 2) (lt/s km 2) (lts/s) (m 3/s)
Enero 135,9
3,110 20 62,210 0,06220974
Junio 2,8
promedio 69,35
precipitacion Qs Etimado Qs Etimado

Mes Mes
mm (l/s) (m3/s)
Enero 135,9 19,60 ENE 0,01960
Febrero 131 18,89 FEB 0,01889
Marzo 96 13,84 MAR 0,01384
Abril 25 3,60 ABR 0,00360
Mayo 7 1,01 MAY 0,00101
Junio 2,8 0,40 JUN 0,00040
Julio 5 0,72 JUL 0,00072
Agosto 10 1,44 AGO 0,00144
Septiembre 21 3,03 SEP 0,00303
Octubre 30 4,33 OCT 0,00433
Noviembre 45 6,49 NOV 0,00649
Diciembre 108 15,57 DIC 0,01557
616,7 88,93
36
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OBRAS HIDRAULICAS
Cara calcular el cuadal de sedimento utilizamos los diferrentes metodos
METODO Qs (m 3/s)
MIZUYAMA 0,00862235
SMART Y JAEGGI 0,0074609
MIZUYAMA Y SHIMOHIGASHI 0,0115226
BATHURST ET AL 0,00329515
MEUNIER 0,00956366
RICKEMANN 1 0,00934252
Qs (m 3/s) Qs (Lt/s)
PROMEDIO 0,00805531 8,05531365
VIDA UTIL 40 AÑOS
A 3,11 Km2
V muerto 16935,491 m3
V muerto 0,017 Hm3
H1 2 m
H1 = 2 m
37
INGENIERIA CIVIL
OBRAS HIDRAULICAS
13 CALCULO DEL VOLUMEN UTIL

Extraemos el dato de capacidad del embalse del inventario de presas
Capacidad del embalse: 1.037 Hm3
En el cálculo de H2 se lo efectuara de la proyección del volumen total a la CURVA CARACTERISTICA

ALTURA-VOLUMEN DEL EMBALSE
Capacidad del embalse 1037000 m3
Capacidad del embalse 1,037 Hm3
V muerto 0,017 Hm3
V util 1,05 Hm3
H2 13 m
H2 Altura útil
H1 Volumen muerto
H Útil=15 m
38
INGENIERIA CIVIL
OBRAS HIDRAULICAS
H2 = H Útil – H1 = 15 m – 2 m
H2 = 13 m
14 CALCULO DE LA ALTURA DE REGULACIÓN DE CRECIDAD
La altura de agua sobre el volumen útil se determina a partir de la ecuación de gasto del vertedero:
Caudal de Crecidas 19,3 m3/s

µ 0,5
Gravedad (g) 9,81 m/s2
Longitud del Vertedero 10 m
Ho 1,494 m
H3 2 m
H3 = 2m
Se adopta una longitud de L=35 m para el vertedero y se obtiene la altura correspondiente

CALCULO DEL BORDO LIBRE
Es la distancia a vertical entre el nivel de la corona y el de las aguas máxima extraordinarias. Se alcanza
cuando el vertedor trabaja a su capacidad límite de descarga.
El bordo libre protege a la presa para evitar que el agua pase por encima de ella y tiene las siguientes
funciones
 Contrarrestar asentamientos por encima de los previstos.
 Seguridad en caso de avenidas más grandes que las previstas.
 Evitar sobrepaso por olas o fallas por mal funcionamiento de vertedero de demasías.
FETCH
La relación entre la velocidad del viento, su dirección constante y la distancia recorrida entre dos puntos es
lo que denominamos Fetch. Por tanto, el fetch es la extensión en el que el viento sopla sobre el mar en una
misma dirección y con una velocidad constante. El número de horas que el viento ha estado soplando en la
misma dirección lo denominamos persistencia. El fetch se mide en millas y cuanto mayor sea, mayor será
la altura de las olas.
39
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OBRAS HIDRAULICAS
Fetch (km) = 0,33

VELOCIDAD DEL VIENTO [KM/H]
Sacamos satos de velocidad Max del viento del año 2020 de la estación del del AREOPUERTO DE
COHABAMBA
40
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OBRAS HIDRAULICAS
DIA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC TOTAL
1 NW 11.0 WNW 7.0 W 9.0 WNW 9.2 NNE 9.2 WNW 25.9 WSW 11.1 NNW 7.4 **** **** **** **** WNW 25.9
2 WSW 7.0 WNW 11.0 SSE 13.0 E 14.6 E 11.0 SSE 7.4 W 9.3 W 9.3 **** **** **** **** E 14.6
3 W 7.0 W 9.0 SSE 11.0 C 0.0 NNE 11.0 W 27.8 WSW 9.3 WSW 9.3 **** **** **** **** W 27.8
4 WNW 11.0 W 11.0 SSW 11.0 W 18.3 C 0.0 WSW 18.5 C 0.0 NE 13.0 **** **** **** **** WSW 18.5
5 SW 11.0 NNW 11.0 E 11.0 W 20.1 NNW 9.2 NW 18.5 WSW 5.6 W 7.4 **** **** **** **** W 20.1
6 E 15.0 NNW 15.0 E 26.0 ESE 25.6 SSE 27.5 W 37.0 ENE 13.0 NNW 11.1 **** **** **** **** W 37.0
7 SSW 5.0 NW 13.0 W 11.0 W 11.0 NNW 11.0 N 7.4 W 29.6 WSW 7.4 **** **** **** **** W 29.6
8 WSW 9.0 NNW 18.0 E 22.0 WSW 5.5 WNW 7.3 E 7.4 WSW 18.5 SW 7.4 **** **** **** **** E 22.0
9 WSW 15.0 NW 7.0 SE 27.0 SE 7.3 WNW 5.5 S 7.4 NNW 5.6 WSW 11.1 **** **** **** **** SE 27.0
10 WNW 18.0 W 22.0 ESE 16.0 S 5.5 SW 11.0 E 22.2 WSW 13.0 WNW 24.1 **** **** **** **** WNW 24.1
11 WSW 13.0 NNW 13.0 W 13.0 C 0.0 **** ESE 5.6 SSW 5.6 SSE 11.1 **** **** **** **** WSW 13.0
12 WNW 13.0 N 11.0 ENE 13.0 ENE 9.2 SE 9.2 WSW 5.6 W 5.6 W 27.8 **** **** **** **** W 27.8
13 WSW 9.0 W 29.0 ENE 22.0 SW 9.2 S 9.2 W 14.8 W 9.3 W 18.5 **** **** **** **** W 29.0
14 WSW 11.0 NNW 9.0 WNW 16.0 WSW 11.0 SE 9.2 NW 9.3 NW 9.3 W 22.2 **** **** **** **** W 22.2
15 WNW 15.0 NW 13.0 E 18.0 ENE 14.6 SSE 18.3 WNW 7.4 SW 7.4 WNW 27.8 **** **** **** **** WNW 27.8
16 NNW 18.0 NNW 15.0 ESE 15.0 NNW 11.0 WSW 7.3 WSW 5.6 SW 5.6 W 33.3 **** **** **** **** W 33.3
17 SW 11.0 NW 18.0 W 11.0 ENE 14.6 WSW 5.5 SSE 9.3 C 0.0 W 18.5 **** **** **** **** W 18.5
18 W 11.0 WNW 22.0 SW 15.0 **** W 11.0 W 5.6 SW 9.3 W 29.6 **** **** **** **** W 29.6
19 N 15.0 WSW 7.0 ESE 7.0 NW 16.5 W 18.3 SW 5.6 SSW 5.6 NNW 14.8 **** **** **** **** W 18.3
20 WNW 9.0 WSW 5.0 WNW 9.0 W 9.2 SW 27.5 N 5.6 W 7.4 WNW 13.0 **** **** **** **** SW 27.5
21 W 9.0 WNW 11.0 SE 18.0 NE 16.5 NNW 11.0 NW 7.4 NNE 7.4 WNW 7.4 **** **** **** **** SE 18.0
22 WNW 11.0 N 15.0 **** SSW 5.5 ENE 9.2 E 7.4 C 0.0 NNW 7.4 **** **** **** **** N 15.0
23 WNW 11.0 SW 7.0 **** WSW 12.8 ESE 5.5 W 11.1 SW 11.1 E 27.8 **** **** **** **** E 27.8
24 NNW 22.0 WSW 11.0 **** NW 5.5 WNW 9.2 W 16.7 W 18.5 ENE 18.5 **** **** **** **** NNW 22.0
25 WSW 16.0 WSW 15.0 **** ENE 12.8 W 9.2 N 13.0 E 11.1 WSW 25.9 **** **** **** **** WSW 25.9
26 WSW 9.0 SW 24.0 W 11.0 NNW 9.2 SW 5.5 WSW 22.2 NW 5.6 WSW 22.2 **** **** **** **** SW 24.0
27 NNW 22.0 NNW 11.0 SE 9.0 S 14.6 W 9.2 W 7.4 WNW 9.3 W 22.2 **** **** **** **** W 22.2
28 WNW 13.0 SSW 15.0 NW 9.0 WNW 7.3 NNE 7.3 SW 20.4 ENE 16.7 NNE 18.5 **** **** **** **** SW 20.4
29 SW 26.0 NNW 15.0 SE 27.0 NNW 12.8 W 5.5 W 14.8 WSW 7.4 N 24.1 **** **** **** **** SE 27.0
30 **** **** E 15.0 W 7.3 SW 9.2 SE 5.6 W 5.6 WNW 9.3 **** **** **** **** E 15.0
31 **** **** SSE 15.0 **** S 14.6 **** NW 5.6 N 22.2 **** **** **** **** N 22.2
V max viento = 37 (km/hr)
41
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OBRAS HIDRAULICAS
CALCULO DEL BORDO LIBRE - H4
Datos:
(introducir datos en las celdas amarillas)
Velocidad del viento: V max viento (km/hr) = 37 10,28 m/s

Fetch (km) = 0,33
7* Ho Altura de seguridad: Hs (m) = 0,5
H4   Hs
3
Calculo de la altura maxima de la ola Ho
Stevenson: Ho (m) = 0,74

Molitor: Ho (m) = 0,63
Andrejanov: Ho (m) = 0,13
Promedio: Ho (m) = 0,50
Bordo libre H4 (m) = 1,66
H4 adop (m) = 1,70
Stevenson: H o  0 . 75  0 . 01045 * ( L ) 0 .5  0 . 046 * ( L ) 1 / 4

( L (m) )
0 .5 1/ 4
Molitor: H o  0.17 * (V * L)  2.5 * ( L )
(V (M/hr) y L (M)) (dividir V / 1.609 y L / 1.609)
Andrejanov:
H o  0.0208 * (V )5 / 4 * L
(V (m/s) y L (km))
H4 = 2 m
RESUMENES DE ALTURAS
H1 2 m
H2 13 m
H3 2 m
H4 2 m
H TOTAL 19 m
42
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OBRAS HIDRAULICAS
H4 Bordo Libre
H3 Volumen Reg. crecida
H2 Volumen Útil
H1 Volumen muerto
H1 volumen muerto
H2 volumen util
H3 regulación de crecidas
H4 bordo libres
Altura total de la presa
HT = 2+13+2+2 = 19 m
43
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OBRAS HIDRAULICAS
DISEÑO DE LA PRESA (ALTERANTIVAS)

TIPOLOGIA DE PRESAS Y DISEÑO DE MATERIALES
No se cuentas con estudios de suelos y geotecnia en la zona de estudio, además por ser un proyecto
académico adoptaremos los valores de los parámetros del suelo, los cuales serán referenciados:
Alternativa A: Presas de materiales suelos
Las presas de materiales sueltos son presas que están formadas por rocas o tierras sueltas. Para conseguir la
impermeabilidad de la presa se construyen pantallas impermeables de arcilla, asfalto o algún material
sintético. Se suelen utilizar para aprovechar los materiales disponibles en el sitio o finalmente explotara
material adecuado de otro sitio.
Figura 22. Presa de materiales sueltos.

Fuente. Elaboración propia
Según el mapa geológico desarrollada por litología se tiene:
Depósitos aluviales Fluvio lacustres, fluvioglaciares, coluviales, lacustres, morrenas y dunas. Se adoptarán
materiales adecuados para el proyecto.
GEOMETRÍA DE LA PRESA
Se realizará la determinación de la capacidad de la presa para la alternativa A como para la alternativa B.
ALTURAS CARACTERÍSTICAS
La altura de la represa será se calculó anteriormente:
HT = 19 m
CALCULO ANCHO DE CORONA DE LA PRESA DE GRAVEDAD.
Parte superior de la estructura, generalmente revestida por prevenir el secado del núcleo impermeable y
proporcionar una vía para el tránsito de vehiculas.
El ancho mínimo que se da a las presas pequeñas en su corona obedece a los siguientes factores.
*Dar mayor volumen a la presa para mejorar su seguridad y estabilidad.
*Establecer los servicios necesarios sobre la presa utilizándola como vía de mantenimiento.
44
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OBRAS HIDRAULICAS
*Facilitar la construcción con los equipos disponibles.
El HIMAT (1984) recomienda.

 Ancho mínimo cuando no se usa como vía = 3m
 Ancho mínimo cuando se usa como vía = 3.6m
Se calculará con las tres formulas y se sacara un promedio; HT = 19 m
USBR 6,74 m
KNAPPEN 7,14 m
PREECE 5,76 m
PROMEDIO 6,54 m
B adoptado 7,00 m
B= 7 m
CALCULO DE LA TALUD DE LA PRESA DE MATERIAL SUELTO.
Se tiene una altura total de 19 entonces se adoptará según la altura de la presa de la siguiente tabla:
TALUD A TALUD A
TIPO DE PRESA ARRIBA ABAJO
DE TIERRA (Dependiendo de ltipo de suelo) 2 a 4,5 2 a 4,5
TIERRA Y ENROCAMIENTO TAA TAB
Con nucleo central, espaldones de roca 1,3 a 1,8 1,3 a 1,7
Con nucleo inclinado, espaldones de roca 1,5 a 2,0 1,2 a 2,6
Con pantalla, espaldones de roca 2 a 3,5 1,2 a 1,6
ENROCAMIENTO TAA TAB
Con pantantalla 0,7 a 1,6 1,2 a 1,5
Con diafragma 1,3 a 1,7 1,3 a 1,7
TALUD A TALUD A
ALTURA DE LA PRESA ARRIBA ABAJO
PRESAS DE TIERRA
TAA TAB
Nedrigi, V. y otros (1983)
H<5 2,0 - 2,5 1,5 - 1,75
5 < H < 10 2,25 - 2,75 1,75 - 2,25
10 < H < 15 2,5 - 3,0 2,0 - 2,25
15 < H < 50 3,0 - 4,0 2,5 - 4,0
H > 50 4,0 - 5,0 4,0 - 4,5
PRESAS DE ENROCAMIENTO
TAA TAB
Garbosvsky E. (1978)
H < 15 0,5 0,5
15 < H < 30 0,75 0,75
45
INGENIERIA CIVIL
OBRAS HIDRAULICAS
30 < H < 45 1 1
H > 45 1,3 1,3
Adoptamos un talud aguas arriba y debajo de:
TAA: 3.5:1
TAB: 3.1
130,5 [m]
ALTURA TOTAL
7,0 [m]
4284 NC
H4=2 m
4282 NAME
3,5 3
H2=13 m
1 1 Ht= 19,0 [m]
4269 NAMINO
H3=2 m
4267 NAMIN
H1=2 m
4265
CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES DE LA PRESA

7
FILTROS (ARENA
BIEN GRADUADA)
3,5:1 0,25:1 0,25:1 3:1
NÚCLEO Y DENTELLÓN
ESPALDON (GRAVA
ESPALDON (ARCILLA CON LIMO RÍGIDO)
CON ARENA)
(GRAVA CON
1:1 1:1
SUBSUELO (ARENA LIMOSA

SUELTA DE GRANO 3
ANGULOSO)
Al carecer de estudios y al ser un proyecto académico cada material será adoptado en base a
recomendaciones y referencias bibliográficas, tomando en cuenta diferentes factores que inciden en el
comportamiento de cada elemento.
a) Subsuelo. –
46
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OBRAS HIDRAULICAS
Para el subsuelo se adoptó el material “ARENA LIMOSA SUELTA DE GRANO ANGULOSO” con las
siguientes características:
CARACTERÍSTICAS MATERIAL DE SUBSUELO
MATERIAL DE SUBSUELO
ARENA LIMOSA SUELTA DE GRANO ANGULOSO
Relación de vacíos: e= 0.65
Peso específico seco: ϒd= 20.0[kN/cm3]
Peso específico saturado: ϒs= 22.0[kN/cm3]

Cohesión: c= 3.0[kpa]
Angulo de fricción interna: Ø= 35.0°
Permeabilidad k= 1.0E-04[cm/s]
FUENTE VALORES: MECANICA DE SUELOS–JUAN
b) Espaldones. –
Para ambos espaldones (TAA-TAB) se adoptó el material (GRAVA CON ARENA) con las siguientes
características:
TABLA 1 CARACTERÍSTICAS MATERIAL DE ESPALDONES
MATERIAL DE ESPALDONES
GRAVA CON ARENA

Permeabilidad: k= 1.0E-01[cm/s]
Carga admisible: σadm= 10.0[kg/cm2]

c) Núcleo y Dentellón. –
En cuanto a sus dimensiones, para el ancho superior se adoptará el mismo ancho de la corona y para su
ancho inferior (w) se lo adoptará en base a las recomendaciones de los apuntes del Ing. Daniel Espinoza R.,
para núcleos gruesos.
h
<1 donde :h=altura del nivel NAME
w
47
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OBRAS HIDRAULICAS
Entonces : w=3 [ m ]
Las dimensiones del dentellón se adoptarán una profundidad d=2[m] con una pendiente 1:1.
En cuanto a los materiales se adoptará el material (ARCILLA CON LIMO RÍGIDO), tomando en cuenta
que tanto el núcleo como el dentellón serán del mismo material.
TABLA 2 CARACTERÍSTICAS MATERIAL DE NUCLEO Y DENTELLON
MATERIAL DE NUCLEO Y DENTELLÓN

ARCILLA CON LIMO RÍGIDO

Indice de plasticidad: IP= 17
Según la granulometría de la gráfica D15 0.001[mm]

1 D85 0.025[mm]
- Verificaciones del material. –

La permeabilidad recomendada para núcleos según los apuntes del Ing. Daniel Espinoza R. son:
cm
k nucleo =10−7 a 10−9 [ ]
s
Siendo la permeabilidad del material seleccionado:
cm
k seleccionado=10−7 [ ] CUMPLE
s
El índice de plasticidad del material seleccionado es de:
IP selec . =17
Por lo que podríamos considerarlo como un material de arcilla de alta plasticidad con una ALTA
RESISTENCIA frente a los efectos de TUBIFICACIÓN.
Alternativa B: PRESAS DE GRAVEDAD

Son presas que, a diferencia de las de materiales sueltos, son capaces de resistir esfuerzos a compresión y a
tracción. Están construidas casi todas en hormigón, que puede ser vibrados, compactado, con cenizas y
puzolanas, con escorias, etc.
48
INGENIERIA CIVIL
OBRAS HIDRAULICAS
Figura 22. Presa de gravedad

PARTES DE LA PRESA DE GRAVEDAD
Partes de una presa de gravedad.

ALTURAS CARACTERÍSTICAS
La altura de la represa será se calculó anteriormente:
HT = 19 m
CALCULO ANCHO DE CORONA DE LA PRESA DE GRAVEDAD.
Parte superior de la estructura, generalmente revestida por prevenir el secado del núcleo impermeable y
proporcionar una vía para el tránsito de vehiculas.
El ancho mínimo que se da a las presas pequeñas en su corona obedece a los siguientes factores.
*Dar mayor volumen a la presa para mejorar su seguridad y estabilidad.
*Establecer los servicios necesarios sobre la presa utilizándola como vía de mantenimiento.
*Facilitar la construcción con los equipos disponibles.
El HIMAT (1984) recomienda.

 Ancho mínimo cuando no se usa como vía = 3m
 Ancho mínimo cuando se usa como vía = 3.6m
Se calculará con las tres formulas y se sacara un promedio; HT = 19 m
49
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OBRAS HIDRAULICAS
USBR 6,74 m
KNAPPEN 7,14 m
PREECE 5,76 m
PROMEDIO 6,54 m
B adoptado 7,00 m
B= 7 m
TIPOLOGIA DE LAS PRESAS DE HORMIGON

El perfil de una presa cimentada sobre roca está dado por la interacción de la presa como estructura y la
forma en que soporta, principalmente, la presión del agua y otras fuerzas actuantes. Si lo hace por peso
propio, tendría un típico perfil triangular, que corresponde a las presas a gravedad; pero, si la roca es de
buena calidad y es posible trasmitir mayores esfuerzos a la cimentación, se pueden diseñar perfiles que
generen un menor volumen de material, llamadas aligeradas, como las de contrafuertes y losas planas.
Adicionalmente, si fuera posible trasmitir a las márgenes del cauce las fuerzas que actúan, se pueden
diseñar presas de arco gravedad o de arco de radio constante o radio variable.
Desde el punto de vista topográfico, la forma de una presa de hormigón depende de la relación entre el
ancho de la sección de cierre (longitud de la cresta de la presa, L) versus su altura H (Grishin M. S., 1979)
y se lo puede establecer de acuerdo con la siguiente tabla:
PERFIL L/H
A GRAVEDAD >7,5
ARCO GRAVEDAD 3,5 a 7,5
ARCO GRUESO 2 a 3,5
ARCO FINO <2
Tabla: Perfil según las condiciones para la sección de cierre.
Para el proyecto tenemos los siguientes datos:
L (longitud de la cresta de la presa): 282 [m]
H (Altura de la presa): 19 [m]
Para la relación tenemos:
L 282
= =14.84> 7.5
H 19
Como se tiene un valor mayor a 14.84 se tendría un típico perfil triangular, que corresponde a las presas a
gravedad.
CALCULO DE RALUD DEL PARAMETRO AGUAS ARRIBA
H ≤ 50 m 0.1:1
H ≥ 50 m 0.05:1
CALCULO DE TALUD DEL PARAMETRO AGUAS ABAJO
H ≤ 35 m 0.75:1
H ≤ 35 m 0.8:2
H ≥ 100 m 0.85:3
Para la pendiente al talud aguas arriba se adoptará:
TAA: 0.1:1
50
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OBRAS HIDRAULICAS
Para la pendiente al talud aguas abajo se adoptará:

TAB: 0.08:1
17. DISEÑO DE INYECCIONES

18. DISEÑO DE FILTROS HIDRÁULICOS/DRENAJE/GALERIAS DE INSPECCIÓN
Los filtros de protección constarán de una o varias capas de materiales tales que establezcan una transición
entre las granulometrías de dos zonas en contacto en las superficies a través de las cuales puede haber
filtración, en condiciones normales o accidentales. Estos filtros deberán ser capaces de evitar arrastres
peligrosos de partículas finas, extremo que se justificará mediante reglas empíricas corrientemente
admitidas en la práctica, o bien por experimentación directa con los materiales en contacto.
Se adoptará un material bien graduado. Según la siguiente tabla se tiene.
TABLA 3 CARACTERÍSTICAS MATERIAL DE FILTRO
MATERIAL DE FILTROS
ARENA BIEN GRADUADA DENSA
Relación de vacios: e= 0.47

51
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OBRAS HIDRAULICAS
Según la granulometría de la gráfica D15 0.1[mm]

1 D5 0.080[mm]
- Verificaciones del material. –

A continuación, se muestra las curvas granulométricas de los diferentes materiales
empleados para (ESPALDONES, FILTROS, NÚCLEO Y DENTELLON).
GRÁFICA 1 GRANULOMETRÍA DE LOS DIFERENTES MATERIALES
FUENTE: ELABORACIÓN PROPIA 2
Podemos verificar las condiciones de granulometría para filtros hidráulicos:
D 15 f 0.1 mm
<5 =4<5 cumple
D 85 MP 0.025 mm
52
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OBRAS HIDRAULICAS
D 15 f 0.1 mm
>5 =100>5 cumple
D 15 MP 0.001 mm
Además, los filtros no deben tener mas del 5% de finos que pasan por la malla No 200
(0.075mm). D 5 f > 0.075 mm→ 0.08 mm>0.075 mm cumple
19.ANÁLISIS DE ESTABILIDAD. FILTRACIONES, SUBPRESIONES, ETC.
Como se puede apreciar en los resultados obtenidos por el programa. A la salida de la presa se tiene un
caudal de 2.751e-7 m3/s, que equivalen a 0.0238 m3/dia.
20. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD
20.1 alternativa 1 presa de tierra
Como se puede apreciar en los resultados obtenidos por el programa. En el análisis aguas arriba tenemos un
resultado de 2.658 cumple con el factor de seguridad de estabilidad de presas que es 1,5.
53
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20.1 alternativa II presa de GRAVEDAD
Para el análisis de estabilidad de la presa de Hormigón se utilizara el Programa Cadam.

Primero se modela la presa:
Cargas que actúan sobre la Presa:
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Resultados de estabilidad de la Presa:

PARA NAMO
Se tomo un factor al deslizamiento de FS = 1 y factor a l volcamiento FS=3
concluye que para todos los casos se verifico la condición de superar o igualar el valor del factor de
seguridad
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NAME
Se tomo un factor al deslizamiento de FS = 1 y factor a l volcamiento FS=2
concluye que para todos los casos se verifico la condición de superar o igualar el valor del factor de
seguridad
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Se concluye que para todos los casos se verifico la condición de superar o igualar el valor del factor de
seguridad
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21. DISEÑO DEL VERTEDERO DE EXCEDENCIASVERTEDERO DE LA PRESA

El vertedero de crecidas es una obra que busca captar los caudales de crecidas que llegan al embalse
cuando éste se ve sobrepasado en su capacidad máxima de almacenamiento. Los elementos que compone
esta obra buscan conducir en forma segura los excesos de agua y transportarlos al cauce natural.
El vertedero de crecidas en el proyecto será uno tipo canal lateral, este se compone de las siguientes obras:
 Perfil de Creager.
 Canal Colector.
 Rápidas.
Perfil Creager
El vertedero tipo Creager es una obra que construye con el fin de encausar el exceso de agua que se
incrementa en diferentes temporadas del año sin peligro de producir erosiones y deterioros en la estructura,
y controlando que el afluente no se desborde y conserve su cauce natural. Perfil utilizado para evacuar
caudales de crecientes pues la forma especial de su cresta permite la máxima descarga al compararlo con
otra forma de vertedero para igual altura de carga de agua
QD(T=1000 años) = 11.7 m3/s
DISEÑO DEL PERFIL CREAGER
QS,T(1000)=19.3m3/s
DISEÑO DEL PERFIL CREAGER
DATOS
Qd= 11,7 m3/s
P= 2m
L= 5m
C= 2,21
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Carga de agua sobre la cresta del vertedero
‫ ܪ‬ைଵǤହ ‫כܥ כ‬
ܳ݀ ൌ
ଶ
ܳ݀ ଷ
‫݋ ܪ‬ൌ
‫ܥ‬ൈ ‫ܮ‬
Ho= 1,0388 m
ଶ
ܳ
ܲ൅ ‫ܮ כ ݋ ܪ‬
‫ܽܪ‬ ൌ
ʹ ‫ͻ כ‬Ǥͺ ͳ
Ha= 0,03022237 m
‫݀ܪ‬ ൌ
‫݋ ܪ‬െ‫ܽܪ‬
Hd= 1,0086 m
Condiciones para el coeficiente de descarga
0 ≤ P/ Ho < 0.5
NO CUMPLE
ܲ ܲ
‫ ݋ܥ‬ൌ
െʹ ǤͲʹ ͷሺ ሻଶ ൅ ͳǤͺ ൅ ͳǤ͹ͲͶ
‫݀ܪ‬ ‫݀ܪ‬
Co= -2,6894 NO CUMPLE
0.6 ≤ P/ Ho < 2.5

CUMPLE
ܲ ܲ
‫ ݋ܥ‬ൌ
െͲǤͲ͵ Ͷሺ ሻଶ ൅ ͲǤͳͶͷ ൅ ʹ ǤͲ͵ ͳ
‫݀ܪ‬ ‫݀ܪ‬
Co= 2,1848 CUMPLE
P/ Ho ≥ 2.5
NO CUMPLE
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Co= 2,18 NO CUMPLE
Corrección del coeficiente de descarga
‫ ݀ܪ‬ଶ
ͲǤʹ ͳʹ ‫ כ‬ሺ ሻ ൗ
‫ ʹܥ‬ൌ ଷ ൅ ͲǤ
͹ͺ ͺ
‫݋ܪ‬
C2= 0,9959
‫ܥ‬ൌ
‫ܥ‬௢ ‫ܥ כ‬ଶ
C= 2,1711
Altura de carga sobre la cresta del vertedero (corregido)
‫ ܪ‬ைଵǤହ ‫כܥ כ‬
ܳ݀ ൌ
ଶ
ܳ݀ ଷ
‫݋ ܪ‬ൌ
‫ܥ‬ൈ ‫ܮ‬
Ho= 1,0512 m
ଶ
ܳ
ܲ൅ ‫ܮ כ ݋ ܪ‬
‫ܽܪ‬ ൌ
ʹ ‫ͻ כ‬Ǥͺ ͳ
Ha= 0,02997722 m
‫݀ܪ‬ ൌ
‫݋ ܪ‬െ‫ܽܪ‬
Hd= 1,0212 m
Perfil Creager
‫ݕ‬ ‫ݔ‬௡
ൌ
െ‫כ ܭ‬ሺ ሻ
‫݋ܪ‬ ‫݋ܪ‬
Coeficiente "K" y "n" paramento vertical
Ha/ Ho= 0,02851714
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K= 0,505
n= 1,872
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Calculo de "x1", "x2", "R1", "R2"
Ha/ Ho= 0,02851714
Dar lectura en la gráfica
Xc/ Ho= 0,286
Yc/ Ho= 0,132
R1/ Ho= 0,53
R2/ Ho= 0,235
Xc= 0,3006
Yc= 0,1388
R1= 0,5571
R2= 0,247
Coordenadas del perfil creager
Xm Ym
0 0 0 PERFIL CREAGER
0,05 -0,0018 0 0
0,1 -0,0065 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
0,15 -0,0139 0
0,2 -0,0238 0
0,25 -0,0361 0 -0,1
0,3 -0,0508 0
0,35 -0,0677 0
0,4 -0,0870 0
0,45 -0,1084 0 -0,2
0,5 -0,1321 0
0,55 -0,1579 0
0,6 -0,1858 0
0,65 -0,2159 0 -0,3
0,7 -0,2480 0
0,75 -0,2822 0
0,7565 -0,2868 0
-0,4
Canal Colector
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Debe de verificarse que la velocidad tenga un valor menor a 10 m/s y flujo Subcritico.
Se realizaron diferentes cálculos para obtener la altura del canal y el largo del vertedor, variando el ancho
de solera (b), para determinar la solución más económica.
Pre diseño para cálculo de longitud necesaria.
n = 0.013 Rugosidad
S = 0.001 m/m
Q = 11.7 m3/s Caudal de crecida para T=1000 años
Tirante normal: 1.135 m
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Tirante critico : 0,7902

La velocidad de la sección v=2.7842m/s <10 m/s
cumple
RAPIDA
Una rápida es un canal de gran pendiente que conecta dos tramos de un canal con pendiente suave entre los
que existe un desnivel considerable en una longitud corta al cual obliga a conducir el agua en ese tramo
sobre pendientes inclinadas y con altas velocidades
Las rápidas son usadas para conducir agua desde una elevación mayor a una más baja. La estructura puede
consistir de:
• Una transición de entrada.
• Sección de control
• Un tramo inclinado o canal de rápida
• Un disipador de energía
• Una transición de salida
Es necesario tener presente que todo flujo a altas velocidades es muy sensible a todo cambio de sección y
de dirección y por lo tanto esta observación es sumamente importante pues es necesario que la rápida sea
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ubicada en un tramo recto con flujo perfectamente definido y establecido, así como también se debe usar
secciones prismáticas y de manera preferencial las rectangulares.
Con ayuda del programa RAPIDAS v1.0, ingresamos los datos:
Es necesario tener presente que todo flujo a altas velocidades es muy sensible a todo cambio de sección y
de dirección y por lo tanto esta observación es sumamente importante pues es necesario que la rápida sea
ubicada en un tramo recto con flujo perfectamente definido y establecido así como también se debe usar
secciones prismáticas y de manera preferencial las rectangulares.
Con ayuda del programa RAPIDAS v1.0, ingresamos los datos:
Obtenemos los siguientes resultados:
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Obtenemos los siguientes secciones:
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22. DISEÑO DE LA BOCATOMA – OBRA DE TOMA DE PRESA

Se diseñará solo una boca toma para ambas presas.
Para el diseño de la bocatoma u obra de toma de la presa se realizará con la ecuación de descarga por
orificios.
datos:
Q = 100 l/s = 0.1 m3/s
C = 0.5
H = 1 m (Caso de que no exista carga , ejerce menos presion de salida)
G = 9.81 m/s2
consideramos la bocatoma de sección circular:
D=0.24m
Adoptamos D=03 m
Adoptamos un valor de caudal, dado que no se cuenta con un requerimiento especifico. Este valor lo
asumimos considerando un proyecto de aprovechamiento hidráulico en alta montaña
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Tirante normal=0.1769 m
Velocidad = 2.31 m/s
0.1 m/s <2.31 m/s <5 m/s
cumple
23. DISEÑO DEL DESAGUE DE FONDO O PURGA DE SEDIMENTOS
La presa de gravedad no tendrá desague de fondo debido a que la cuenca de análisis es muy pequeña 3
km2 , y su principal uso eso el riego de cultivos de una área pequeña
la presa se construirá para aumentar el volumen de una laguna natural no se podrá construir un desagüe de
fondo ya que los sedimentos se acumularan en el fondo de la laguna natural, para su limpieza se puede
hacer uso de maquinaria pesada durante la época seca.
24. CONSIDERACIONES AMBIENTALES
Los proyectos de las presas grandes causan cambios ambientales irreversibles en un área geográfica grande
y en todo tipo de sistema, es decir, que las aguas contaminadas (por las represas) les hacen daño a los
animales, y, por lo tanto, tienen el potencial para causar impactos importantes. Ha aumentado la crítica a
estos proyectos durante la última década.
El área de influencia de una represa se extiende desde los límites superiores de captación del reservorio
hasta el estero, la costa y el mar. Incluye la cuenca hidrográfica y el valle del río aguas abajo de la represa.
a) ETAPA DE CONSTRUCCION.
El proyecto en primera instancia generará un movimiento de tierra que necesitara grandes volúmenes de
bancos de préstamo y también de extracción de material no apto (como un suelo orgánico) que necesitara
un deposito. La generación de residuos puede llegar a causar impactos como los materiales suspendidos
que pueden provocar alguna enfermedad a los obreros.
Por el contrario, las obras de "acondicionamiento hidráulico" de los cauces de nuestros ríos producen o, en
general, pueden producir una serie de alteraciones que, en mayor o menor medida, alteran la integridad del
ecosistema. Resumimos esquemáticamente algunas de ellas a continuación:
• Invasión de biotopos naturales.
• Destrucción de micro biotopos muy variados.
• Ocupación de suelo ribereño.
• Reducción de la sección natural de avenidas.
• Modificación del paisaje natural.
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• Desplazamiento de especies de animales y vegetales.

• Modificación de los flujos hídricos
• Contaminación de las aguas y los suelos.
• Alteración de flujos naturales de elementos y la estructura biótica.
• Incremento de presencia humana y sus efectos.
• Puesta al día de bioindicadores específicos.
• Acumulación de desperdicios y basuras.
• Formación de nuevos núcleos urbanos.
• Crecimiento desordenado de los pueblos.
• Modifican el régimen de caudales.
Las presas alteran la magnitud y la frecuencia del caudal dando lugar a una estabilización de los mismos
durante largos periodos, puede favorecer a ciertas especies de peces en épocas de crecida pero otros
microorganismos disminuyen o incluso llegan a desaparecer.
La diversidad de macro invertebrados disminuye enormemente.
La explotación de yacimientos naturales puede generar disminución de alguno de los biotipos que existen y
también niveles de sonido por encima de los que debe estar expuesto una persona al trabajar.
b)ETAPA DE OPERACIÓN.
En esta etapa se verá afectado todo el conjunto del paisaje y el ecosistema del lugar que ahora tiene la
presencia de un embalse que en primer lugar cubre una superficie que antes era transitable tanto para
personas como para los animales que habitan por la zona de influencia directa.
Las presas actúan como una verdadera barrera física para el agua, sus arrastres y toda la biocenosis fluvial.
Generan una conjunto variable de infraestructuras complementarias (carreteras, caminos, canales, centros
de transformación, tendidos eléctricos, edificaciones, sistemas de iluminación, etc.) con grandes efectos
nocivos sobre la fauna. Reducen drásticamente los caudales máximos aguas abajo.
La calidad del agua se ve alterada por el incremento de la presencia de distintos tipos de factores o su
aparente disminución o desaparición completa, estos son:
• Temperatura: Puede disminuir el número de individuos y modificar el tipo de especies existentes en el
embalse.
• Oxigeno: Con la presencia de mayor CO2 se produce menos oxigeno lo que su efecto es local y afecta a
la flora y fauna adyacente a la obra.
• Sustancias toxicas: La falta de oxígeno genera ambiente reductor apareciendo sustancias como el
amoniaco, metano, hierro y manganeso.
• Altas concentraciones de nutrientes.
72
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• Turbidez.
• Sobresaturación de gases.
c) CIERRE Y ABANDONO.
La presa diseñada fue calculada para una vida útil de al menos 50 años que durante todo ese tiempo
abastecerá con un caudal necesario a la población. Al término de su vida útil la mejor propuesta y opción es
que sea modificada para poder seguir utilizándola y/o construyendo otra presa que tenga mayor capacidad.
Se trata de una area de cultivo con surcos, ademas de que esta poco habitado, el area de embalse no afectara
a estos.
Según el mapa ecologico se trata de una region templada de tierras altas
MATRIZ DE IDENTIFICACIÓN DE IMPACTOS AMBIENTALES
PROYECTO: Const. Presa Y Sistema De Micro Riego
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25.COMPUTOS MÉTRICOS
Se tomaron los diferentes ítems para la obra
Cuerpo de la presa
CONFORMACION NUCLEO DE ARCILLA m³ 36,477.00
CONFORMACION MATERIALSUELTO m³ 135,810.00
ENROCADO TALUD AGUAS ARRIBA m³ 7,778.00
MATERIALFILTRANTE m³ 2,705.43
Vertedero de excedencias
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HORMIGÓN ESTRUCTURALCUENCO AMORTIGUADOR m³ 140.88

ACERO ESTRUCTURALCUENCO AMORTIGUADOR kg 6,127.90
HORMIGÓN ESTRUCTURALALEROS m³ 93.29
ACERO ESTRUCTURALALEROS kg 4,873.08
PUENTE METÁLICO DE 20 m glb 1
ACERO ESTRUCTURALCIMACIO kg 241.55
Obras de toma
REJILLADE ENTRADAPARAOBRADE TOMA glb 2
PROV. YCOLOCACC. TUBERIAFIERRO FUNDIDO (450MM) m 154
VÁLVULAMARIPOSABRIDAPN DN 450 MM pza 6
ACCESORIOS TUBERÍAOBRADE TOMA glb 2
ESCALERAMETÁLICA pza 1
BLOQUES DE Ho Ao PARASOPORTE TUBO OBRADE TOMA pza 20
26. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Se diseñó las presas de Hormigón y de Tierra de La presa CHAMKAS que se encuentra en cercanía a la
ciudad de Cochabamba. con todas sus obras complementarias: Obra de Toma, Vertedero de Excedencias, y
diseño de Inyecciones.
• Se graficó la Curva Elevación – Volumen.
• Se determinó el volumen muerto.
• Se determinó el volumen útil si la presa tiene una altura total de 15 metros.
• Se determinó el volumen de regulación de crecidas.
• Se determinó el bordo libre.
• Se realizó el dimensionamiento de las represas de tierra y hormigón.
• Se realizó el Análisis de Filtración.
• Se realizó el Análisis de Estabilidad.
• Análisis de Deformaciones debido a que se trata de una presa de hormigón, está justificado.
• Se diseñó el Vertedero de Excedencias.
• Se diseñó la Obra de Toma.
• Se realizó el diseño de Inyecciones.
75

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN AVANCE DE PROYECTO 1

ANDRES Docente: Ing. Andres Calizaya Terceros

DISEÑO DE UNA PRESA DE TIERRA Y DE HORMIGON

24. PLANOS CONSTRUCTIVOS EN AUTOCAD

DISEÑO DE UNA PRESA DE TIERRA Y DE HORMIGON CHANKAS

3. OBJETIVO GENERAL Y OBJETIVOS ESPECIFICOS

Imagen satelital de la presa chankas

5. CUENCA DE APORTE-IMAG. SATELITALES-ARCGIS

Vista de Google Earth

Mediante la herramienta del ArcGIS determinamos las siguientes caracterizas de la cuenca

- ALTITUD MÁXIMA (HM):

6. INGENIERIA DEL PROYECTO

-ALTITUD MÁXIMA DEL CAUCE PRINCIPAL:

- RADIO DE ELONGACIÓN de schumm:

- FACTOR DE FORMA de Horton:

- INDICE DE COMPACIDAD de gravelius:

- CURVA HIPSOMÉTRICAS - ALTITUD MEDIA:

Usando la herramienta de superﬁcies de “ArGis” sobre la superﬁcie limitada a la cuenca, extraemos la

CUADRO DE AREAS PARCIALES Y ACUMULADOS SEGÚN LA ALTITUD

Curva Hipsométrica de la Presa

POR DEBAJO POR ENCIMA

ALTITUD MEDIA: H: 4380 msnm

Despreciamos Pizarro por que se aleja de los otros datos:

7. ESTUDIO HIDROLOGICO – Oferta hídrica de la cuenca

7.1.1 CARACTERÍSTICAS DE LA ESTACIÓN METEOROLÓGICA

7.2. ANÁLISIS DE EVENTOS EXTREMOS (HIDROGRAMA DE CRECIDAS)

Cálculo de las Precipitaciones Diarias Máxim as Probables para

Coeficientes para las relaciones a la lluvia de duración 24 horas

Precipitaciones máximas para diferentes tiempos de duración de lluvias

Intensidades de lluvia a partir de Pd, según Duración de precipitación y Frecuencia de la misma

Tiem po de duración Intensidad de la lluvia (m m /hr) según el Periodo de Retorno

Representación matemática de las curvas Intensidad - Duración - Período de retorno:

Realizando un cambio de variable:

Periodo de retorno para T=1000 años

Resum en de aplicación de regresión potencial

Term ino constante de regresión (K) = 95,7310

Período de Retorno (años)

d Vs. T Power (d Vs. T)

La ecuación de intensidad válida para la cuenca resulta:

Tabla de intensidades - Tiempo de duración

TIEMPO DE DURACION (min)

ANALISIS PARA HIETOGRMA T-500

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 500 AÑOS

ANALISIS PARA HIETOGRMA NETO T-1000

HIETOGRAMA PARA PERIODO RETORNO 1000 AÑOS

7.3. CALCULO DE LA PRECIPITACIÓN NETA

8. ANÁLISIS DE CRECIDAS T=500 AÑOS – 1000 AÑOS

Datos del HEC-HMS

Qmax (T=500 años) = 10.5 m3/s

Qmax (T=1000 años) = 11.7 m3/s

CAUDAL DE CRECIDAS PARA T=500 AÑOS (HEC-HMS)

10. GEOLOGIA – PERFIL ESTRATIGRÁFICO

11. CONSTRUCCIÓN DE LA CURVA ELEVACIÓN – VOLUMEN

CURVAS DE NIVEL C/1m DEL EMBALSE DE ESTUDIO

CURVAS DE NIVEL C/1m DEL EMBALSE DE ESTUDIO vista de la cuenca

11.2. CURVAS CARACTERÍSTICAS DEL EMBALSE (ÁREA-ELEVACIÓN, VOLUMEN-

ELEVACIÓN VS ÁREA DE INUNDACIÓN

ELEVACIÓN VS VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO