PROCESOSCONSTRUCTIVOS DE CANALES Y BOCATOMAS INTRODUCCION: Los canales y bocatomas han sido determinantes en el desarrollo de la sociedad, básicamente porque éstos son los que proveen de agua necesaria para la producción de alimentos en las huertas y campos de producción agrícola. En la actualidad el estudio de los canales tiene un gran avance ya que podemos hacer uso de fórmulas prácticas para calcular su geometría y características geométricas de manera muy precisa, logrando eficiencias en su construcción como en su manejo, mantenimiento y mejoramiento QUE ES UN CANAL? Son conductos en los que el agua circula debido a la acción de gravedad y sin ninguna presión, la superficie del liquido esta en contacto con la atmosfera. Sirve para conducir el agua y distribuirla para el riego u otros usos. CLASIFICACION: NATURALES: (Ríos y arroyos) • ARTIFICIALES: (alcantarillas y tuberías) • Conductos libres: • Conductos a presión: PARTES DE UN CANAL: . . para localizar los lugares y vías de comunicación. Es necesario contar con la siguiente información: Fotografías. Planos topográficos y catastrales Estudios geológicos. imágenes satelitales. . suelos y demás información que se pueda necesitar. PROCESOS CONSTRUCTIVOS: Primero se debe diseñar en base a las necesidades del lugar donde se pretende localizar la obra. a). . Construcción y/o mejoramiento de vías de acceso a la obra: Es la habilitación de vías de acceso para facilitar el transporte de equipos y materiales a obra. 1. OBRAS PROVISIONALES: Son las obras necesarias para el adecuado desarrollo de trabajos de construcción y administración. b). Desbroce y limpieza: es la limpieza por donde pasara el eje del canal .Topografía y georeferenciación del canal: son las obras topográficas de trazo y replanteo de obra c). 2. MOVIMIENTO DE TIERRA Y EXPLANACIONES Consiste en realizar con maquinaria y equipo pesado todos los trabajos necesarios para la construcción de la plataforma en la cual se alojará la caja del canal . con el fin de darle la pendiente necesaria a las secciones transversales que forman la pared del canal y ser compactadas. EXCAVACIÓN DE LA CAJA DEL CANAL Una vez construido el terraplén para el canal. .3. se procede a la excavación puede ser de forma manual o con maquinaria de acuerdo al tipo de suelo. • PUEDEN RESISTIR A LA EROSION. • PERMITEN VELOCIDADES ALTAS Y DISMINUYEN FILTRACIONES . CONSTRUCCION DE CANALES ABIERTOS: ES UNA CONSTRUCCION POR MEDIO DE LA CUAL SE REALIZA EL TRANSPORTE DE FLUIDOS. POR LO GENERAL EL AGUA. LAS CUALES SON EROSIONABLES .• SON CANALES DE TIERRA. muy durable. REVESTIMIENTO CON CONCRETO: lugares con cambio de temperatura. se conserva) . REVESTIMIENTO DE LA CAJA DEL CANAL a). 5. COMPACTACIÓN: para construir un canal de concreto. iii). iv). i). v). COLOCACIÓN DE CERCHAS: son guías se colocan en cada plantilla. ii). son alineadas y encuadradas respecto al eje del canal. se debe compactar todas las superficies que estarán expuestas en el canal. COLADO: acción de vaciar el concreto en los moldes preestablecidos. . CURADO: el concreto fresco para endurecerse y llegar a la resistencia deseada debe perder humedad lentamente 10 días mínimo. RETIRO DE CERCHAS Y LLENADO DE JUNTAS: se compacta el suelo natural de la junta con brea y kerosene para que tenga viscosidad . REVESTIMIENTO CON MAMPOSTERIA: puede ser de piedra. ladrillo o bloques. c) REVESTIMIENTO CON GEOMEMBANAS Protección de filtraciones . b). REVESTIMIENTO EN LOS CANALES: Revestimiento con mortero Revestimiento con concreto asfaltico Revestimiento con gaviones (márgenes de ríos. ) . 20 o 30 e. . TRABAJOS PARA OBRAS DE ARTE Consiste en todas los trabajos que se realizan para construir obras de arte a lo largo del canal de riego. 6. . INSTALACION DE COMPUERTAS Y ACCESORIOS EN UN CANAL DE RIEGO Consiste en la ejecución de trabajos para la instalación de compuertas o estructuras metálicas en aliviaderos. 7. desarenadores y tomas laterales construidas a lo largo del canal de riego. PROCESO CONSTRUCTIVO DE BOCATOMA . Las bocatomas suelen caracterizarse principalmente por el Caudal de Captación. .DEFINICION: bocatomas son las estructuras hidráulicas construidas sobre un río o canal con el objeto de captar. es decir extraer. el que se define como el gasto máximo que una obra de toma puede admitir. una parte o la totalidad del caudal de la corriente principal. Desde el punto de vista de su finalidad las obras de toma se clasifican en función de las características del proyecto al que sirven.FINALIDAD: La finalidad es uno de los muchos criterios que existen para la clasificación de las obras de toma. Es así como se tiene: Obras de toma para abastecimiento público Obras de toma para irrigación Obras de toma para centrales hidroeléctricas Obras de toma para industria y minería Obras de toma para otros propósitos Obras de toma para uso múltiple . ETAPAS DEL DESARROLLO DE LA CONSTRUCCIÓN DE BOCATOMAS. manufactura del acero o generación de energía. se usaron la madera y piedras (caballos) como elementos principales para la construcción de las bocatomas. . a) EMPLEO DE MADERA Y PIEDRAS: Ante las limitaciones de las técnicas de uso del concreto. Es conocido que las bocatomas construidas de este modo son arrastradas y destruidas durante la época de avenidas a pesar de que se construyen tratando de darle la menor resistencia al efecto erosivo del rio. Sin embargo. esto genera problemas de roturas en los diques laterales. Para prevenir este problema se recomienda construir el vertedero en el ángulo recto con respecto a la dirección del flujo. haciendo posible la edificación de vertederos rígidos con mayor resistencia. b) EMPLEO DEL ACERO Y EL CONCRETO: Esta etapa se caracteriza con la aparición de nuevas técnicas de fabricación del concreto y el acero. debido al impacto directo de las aguas hacia ellos. siendo la mayor parte del cauce del río cubierto por el vertedero o barraje .ETAPAS DEL DESARROLLO DE LA CONSTRUCCIÓN DE BOCATOMAS. así como la introducción de la energía eléctrica para la operación y construcción. tal como se indica en la . buldóceres. Actualmente existen grandes luces de vertederos móviles que son controlados con censores a control remoto que permiten un manejo más apropiado del caudal del río que discurre a través de la bocatoma . recomendándose siempre la necesidad de contar con un equipo auxiliar independiente para casos de emergencia.ETAPAS DEL DESARROLLO DE LA CONSTRUCCIÓN DE BOCATOMAS c) EMPLEO DE MAQUINARIA PESADA: La etapa más reciente se caracteriza con la aparición de potentes maquinarias para la construcción civil (retroexcavadoras. etc. los que han permitido la construcción de cimentaciones que pueden alojar compuertas de grandes luces que son accionadas por equipos con sistemas eléctricos o hidráulicos.) y el empleo de nuevas técnicas en ingeniería civil y en la comunicación. ELEMENTOS FUNDAMENTALES A SER TOMADOS EN CUENTA PREVIO AL DISEÑO DE BOCATOMAS 1) UBICACIÓN: Es de suma importancia la ubicación de la bocatoma en el cauce del rió. La entrada de sedimentos hacia el caudal de derivación debe ser limitado en el máximo posible. . para la que se recomienda que el sitio elegido reúna por lo menos las siguientes condiciones: La dirección a ruta del flujo de agua debe ser lo más estabilizada o definida. La captación del agua a ser derivada debe ser posible aún en tiempo de estiaje. ELEMENTOS FUNDAMENTALES A SER TOMADOS EN CUENTA PREVIO AL DISEÑO DE BOCATOMAS 2) TOPOGRAFÍA: Definida la posible ubicación. Levantamiento localizado de la zona de ubicación de la bocatoma. se realizarán los siguientes trabajos topográficos: Levantamiento en planta del cauce del río. tanto aguas arriba como aguas abajo del eje del barraje. a 1000m. se recomienda un área de 100m. Perfil longitudinal del río. aguas abajo del eje del barraje. la escala variara entre 1:100 y 1:200. . la escala recomendada es 1:2000. x 100m. aguas arriba y 500m. Secciones transversales del cauce del río a cada 50m. entre 500m. tanto aguas arriba como aguas abajo del eje del barraje. en un tramo comprendido 1000m. como mínimo. por lo menos 1000m. la escala no debe ser menor de 1:500. la escala recomendada es H = 1:2000 Y V = 1:200. ELEMENTOS FUNDAMENTALES A SER TOMADOS EN CUENTA PREVIO AL DISEÑO DE BOCATOMAS 3) CONDICIONES GEOLÓGICAS Y GEOTÉCNICAS: Es importante conocer las condiciones geomorfológicas. Capacidad portante Resultados sobre ensayos de hincado de pilotes ó tabla. por lo que se recomienda la obtención de los siguientes datos como resultado de los estudios geológicos – geotécnicos: Curva de graduación del material conformarte del lecho del río Sección transversal que muestre la geología de la zona de ubicación de la bocatoma. estacas Cantidad de sedimento que transporta el río. ya que su conocimiento permitirá dimensionar en mayor seguridad la estructura. . geológicas y geotécnicas. Coeficiente de permeabilidad. Entre los datos a obtener son: Caudal del diseño para una avenida máxima. Caudales medios y mínimos. ya que esto permitirá garantizar el caudal a derivar y así como definir el dimensionamiento de los elementos conformantes de la bocatoma. Curva de caudal versus tirante en la zona del barraje. .ELEMENTOS FUNDAMENTALES A SER TOMADOS EN CUENTA PREVIO AL DISEÑO DE BOCATOMAS 4) INFORMACIÓN HIDROLÓGICA: Es de suma importancia conocer el comportamiento hidrológico del río. aunque debemos reconocer que. en nuestro país estas estructuras son de costo elevado y que siempre se tratan de obviar por limitaciones presupuéstales. Es por esta razón que. como por ejemplo la escalera de peces y camarones. . sobre todo en lo relacionado con la fauna. se debe tratar de no alterar dicho equilibrio mediante la construcción de estructuras que compensen este desequilibrio causado por la bocatoma.ELEMENTOS FUNDAMENTALES A SER TOMADOS EN CUENTA PREVIO AL DISEÑO DE BOCATOMAS 5) CONDICIONES ECOLÓGICAS: Siempre toda construcción en un río causa alteración del equilibrio ecológico de la zona. etc. caminos.ELEMENTOS FUNDAMENTALES A SER TOMADOS EN CUENTA PREVIO AL DISEÑO DE BOCATOMAS 6) Otros: En este grupo se puede incluir las limitaciones u obligaciones que se deben tener en cuenta para la construcción de la bocatoma. todo diseño se deberá ser previamente coordinado con todos los demás entes estatales y particulares que estén relacionados de alguna manera con el río donde se va a construir la bocatoma. podrían inundarse terrenos aledaños o construcciones anteriores (puentes. mediante la bocatoma por efecto del remanso que se forma. . con el fin de evitar duplicidad o generación de problemas en proyectos similares por la construcción de una estructura en el mismo cauce. ya que. Asimismo en algunos casos será necesario pedir autorización del Instituto Nacional de Cultura por la existencia de restos arqueológicos. Por este motivo.). estas son de orden legal. DISEÑO HIDRAULICO . DISEÑO HIDRAULICO Es conveniente. tipos y partes que componen la bocatoma. o en algunos casos se trate de terrenos de cota relativamente alta con respecto al nivel del agua en el río. antes de comenzar a detallar los criterios más difundidos sobre diseño de bocatomas. se encuentran a considerable distancia del cauce del río de donde se pretende obtener el agua. Es común que los terrenos potencialmente a ser irrigados en un valle. precisar sobre la necesidad. . La captación en Sin embargo. . azud que por lo general constituye por lo general concreto.TIPOS DE BOCATOMAS: a) TOMA DIRECTA: b) TOMA MIXTA O CONVENCIONAL: Se trata de una toma que capta Se trata de una toma que realiza la directamente mediante un canal captación mediante el cierre del río lateral. cuando se utilizan compuertas de acero o madera. y será móvil una de las partes de mayor costo. tiene desventaja de ese tipo de bocatomas se realiza ser obstruida fácilmente en época por medio de una ventana que de crecidas. en el río. Su mayor ventaja es que no tipo del material usado. Será fija se necesita construir un barraje o cuando se utiliza un elemento rígido. el cual puede un caudal mayor que el que se va a ser fija o móvil dependiendo del captar. que por lo general es un con una estructura llamada azud o brazo fijo del río que permite discurrir presa de derivación. además permite el puede funcionar como orificio o ingreso de sedimentos hacia el vertedero dependiendo del tirante canal de derivación. Su que podrían causar rápida principal ventaja es que permite el paso de obstrucción de las rejillas. estiaje y avenida.TIPOS DE BOCATOMAS: c) TOMA MÓVIL: d) TOMA TIROLESA O CAUCASIANA: Se llama así aquella toma que para crear la Son tomas cuyas estructuras carga hidráulica se vale de un barraje móvil. necesitan disponer de un en un espacio dejado en él. tomas no son recomendables A los barrajes con compuertas que permiten en ríos donde el arrastre de el paso del caudal de avenida a través de sedimentos es intenso. pero que para protegido por una rejilla que poder captar el caudal deseado necesitan impide el ingreso de de compuertas que le den la cota a nivel de materiales gruesos. . Estas agua adecuado. y sé ellos se les conoce como barraje móvil. los materiales de arrastre por encima de la cresta del barraje vertedero o azud. barraje relativamente bajo. Son tomas que por la variación de niveles en de captación se encuentran forma muy marcada entre la época de dentro de la sección del azud. basura y desperdicios. provenientes de la erosión de la cuenca Hielo. también llamados sedimentos. sino que se debe buscar el máximo de seguridad. y Cuerpos extraños como árboles. Para el estudio de una bocatoma es necesario tener en cuenta que un río transporta lo siguiente: Agua proveniente de la precipitación que ocurre en la cuenca Sólidos. en los lugares que existe. plantas.PROBLEMAS ESPECIALES QUE PRESENTAN LAS BOCATOMAS En los grandes aprovechamientos hidráulicos el costo de la bocatoma representa sólo un porcentaje muy pequeño del costo total del proyecto. La consecuencia práctica de este hecho es que no se debe escatimar esfuerzos ni tratar de obtener una “estructura económica”. . En algún caso se admite una interrupción temporal del servicio. Proveer un sistema para dejar pasar la Avenida de Diseño. Muchas veces esta es la clave del diseño eficiente.CONDICIONES DE DISEÑO Son varias las condiciones generales de diseño que debe cumplir una bocatoma. Estar ubicada en un lugar que presente condiciones favorables desde el punto de vista estructural y constructivo. Conservar aguas abajo suficiente capacidad de transporte para evitar sedimentación. Captar el mínimo de sólidos y disponer de medios apropiados para su evacuación. Entre las principales están las siguientes: Asegurar la derivación permanente del caudal de diseño y de los caudales menores que sean requeridos. cualquiera que sea su tipo o características. que tiene gran cantidad de sólidos y material flotante. En zonas sujetas al Fenómeno de El Niño es mejor utilizar un Hidrograma de Diseño. Tener un costo razonable . Las cinco fases correspondientes a una bocatoma son: Planeamiento Diseño Construcción Operación.LA INGENIERÍA CIVIL EN EL DISEÑO DE UNA BOCATOMA En el diseño de una obra de toma se requiere emplear al máximo los conocimientos del ingeniero civil. . y Mantenimiento. además intervienen otros aspectos de la ingeniería. Sin pretender que la relación sea limitativa se presenta a continuación una relación de los principales temas vinculados al diseño de una obra de toma.Pero. Ellos son: Estudio de la Demanda Topografía Meteorología Hidrología Transporte de Sedimentos Hidráulica Fluvial Geología Geodinámica Geotecnia Sismicidad Materiales de Construcción Diseño Hidráulico Diseño Estructural Diseño Electromecánico Procedimientos de Construcción Modelos Hidráulicos Costos y Presupuestos Análisis Económico y Financiero . y Las grandes descargas de sólidos. especialmente cuando tiene características de Mega niño y que están asociados a: La precaria estabilidad fluvial. .LAS BOCATOMAS Y EL FENÓMENO DE EL NIÑO (FEN) De los numerosos problemas que tienen que enfrentar las bocatomas hay tres que se ven notablemente exacerbados durante el Fenómeno de El Niño. Las avenidas extraordinarias. Son órganos de seguridad. Permiten regular la cantidad de agua que ingresa a la derivación.CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA BOCATOMA DE CAPTACIÓN LATERAL Elementos de encauzamiento y cierre: Su objeto es elevar el nivel del agua para permitir su ingreso a la toma y al canal de derivación e impedir el desborde del río. Elementos de control de la erosión: Permiten disminuir la erosión y la abrasión Elementos estructurales: Son los que dan estabilidad a la obra. Elementos de descarga de avenidas: Permiten el paso de las crecidas. Elementos de control del ingreso de agua. Elementos de control de sedimentos: Tienen por objeto el manejo de los sólidos. . Pesca) Mini central Hidroeléctrica .FUNCIONES ADICIONALES DE UNA BOCATOMA Las bocatomas tienen a veces funciones adicionales a la que les es propia. Ellas pueden ser: Reparto de Aguas Medición de Caudales Puente (Peatonal o Carretero) Embalse para recreación (Natación. . CONCLUSIONES: Los datos para el diseño deben obedecer a todos los estudios topográficos. de mecánica de suelo e hidrogeológicos. para que el canal funcione de la manera más óptima posible. El revestimiento de un canal de concreto no cumple ninguna función estructural sino más bien impermeabilizar. . La construcción o mejoramiento de accesos a la obra es muy importante para el traslado del personal y materiales. Actualmente existe tecnología como los geo textiles y geo membranas. GRACIAS ¡¡¡ .
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Report "Proceso Constructivo de Bocatoma Corregido"