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Criterios de Diseño y Construcción de "Presas Derivadoras" GIZ

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GIZ

TAMAÑO: 5.76 mb descripcion: Excelente libro de aplicacion para el diseño de presas derivadoras, creado a partir de experiencias practica aproveche super recomendado

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ÍNDICE: 1. Antecedentes ............................................................................................................... 13 1.1. Introducción ............................................................................................................ 13 1.2. Objetivos y metas ................................................................................................... 13 1.3. Contexto geográfico de la investigación ................................................................. 14 1.4. Metodología de la recopilación de información general y trabajo de campo .......... 14 1.4.1. Recopilación de información general .......................................................... 14 1.4.2. Recopilación de información de campo ...................................................... 15 2 Criterios Generales de Evaluación de la Obra de Toma .......................................... 19 2.1 diagnóstico general de la toma ............................................................................... 19 2.1.1. Evaluación de la elección del tipo de obra de toma .................................... 20 2.1.2. Evaluación de la elección del sitio de ubicación de la toma en el río ......... 20 2.1.3. Evaluación de las características específicas de la toma ........................... 20 2.1.4. Evaluación de las características constructivas de la toma ........................ 22 2.1.5. Evaluación del funcionamiento de la obra de toma .................................... 23 2.1.6. Evaluación del comportamiento ante factores de riesgo ............................ 23 2.1.7. Evaluación del diseño teórico ..................................................................... 24 2.2. Diagnóstico de la toma en el contexto de la cuenca, el sistema de Riego y la organización de regantes ...................................................................... 24 2.2.1. Contexto de la cuenca ................................................................................ 24 2.2.2. Contexto del sistema de riego .................................................................... 25 2.2.3. Contexto de la organización de regantes ................................................... 25 2.3 Valoración de los Resultados de la Evaluación ...................................................... 26 3 Evaluación de Casos Utilizando los Criterios Establecidos ................................... 27 3.1. Evaluación de los Casos Estudiados...................................................................... 27 3.1.1. Sistema de riego Patacamaya .................................................................... 27 3.1.2. Sistema de riego Khara Khota Suriquiña .................................................... 32 3.1.3. Sistema de riego Viscachani ....................................................................... 35 3.1.4. Sistema de riego Copajira ........................................................................... 40 3.1.5. Sistema de riego Lacoyo San Antonio ........................................................ 44 3.1.6. Sistema de riego Lacoyo San Francisco I .................................................. 49 3.1.7. Sistema de riego Lacoyo San Francisco II ................................................. 52 3.1.8. Sistema de riego Kollpa Huancarani ........................................................... 55 3.1.9. Sistema de riego Chusicani-Chijipiña ......................................................... 58 3.1.10. Sistema de riego Chusicani-Peñuela .......................................................... 62 3.1.11. Sistema de riego Pusuhuma 1 .................................................................... 65 3.1.12. Sistema de riego Pusuhuma 2 .................................................................... 69 3.1.13. Sistema de riego Condoriri ......................................................................... 72 3.1.14. Sistema de riego Ventilla ............................................................................ 76 3.1.15. Sistema de riego CADEA ............................................................................ 79 3.1.16. Sistema de riego Cohani ............................................................................. 82 3.1.17. Sistema de Riego Ocotavi .......................................................................... 86 3.1.18. Sistema de riego Obrajes ........................................................................... 89 3.1.19. Sistema de riego Ventilla Pongo ................................................................. 93 3.1.20. Sistema de riego Jankhuyo ......................................................................... 96 3.2. Conclusiones de la Evaluación ............................................................................... 99 3.2.1. Aspectos de diseño ..................................................................................... 99 3.2.2. Aspectos constructivos ............................................................................... 101 4. Análisis de la Funcionalidad de la Obra a Partir de la Gestión del Agua ............... 101 4.1. Consideraciones previas ........................................................................................ 101 4.1.1. Gestión de agua y diseño técnico: dos caras de la misma moneda ........... 101 4.1.2. Construcción social de la tecnología .......................................................... 102 4.2. Relación del diseño y construcción de tomas con los elementos de la Gestión del agua ..................................................................................................... 103 4.2.1. Diseño y construcción de tomas y aspectos organizativos ......................... 103 4.2.2. Relaciones entre diseño, construcción y mantenimiento de tomas ............ 105 4.2.3. Diseño, construcción y operación de tomas ............................................... 108 4.2.4. Diseño y construcción de tomas y derechos de agua ............................... 110 5 Criterios de Diseño y Construcción de Presas Derivadoras ................................... 113 5.1. Criterios de Diseño ................................................................................................. 113 5.1.1. Elección del tipo y ubicación de la obra de toma ........................................ 113 5.1.2. Requerimiento de estudios básicos ............................................................ 115 5.1.3. Componentes de la presa derivadora ......................................................... 124 5.1.4. Diseño hidráulico ....................................................................................... 127 5.1.5. Funcionalidad de la obra ............................................................................. 157 5.2. Criterios Generales y Constructivos ....................................................................... 158 5.2.1. Aspectos constructivos ............................................................................... 158 5.2.2. Recomendaciones generales ..................................................................... 158 5.2.3. Recomendaciones generales para presas sobre cimentaciones permeables ................................................................................................. 159 5.2.4. Recomendaciones generales para el azud ................................................. 160 5.2.5. Recomendaciones generales sobre la longitud del colchón amortiguador 161 5.2.6. Recomendaciones generales sobre la protección del lecho aguas abajo de la estructura ........................................................................................... 161 5.2.7. Recomendaciones generales sobre la bocatoma ....................................... 161 5.2.8. Recomendaciones generales sobre las compuertas de limpieza ............... 162 5.2.9. Recomendaciones generales para los muros aleros .................................. 162 5.2.10. Materiales empleados para la construcción de los distintos elementos constructivos ............................................................................................... 162 6. Referencias Bibliográficas ......................................................................................... 165 Anexo “A” .................................................................................................................... 167 6. Ejemplo de Cálculo ........................................................................................................ 167 6.1. altura del agua sobre la cresta del vertedero en crecidas ...................................... 170 6.2. Dimensionamiento preliminar de la bocatoma........................................................ 170 6.3. Perfil hidráulico del flujo en condiciones normales de funcionamiento................... 171 6.4. Perfil hidráulico del flujo en condiciones de crecida y cálculo del Vertedero lateral. .................................................................................................... 174 6.5. Diseño del vertedero lateral y la pantalla del canal de conducción ........................ 175 6.6. Diseño del estanque amortiguador al comienzo del canal de conducción. ............ 181 6.7. Diseño hidráulico del azud ..................................................................................... 182 6.7.1. Perfil del azud ............................................................................................... 182 6.7.2. Disipación de energía ................................................................................... 184 6.7.3. Estabilidad del azud...................................................................................... 184 Anexo “B” .................................................................................................................... 193 Ubicación de Obras de Toma ............................................................................................. 195 Figuras Figura 1. Componentes de una obra de toma tipo presa derivadora. ............................... 21 Figura 2. Ubicación de la toma en una curva. ................................................................... 115 Figura 3. Determinación del límite líquido. ......................................................................... 119 Figura 4. (a y b) Permeámetros de carga constante; c) permeámetro de carga hidráulica decreciente. ........................................................................................................ 122 Figura 5. Toma tipo azud derivador con desarenador de toma. ......................................... 125 Figura 6. Bocatoma funcionando como vertedero.............................................................. 131 Figura 7. Resalto aguas abajo de la bocatoma. ................................................................. 133 Figura 8. Definición de tipos de saltos hidráulicos que ocurren en canales inclinados. ..... 135 Figura 9. Determinación del tipo de salto hidráulico en canales inclinados. ..................... 136 Figura 10. Longitud del salto hidráulico en canales inclinados, para tipos de salto B, C y D . 137 Figura 11. Velocidad de descenso de partículas esféricas en agua tranquila a 10 ºC. ...... 141 Figura 12. Esquema de definición de un vertedero lateral.. ............................................... 144 Figura 13. Fuerzas actuantes para el análisis de estabilidad de una presa. .................... 148 Figura 14 . Socavación al pie de una presa derivadora. .................................................... 151 Figura 15. Tipos de colchones hidráulicos. ........................................................................ 156 Figura 16. Ubicación de la obra de toma del ejemplo de cálculo. ...................................... 169 Fotografías Fotografía Nº 1. .................................................................................................................. 29 Fotografía Nº 2. .................................................................................................................. 29 Fotografía Nº 3. .................................................................................................................. 33 Fotografía Nº 4. .................................................................................................................. 37 Fotografía Nº 5. .................................................................................................................. 38 Fotografía Nº 6. .................................................................................................................. 42 Fotografía Nº 7. .................................................................................................................. 43 Fotografía Nº 8. .................................................................................................................. 47 Fotografía Nº 9. .................................................................................................................. 47 Fotografía Nº 10. ................................................................................................................ 50 Fotografía Nº 11. ................................................................................................................ 54 Fotografía Nº 12. ................................................................................................................ 56 Fotografía Nº 13. ................................................................................................................ 59 Fotografía Nº 14. ................................................................................................................ 62 Fotografía Nº 15. ............................................................................................................... 67 Fotografía Nº 16. ............................................................................................................... 70 Fotografía Nº 17. ................................................................................................................ 72 Fotografía Nº 18. ................................................................................................................ 76 Fotografía Nº 19. ................................................................................................................ 79 Fotografía Nº 20. ................................................................................................................ 82 Fotografía Nº 21. ................................................................................................................ 85 Fotografía Nº 22. ................................................................................................................ 89 Fotografía Nº 23.. ............................................................................................................... 93 Fotografía Nº 24. ............................................................................................................... 95 Tablas Tabla Nº 1. Tipos de materiales .......................................................................................... 22 Tabla Nº 2. Ponderación obra de toma Patacamaya .......................................................... 31 Tabla Nº 3. Ponderación obra de toma Khara Khota - Suriquiña ...................................... 35 Tabla Nº 4. Ponderación obra de toma Viscachani ............................................................ 39 Tabla Nº 5. Ponderación obra de toma Copajira ................................................................ 44 Tabla Nº 6. Ponderación obra de toma Lacoyo-San Anonio .............................................. 48 Tabla Nº 7. Ponderación toma Lacoyo San Francisco I ..................................................... 51 Tabla Nº 8. Ponderación obra de toma Lacoyo San Francisco II ....................................... 55 Tabla Nº 9. Ponderación obra de toma Kollpa Huancarani ................................................ 57 Tabla Nº 10. Ponderación obra de toma Chusicani - Chijipiña ........................................... 60 Tabla Nº 11. Ponderación obra de toma Chusicani - Peñuela ............................................ 64 Tabla Nº 12. Ponderación obra de toma Pusuhuma 1 ....................................................... 67 Tabla Nº 13. Ponderación obra de toma Pusuhuma .......................................................... 70 Tabla Nº 14. Ponderación obra de toma Condoriri ............................................................. 74 Tabla Nº 15. Ponderación obra de toma Ventilla ................................................................ 77 Tabla Nº 16. Ponderación obra de toma CADEA ............................................................... 80 Tabla Nº 17. Ponderación obra de toma Cohani ................................................................ 83 Tabla Nº 18. Ponderación obra de toma Ocotavi ............................................................... 87 Tabla Nº 19. Ponderación obra de toma Obrajes ............................................................... 90 Tabla Nº 20. Ponderación obra de toma Ventilla Pongo ..................................................... 94 Tabla Nº 21. Ponderación obra de toma Jankhuyo ............................................................ 96 Tabla Nº 22. Criterios de elección y ubicación de la obra de toma (Fuente: IHH - UMSA) 114 Tabla Nº 23. Relación de golpes (N) y la resistencia a compresión para arcillas ............... 120 Tabla Nº 24. Relación de golpes (N) y la resistencia a compresión para arenas ............... 120 Tabla Nº 25. Coeficiente de permeabilidad k en cm/seg .................................................... 123 Tabla Nº 26. Coordenadas para un perfil tipo Creager. Ref. 18. ........................................ 145 Tabla Nº 27. Acciones a considerar para el diseño de presas derivadoras. ....................... 146 Tabla Nº 28. Valores del coeficiente de rozamiento entre el hormigón y otros materiales. 149 Tabla Nº 29. Coeficientes C para la seguridad por tubificación. ......................................... 150 Tabla Nº 30. Materiales empleados para la construcción de los elementos constructivos. 169

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