Proyecto de derivacin para el ejido San Pedro delMunicipio de Lerdo Durango, con una propuestainnovadora para el aprovechamientodel agua del rioNazas, denominado Mltiple de toma!ndice"ntroduccin#$%&'jetivo($%)usti*icacin+$%,iptesis-$%.lcances/$%0oncepto de derivacin en o'ras hidr1ulicas/$#$%2ipos de o'ras de derivacin y captacin de agua5.1.-Importancia de las obras de captacin y derivacin del agua5.2.-historia de las presas3$%4uncin de una presa6.1.-tipos de presas6.2.-problemas que se presentan en las obras de captacin y derivacin de agua6.3.-Estudios necesarios para la construccin de una presa5$%.ntecedentes de la construccin del di6ue e7istente en el sitio.1.-Estudio de antecedentes.2.-derrumbe y causas8$%9studios de la zona geogr1*ica!.1.-tipo de suelo!.2.-caudales#:$%Presentacin de la propuesta #1".1.-presentacin del proyecto presa #le$ible1".2.-proceso constructivo1".3.-costos11.3.-costos##$%Presentacin de la propuesta (11.1.-presentacin del proyecto %presa rigida&11.2.-proceso constructivo11.3.-costos#($%Presentacin de la propuesta +12.1.-presentacin del proyecto %m'ltiple de toma&12.2.-proceso constructivo12.3.-costos#+$%comparacin de las ( propuestas#-$%0onclusiones#/$%;i'liogra*iaIntroduccin&'jetivo(eali)ar proyectodederivacin* aplicando3propuestasparalaobtencindelam+seconmica y #uncional* entre las cuales* se encuentra una que adopta un sistemainnovador planteado por el suscrito* con el cual se pretende me,orar la capacidad de riegodel e,ido-an.edro* demostrandocomopuedecaptarseyconducirseel aguaaloscanales de riego en una #orma m+s simple y econmica.)usti*icacin/asobrasdederivacinsonobrasdein#raestructurahidr+ulicaqueseutili)anparaelriego de super#icies agr0colas* con el #in de generar produccin para las comunidades.En este e,ido en particular* se hab0a elaborado un dique tipo barra,e rustico* de boleos*grava y arena con un terminado de chapa de concreto* que por su inadecuadaconstruccin* su#ri erosin y socavacin ocasionando el derrumbe de este..or tal motivoesnecesarioreali)ar unaobraingenieril* t1cnicamenteadecuadaparasoportar #iltraciones* presin del agua* acarreos2 y as0 poder dirigir el agua necesaria a losdi#erentes canales de riego del e,ido.,iptesisEmpleandoel sistemainnovador propuestollamado%3'ltipledetoma&* lacaptacinyderivacin del agua se tornara en una tarea m+s econmica y sencilla* puesto que conestepr+cticamenteseevitaranlosaltoscostosqueconllevanlaconstruccindeunapresa derivadora de tipo #le$ible o r0gida.la hiptesis que se plantea corresponde a la reali)acin de una derivacin conel principiodevasoscomunicantes* paralocual seutili)araunatuber0aenterradaenlaseccintransversal del arroyo o rio* que al tener instalados otro sistema de tuber0asperpendicularesqueseutili)arancomotomas* vienenaconstituir unmultipledelaadmisin del agua de riego* este multiple traba,ara con el principio de vasos comunicantesya mencionado al colectar el agua que le env0a cada una de las tomas y dirigirla hacia elcanal de conduccin* de esta #orma se aprecia que la obra de derivacin resulta#rancamente economica pues solo se requiere de un tubo multiple para hacer laderivacin el cual llevara una valvula de control para descargar el gasto deseado* en otraspalabras con esto se evitan los gastos elevados que implica el uso de diques* dentellones*colchones amortiguadores* muros de empotramiento y encausamiento* empedrados*compuertas radiales y guillotinas y todos los elementos electromec+nicos. .udiendodecirsequeel abatimientoel costospuedeser dehastaun!"4comparativamentehablando..lcances$.resentar el proyectodemostrando su#uncionalidad* sus venta,as sobrelas presasconvencionales* e$plicando todos los puntos que abarca este proyecto* costo* proceso deconstruccin* materiales* durabilidad.0oncepto de o'ras de derivacin y captacin de agua5aptacin y derivacinde agua es la accin de tomar una #raccin de una #uente de abastecimiento de agua* para dirigirla a otros puntos y darle su utili)acin. 6e,ando el resto de dicha #uente seguir con su curso natural para otras posibles derivaciones o captaciones. El concepto de derivacin se aplica a cierto tipo de obras hidr+ulicas de captacin que las de#ine como obras de derivacin* como son7 .resa derivadora* .lanta de bombeo* 8arra,es* 6ique subterraneo* 9aleria #iltrante* 5a,a manantial* toma directa."mportancia de las o'ras de captacin y derivacin de agua/a importancia estriba en que este tipo de obras* al ser obras de in#raestructura hidr+ulica producen grandes bene#icios y desarrollo a una regin y al propio pa0s* y pueden utili)arseen la irrigacin* en la generacin de la energ0a el1ctrica y en el abastecimiento de aguas potables* siendo la presa de derivacin la 'nica de todas que puede utili)arse tambi1n para la generacin de energ0a el1ctrica. El propsitoprincipal deunapresapuedede#inirsecomoel deproveer retencinyalmacenamiento de agua de manera segura. -i los e#ectos de la sedimentacin olimitaciones similares* dependientes del tiempo en su utilidad operacional* no se toman encuenta* no hay un periodo de dise:o estructural nominal para las presas. 5omo corolariodeestehecho* cualquier personadeberepresentar unasolucindedise:oespec0#icaparalascircunstanciasdel lugar. .or tanto* el dise:odeberepresentar unequilibrioptimoentrelasconsideracionest1cnicaslocalesyeconmicasenel momentodelaconstruccin. ;1riente y del /e,ano >riente. Inmuebles peque:as presas*invariables estructuras de rellenos simples* se construyeron para la irrigacin* por e,emploen 5hina* ?apn* India y -ri /an@a. Algunas de estas primeras presas e$isten todav0a.-e considera que la presa conocida m+s antigua realmente importante es la construida esla construida en -add-el-Ba#ara* Egipto* apro$imadamente en 26"" a.c. 5onsist0a en una)ona central rellena con material suelto* rodeada por espaldones de roca y conpar+metros protegidos por mamposter0a ordinaria. /a altura total de -add-el-Ba#ara era de1Cm. -eleabriunabrecha* tal ve) comoconsecuenciadeunainundacinquedesbordo* luego de un periodo de servicio relativamente corto./as primeras civili)aciones construyeron un buen n'mero de presas importantes en 3edio>riente* especialmenteenIra@*Ir+n y Arabia -audita./as presas derellenode3arib*construida en Demen en 5" a.c. parapresentar servicio a un proyectomayor deirrigacin* un caso que vale la pena destacar puesto que su altura total #inal era de 2" m*la primera presa de mamposter0a de importancia* Besis 9olu en Eurquia de 1" m de alturadata de este mismo periodo.3+s tarde los romanos contribuyeron de manera signi#icativa en el medio oriente y en lospa0ses que bordean el 3editerraneo. Fn buen n'mero de sus presas continua en servicioy probablemente en ellos recae el cr1dito de adaptar por primera ve) el principio del arcoen la construccin de presas. /a presa en arco 8aume* Grancia* que tiene 12m de altura y1! de largo* #ue terminada por los romanos en el siglo II d.5.En el le,ano oriente* la construccin de presas de importancia se remonta a 3!" a. c. /asactividadessecentraron* al principio* en-ri /an@a* dondeunperiodotrascendentedeconstruccin de presas comen) con la presa de relleno de 8asHa@ de 1"m de altura yculmino con las presas de relleno 9iritale y Bantalai ;de 23my 2"mde altura*respectivamente< en61"d.5. /os,aponeseseindiosacometieronlaconstruccindepresasmayoresen5"d.5. ehicieroncontribucionessobresalientesenlosprimerosdesarrollos de presas de tierra.En el periodo posterior a 1""" d.c.* se propago la actividad de construccin de presas*con un crecimiento r+pido en la altura de las presas y en la audiencia de susconcepciones. .articularmentenotoria#uela construccin deuncon,untodepresasdegravedad de mamposter0a en Iran* y la e$traordinaria presa -ultan 3ahmud de 31 m enA#ganist+n. Enlosa:osposteriorescomen)en#ormam+sserialaconstruccindepresasenmuchaspartesdeEuropa. /aconstruccindepresasenmamposter0aenEspa:a en elsiglo IJI avan)o considerablemente. /a magn0#ica presa de gravedad deEibi con C2 m de altura se concluy en 15KC y le sigui un grupo importante de estructurademamposter0a. 6ebidoalae$pansinr+pidadel Imperioespa:ol* sue$perienciaenconstruccin de presas se e$porto a Am1rica 5entral y del -ur. 5omo un casorepresentativo de su amplitud* la miner0a de metales centrali)ada en .otos0 ;8olivia< era* amediados del siglo IJII* abastecida por un grupo de 32 embalses.6urante el periodo de 1"" a 1!"" la ciencia de construccin de presas avan)o en #ormam+s o menos lenta. /os albores de la primera (evolucin Industrial y de la era del canaldieron un 0mpetu considerable a la construccin de presas de relleno en 9ran 8reta:a yEuropa occidental en el periodo iniciado hacia 1!". -e continuo con el dise:o basado enlacombinacindereglasemp0ricasye$perienciaprobada.A pesardelaausenciadem1todos racionales de dise:o* las presas se incrementaron permanentemente en tama:o.El dise:o de presas de relleno continuo siendo muy emp0rico por un tiempo m+s largo./osavancesenlaconstruccindeterraplenescontaronconlaaparicindelateor0amodernadelamec+nicadelossuelosenel periodoposteriora1K3". /osprogresossubsiguientes ha sudo de relativa rapide) y los mayores avances han sido consecuenciadelosadelantosenel entendimientodel comportamientodelosenrocadosydelosrellenos de tierra y de la introduccin de equipos modernos de gran capacidad para elmovimientodetierras. Enel mismoperiodo* enpartecomoconsecuenciadegrandesdesastres* se estableci la importancia vital que para la ingenier0a de presas ten0an lasdisciplinasinterrelacionadasdemec+nicadesuelos* mec+nicaderocaseingenier0ageolgica. ;1.@S"%)"#/%T/A.B.A.6.@ATESAN"AS.B.A.A.@*TAS. !/EA 'E %A #*,/N"'A'0 #*NT"+/#"9N A %A *#/$A#"9N T*TA% $*KB.A.F.@A#T")"'A'.B.A.5.@A#T")"'A'.B.A.G.@A#T")"'A'.B.F.@SE)"#"*S #*N ./E #/ENTA %A #*,/N"'A'. B.F.4.@E'/#A#"*N.K SE #/ENTA #*N ES#/E%AS $",A"AS0SE#/N'A"AS 2 T1#N"#A 'EN")E% ,E'"*.B.F.?.@ENEG"A E%1#T"#A.K E% SE)"#"* ES $*$*#"*NA'* $* %A #.!.E. 8A2 SE)"#"*$/+%"#* 2 'E &N'*%E $AT"#/%A.B.F.B.@AG/A $*TA+%E.KB.F.>.@*T*S.K SE T"ENE #ASETAS TE%E!9N"#AS.B.5.@E3$%"#A S" E3"STE A%GDN T"$* 'E #*N#ENTA#"9N EN %A $*$"E'A' 'E %A T"EA0 'EGANA'*0 'E $*'E $*%&T"#* 2E* #*,E#"A%.N* SE 'ETE#T* ESTE T"$* 'E $*+%E,7T"#AB.G.@E3$%"#A EN +ASE A *+SE)A#"*NES0 E% N")E% 'E )"'A $E)A%E#"ENTE 'E %*S+ENE!"#"A'*S #*N %A *+A.SE $/E'E 'E#" ./E E% N")E% 'E )"'A ES 'E T"$* +A(* #*N /N $*,E'"* 'E 4C0CCC $ES*S,ENS/A%ES0 $AA/N"NGES* AN/A%$*,E'"*$E#7$"TA'E4?CCCC$ES*S0 E% T"$*'E)")"EN'ASES'E%%%A,A'*/A%#*N%A,A2*&A'E#ASAS'E A'*+EENTANS"#"9N AA'*+9N0 $"S*S'E#*N#ET**,*SA"#*0 %A*$AES#*N)EN#"*NA%'E,E-#%"%%A2A%G*'9N0 /SAN #A%-A'* EG/%A 'E #/E* 2 ,ATE"A% S"NT1T"#*0 S/ A%",ENTA#"9N ES %AT&$"#A#*,"'A ,E3"#ANA A +ASE'E %EG/,"N*SAS#*,* E% !"(*% 2 E% ,A&-0#8"%E #ANE/NA*'*S)E#ES$*SE,ANA. #/ENTAN#*NSE)"#"*,E'"#*#E#AN*2,1'"#*S$AT"#/%AES.B.4C.@E3$%"#A%A'"S$*S"#"9N'E%*S+ENE!"#"A'*SES$E#T* A%A#*NST/##"9N'E%A*+A.%*S E("'ATA"*S T"ENEN %A ,E(* '"S$*S"#"9N 2 *T*GAAN T*'AS %AS !A#"%"'A'ES 'E S/$ATE$AA./ESE8AGA/NAEA%"'A'%A#*NST/##"9N'E%A*+AENEST/'"*0 $/ES#*N*#EN %*S GAN'ES +ENE!"#"*S ./E ESTA A$*TAA A S/ $*$"A E#*N*,&A.B.44.@E3$%"#A S" E3"STEN %","TA#"*NES 'E T"$* S*#"A% $AA %A #*NST/##"9N 'E %A *+A.N* E3"STE$*+%E,7T"#A A%G/NA'EESTE T"$*0 $*./E%*S /S/A"*S 'EESTE '"ST"T*EST7N 'E+"'A,ENTE *GAN"-A'*S0 TANT* EN E% AS$E#T* 'E *$EA#"9N0 #*,* 'EE3$%*TA#"9N 2 #*,E#"A%"-A#"9N 'E S/S E#/S*S 8"'*AG"#*%AS.B.4?.@E3$%"#A ./E G/$*SSE +ENE!"#"AAN '"E#TA,ENTE #*N %A #*NST/##"9N 'E %A*+A.ES$E#&!"#A,ENTEE%G/$*+ENE!"#"A'*A%AAS*#"A#"9N'E/S/A"*S'E%A-*NA'E"EG* No. B 'E %A SEG/N'A /N"'A' 'E "EG* (E/SA%E,@SAN (A#"NT*0 A.#. E"N'"E#TA,ENTE %*S G/$*S 'E #*%*N*S ./E 8A+"TAN A%E'E'* 'E %A -*NA 'E "EG*'E %A AS*#"A#"9N.C).- ESTUDIOS TCNICOS.4.- FUENTE DE ABASTECIMIENTO:"* NA-AS>.4.@ #/EN#A.>.4.4.@AS$E#T*S T*$*G7!"#*S.E% 7EA 'E %A #/EN#A 8ASTA E% $/NT* '*N'E SE /+"#AA %A 'E")A#"9N #*ES$*N'E AA./E%%A ./E SE #*N!*,A #*N %A #/EN#A T"+/TA"A 'E %A $ESA %7-A* #7'ENAS0 #*N/NA S/$E!"#"E 'E A$*3",A'A,ENTE 45 A6F U,?. S/,A'A #*N %A #/EN#A T"+/TA"A ENTEESTA $ESA 2%A $ESA !AN#"S#* -A#* 'E 44 F>G U,?.0 A'E,7S 'E %A #*ES$*N'"ENTE A%A T"+/TA"A 'E% $*$"* )AS* 'E ESTA /%T",A 'E B ?A? U,?. #*N %A T"+/TA"A ENTE %A$ESA=-A#*< 2E%$/NT*'E"NTE1S$AA%A'E")A'*A'E A$*3",A'A,ENTE4CCCU,?.0 $AA /N T*TA% A$*3",A'* 'E 7EA 'E #/EN#A 'E B> AA5 U,?.0 ESTA #/EN#A G%*+A%T"ENE /NA !*,A "EG/%A E%&$T"#A EN #*N(/NT* P)E ES./E,A ANE3*R EN GENEA% #*N/NA T*$*GA!&A A$%ANA'A 'E $*#*S E%"E)ES0 #*N /NA S/$E!"#"E 'E GAN $%AN"#"E #*N%"GEAS $EN'"ENTES0 %AS A%T/AS $E'*,"NANTES S*+E E% N")E% 'E% ,A EST7N ENTE %A#*TA 44>C 2 %A #*TA 2 %A #*TA 4A?C ./E #*ES$*N'E A %A #ESTA 'E% )ETE'* 'E %A$ESA =E% $A%,"T*.4.B.@AS$E#T*S 'E )EGETA#"9N.A%EN#*NTASE%A-*NA'EEST/'"*EN%AEG"9NSE,"'ES1T"#A*7"'A'E%$A&S0 SE$ESENTA/NA#*+ET/A)EGETA%,EN*'E%FCV'*,"NAN'*ES$E#"ES3E*!"TAS23E*8A%*!"%AS0 $"N#"$A%,ENTE ,AT*A%ES 2 $AST"-A%ES0 #*N !*,AS 'E )"'A A+9EAES#ASA0 $/ES ESTA S*%* SE EN#/ENTA EN %*S S"T"*S 'E ,A2* 8/,E'A'0 TANT* EN %AS)EGAS'E%*S&*SP+*S./E"$A"*R #*,*EN-*NAS'E'"#A'AS A%A AG"#/%T/AEN'*N'E %*S A+*%ES !/N#"*NAN #*,* #*T"NAS *,$E)"ENT*S.>.4.>.@AS$E#T*S 8"'*%9G"#*S.E3"STE/NAESTA#"9N8"'*,1T"#AS*+EE%"*NA-AS0 ENE%#A:9N'E=!EN7N'E- G >B? B.64G>4SE$T"E,+E4? 6 40>A4 A.?54G>?SE$T"E,+EF > F?4 >.>44G>BSE$T"E,+E?6 ?> G?? >.5>4G>>SE$T"E,+EG A 40>4> 6.FG4G>6 *#T/+E F 5 ?BA ?.B?4GA5SE$T"E,+EA06CC#on esta informacin de gastos mNimos se procedi a realiLar el aIuste de los caudales mNimosanuales y se encontr que la funcin 'oble Gumbel es la que menor error de aIuste presenta.!igura ?. AIuste de la funcin 'oble Gumbel a los gastos mNimos de El $almito "'e acuerdo a este aIuste0 los caudales de diseYo para diferentes periodos de retorno se muestranen el cuadro siguiente. #omo se puede ver para 6 aYos el caudal de entrada al vaso de la presa%Laro #rdenas es de 405?? mBEs.Tr PaYosR . maN PmBEsR? G5B6 405??4C B0?GB6C A0G?C4CC 50B456CC 440>544CCC 4?05>4%a capacidad de sMper @ almacenamiento en la presa puede regular la avenida mNima de 4C0CCCaYos en un 5>VO es decir0 elcaudal de 4A0?CC mBEs es amortiguado y elvertedor controlado porcompuertas solo descarga un gasto mNimo de ?0F6C mBEs. $ara conocer elcomportamiento delvaso0 cuando se presenten las avenidas para diferentes periodos de retorno0 se realiL el siguienteanlisis.%as curvas capacidades ] elevaciones y elevaciones @ reas de la presa %Laro #rdenas es la quese presenta a continuacin.!igura B. #urva almacenamientos ] elevaciones de la presa %Laro #rdenas!igura >. #urva elevaciones ] reas de embalse de la presa %Laro #rdenas%a presa %Laro #rdenas como ya se coment sufri modificaciones a su diseYo originalcon lafinalidad de poder controlar mayormente las avenidas mNimas0 actualmente su cortina es 6 m msalta y cuenta con 6 compuertas radiales que permiten tener un mayor control de losalmacenamientos.%a cresta vertedora se ubica en la cota 4A4F.>6 msnm pero el nivel de conservacin se localiLa en laelevacin 4A?C.46 msnm debido al control que proporcionan las compuertas. Se consider para lasimulacin del trnsito de la avenida por el vaso que cuando el almacenamiento alcanLa el nivel deconservacin se toma la medida de abrir las compuertas para evitar contingencias que pongan enriesgo la seguridad de la presa.'e JecJo0 las simulaciones consideran que almomento de presentarse las avenidas la presa seencuentrallenaalaelevacindeconservacin. Estasituacineslamsdesfavorableparaelanlisis.!igura 6. Niveles caracterHsticos de la presa %Laro #rdenas%os gastos simulados corresponden a los obtenidos del aIuste de los registros Jidromtricos en laestacin El $almito. $ara la forma de la avenida se recurri a informacin Jistrica de avenidas.En elcaso de El$almito se tiene que elevento mNimo registrado corresponde a la avenida deseptiembre de 4GA5. Esta avenida se reporta en elboletHn Jidrolgico de la eNtinta SecretarHa deAgricultura y ecursos 8idrulicos.!igura A. Avenida mNima que ingres a la presa %Laro #rdenas en septiembre de 4GA5#on esta informacin se realiL un modelo de simulacin para re>aliLar el trnsito de las avenidaspor el vaso de la presa %Laro #rdenas. %a forma de las avenidas se determin con la misma formade la avenida mNima Jistrica.El modelo de simulacin calcula el comportamiento del vaso en intervalos de A a 5 Joras0 para locual realiLa iteraciones Jasta equilibrar la ecuacin del balance en el vaso de almacenamiento. Elmodelo se program a travs de una ,acro de ENcel.Se considera que el vaso se encuentra al nivel de conservacin y en ese momento se presentan lasavenidas de diseYo. %a descarga se realiLa por las 6 compuertas radiales de A me de ancJo.%os resultados del trnsito de las diferentes avenidas de diseYo se presentan en el cuadro siguienteK5 1" 5" 1"" 5"" 1*"""9asto m+$imo de de entrada al vaso;m3Ns< 1*!22." 3*2K3." 6*K2"." !*31!." 11*C!1." 12*!C1."Almacenamiento m+$imo alcan)ado ;Lm3< 3*"C3.2 3*21K.6 3*6C5.K 3*!".2 C*16C.! C*31C.Elevacin m+$ima alcan)ada ;msnm< 1*621. 1*622.K 1*625.! 1*626.K 1*62K.C 1*63".59asto m+$imo vertido ;m3Ns< 32K.! 512.5 1*"21.! 1*23!.K 1*!C.1 2*"C6.55aracter0sticas.eriodo de retorno en a:os"5""1*"""1*5""2*"""2*5""" 1"" 2"" 3"" C"" 5"" 6"" "" !"" K"" 1*"""2r a>os? vertido m+@s!igura F. #audales descargados por el vertedor de la presa %Laro #rdenas al presentarse lasavenidas de diseYo#omosepuedever enlosresultados0 para6aYosdeperiododeretornosepresentarHaunadescargadeB?G.5mBEs. %afiguraacontinuacinrepresentalasavenidasdeentradaysalidadurante el trnsito.!igura 5. Avenida de 6 aYos transitada por %Laro #rdenas%os niveles de almacenamiento durante eltrnsito de la avenida de 6 aYos se pueden ver en lafigura siguiente. %a elevacin mNima alcanLada parte del nivel de conservacin0 es leIana al NA,Ee incluso no llega a superar el nivel mNimo de las compuertas.!igura G. #omportamiento de los niveles del agua en la presa %Laro #rdenas cuando se presentala avenida de 6 aYos.Este ser el caudal considerado como la aportacin de la presa %Laro #rdenas Jacia aguas abaIo0cuando se presente una avenida de 6 aYos y el nivel del agua se encuentre en el NA,*. $ara losotrosperiodosderetornolafigura?5presentalosvalores quealcanLan Jastaunadescarga de?0C>A mBEs en el caso de un Tr de 40CCC aYos.Tambin para efectos de analiLar la condicin ms desfavorable se supondr que en el trayecto delrHoNaLasJacialapresa!rancisco-arco0 noeNistirregulacinpor lacapacidadJidrulicadelcauce."9-6 BBC4C BG6?6 >FG6C 6>B4CC AC56CC FA440CCC 5BBEl gasto de 6 aYos periodo de retorno asciende a 33E ;3D-0 este valor corresponde eNclusivamentea la cuenca tributaria entre ambas presas."9- Joras.%alluviadeeNceso0 $e0 esunapartede$ysedeterminarealiLandoanlisisdeHndicesdeinfiltracin y de prdidas0 o aplicando la metodologHa del Soil #onservation Service que se basa enlas caracterHsticas de los suelos y en el Hndice #N.$or Mltimo el caudal pico de creciente de escorrentHa0 .p0 con frecuencia Tr resultaKQ8 F P4 . G8Elparmetro deNse determina conayudade losnMmeros deescurrimiento para los compleIosJidrolgicos suelo ] cobertura0 que se presenta en la tabla A@4> de la pgina ?4A del ,anual para laestimacindeavenidasencuencasypresaspequeYas0 publicadopor laeNtintaSecretarHadeAgricultura y ecursos 8idrulicos.#onsiderandounsueloencondicionesJidrolgicasbuenas0 quepermitenel escurrimiento0 conbaIas velocidades de infiltracin0 compuestos de un estrato que impide el fluIo del agua y de teNturasfinas0 el valor de la mencionada tabla es de N \ F>.%eterminaci"n de las curvas 6p!%! 7rEn las estimaciones indirectas0 la componente que suele ser ms compleIa en su estimacin0 es laintensidad de lluvia debido a que eNisten en ,Nico muy pocos pluvigrafos0 regularmente se tienenregistros de pluvimetro que arroIan mediciones de altura de precipitacin y no de intensidades deprecipitacin.Este caso es un muestra de ello0 la estaciones que se utiliLarn para el anlisis cuentan solamentecon registros de pluvimetro0 por lo que se aplicar una metodologHa basada en investigaciones quevarios autores Jan desarrollado donde Jan determinado la relacin que eNiste entre las medicionesde lluvia ordinarias con pluvimetro e intensidades asociadas para diversas duraciones y periodosde retorno.$ortal motivo0 seraplicarmetodologHasJidrolgicasempHricasparaobtener lasintensidadesatravs de precipitaciones de ?> Joras. Se aplicarn bsicamente mtodos contenidos en los teNtos=$rocesos del #iclo Jidrolgico< editado por la /niversidad de San %uHs $otosH y el =,anual para laEstimacinde Avenidas,Nimasen#uencasy$resas$equeYas< delaeNtintaSecretarHadeAgricultura y ecursos 8idrulicos0 ambos desarrollados por 'aniel !rancisco #ampos Aranda.%a filosofHa se basa en observaciones y anlisis JecJos a las relaciones que eNisten entre las lluviasde diferentes duraciones Pbsicamente la de 4 Jr y ? aYos periodo de retornoR y la de ?> Joras.%aeNpresindel mtodoqueseutiliLaparadeterminar laslluviasdediferentesduracionesydiversos periodos de retornoK$Tt \ PC.B6 lnT ^ C.FARPC.6> tC.?6 ] C.6CR $?AC 'ndeK$Ttprecipitacin de duracin t minutos y periodo de retorno TTperiodo de retorno en aYostduracin en minutos$?ACprecipitacin de 4 Jora de duracin y ? aYos periodo de retorno#omo se puede ver el valor que es necesario para aplicar la ecuacin es la precipitacin de una Joradeduracinyperiododeretornode?aYos. Estevalor sedeterminaconayudadel siguientenomograma y dos parmetros msK el promedio de las lluvias mNimas diarias y el nMmero medioanual de dHas con tormentas apreciables Pmayores a 4 mmR.!igura 4?. Nomograma utiliLado para estimar la Jp de 4 Jr y Tr ? aYos%aestacinclimatolgicaqueseJiLointervenir enel anlisisdelacuencapropiadel vasodealmacenamientoes#aYnde!ernndeLyaqueeslaestacinmscercanaal centroidedelacuenca. Esta estacin es representativa de ambas cuencas0 norte y sur por lo que sus registros de lluviasfueronprocesadosparadeterminarel promediodelaslluviasmNimasdiariasde?>JorasyelnMmero de dHas con lluvia apreciable.%a lluvia mNima Jistrica de ?> Joras en la estacin #aYn de !ernndeL corresponde aseptiembre de 4GGF y tiene un valor de 5A.6 mmO sin embargo0 el promedio de las mNimas es deBF.F mm0 considerando el periodo de informacin 4GA> ] ?CC6.#uadro >.%luvias mNimas de ?> Jr en la estacin #aYn de !ernndeLa:o Ene Geb 3ar Abr 3ay ?un ?ul Ago -ep >ct Oov 6ic Anual1K6C 1.5 5.5 "." "." 1C.5 2"." 1!." 21.5 2"." 6.5 ." 5.5 21.51K65 1"." 5." "." "." "." 15.5 1".5 5".5 26." "." "." 2".5 5".51K66 C." "." "." 6." 2".5 2"." 1!.5 2"." 12.5 1".5 "." "." 2".51K6 1!.5 "." 6." C." "." K." 2"." 1." 15." 5.5 "." 6." 2"."1K6! 5." 1".5 2"." 2"." 2.5 5.5 15." 25." 1K.5 2." 5." 1!." 25."1K6K C." "." "." "." "." 5." 2"." 26.! 2"." 3." 2.C C.5 26.!1K" 3." 13." 2.5 "." 6.5 2"." 31." 1C." 36." "." "." "." 36."1K1 "." "." "." "." 16." 1C." 15.5 5!." 1." 2".5 "." 3.5 5!."1K2 "." "." "." "." ." 2"." 32." 2"." 36.5 5." 2".5 "." 36.51K3 C.5 !." "." "." .5 6." 3!.5 2K." 22.5 5.K "." 6." 3!.51KC "." "." 2." 2"." 2." "." 2"." 21." 1K." 2.5 3." 5.5 21."1K5 "." "." "." "." "." "." 2"." 2"." C.5 1C." "." 2"." 2"."1K6 "." "." "." !." 5." 16." 2"." 11." 2"." 16.1 13." 5.5 2"."1K 21.1 "." "." "." "." 2".5 ." 15.5 1!." 11.5 "." "." 21.11K! "." 1." 13." "." 12.5 2".3 2"." 12.3 2!.! K." "." 1." 2!.!1KK "." ." 1." "." 5." 3." 1C.2 1K.! "." "." 1." 2." 3."1K!" C." !." "." "." "." 2.5 15.3 3.5 13.5 !." ." "." 3.51K!1 1C." 1." 3.5 12.5 3." 2." C.6 13.C 26.6 !.2 "." 21." 2."1K!2 "." 2." "." 2.5 3.5 K." 22." 11.! 11.5 "." 32." 16." 32."1K!3 2C.5 "." "." "." 1K." 2." K.5 23." 26.2 6.C C." "." 26.21K!C 26." "." "." "." 1"." 51." 2!. 53.5 16." 15.6 2." 16.2 53.51K!6 "." 5." "." 1C.5 12." 2".5 1C.5 1C.! C6.5 33." 5.5 22." C6.51K! K.5 !.5 "." 1.5 1C.5 2C.5 22." 22.5 16.5 "." "." 1.5 2C.51K!! 3.C "." "." C." "." 2C.5 3K.5 32." 16." "." "." 12.5 3K.51K!K "." "." "." "." 12.2 "." 2." .C !.! 5." 2C." !.5 2."1KK" 11.3 "." 1.5 "." !.! 1. C.2 16.! 3!." !.3 "." "." C.21KK1 "." ----- ".! ".! ".! ".C 26.2 1." 3".5 ".5 15." 1K." 3".51KK2 12.! K.6 ".C 2.! C." 6.2 !." 2. .2 1.6 ".5 "." 2.1KK3 C.C "." "." "." C.5 5!." 2K.2 36.5 6K." ." .2 "." 6K."1KKC C.! 2.C K.5 2.2 2.C 5!.5 3K.5 15." 6.! 33.6 "." 6.K 5!.51KK5 "." 1." "." "." "." 3.6 1C.6 22." 33." "." "." 2." 33."1KK6 3.3 "." "." "." C." 66." 13.! 33.5 12." 3." 5." ".5 66."1KK 11.5 5." 2C.5 K.6 2.6 26." !6.5 11. 1C.5 12.5 3.! 3." !6.51KK! "." 1.2 "." ".3 "." 11.5 C".C 35.2 2. 2." 2.! "." C".C1KKK "." "." "." "." 11." 32.5 16.2 16.3 3. "." "." 3.3 32.52""" "." "." "." 6.! "." 3".C 33.5 K." 5".5 2!.5 6.1 "." 5".52""1 ".5 "." .5 !.2 ".5 1.3 16.3 2!.5 13.3 !.2 ".2 2.5 2!.52""2 2.2 1.2 "." 2K.3 1C." 12.5 13.6 1C.1 1K.! 32.! 1".2 "." 32.!2""3 6.1 .1 "." ".! 1.! 6.3 1K.K 12.3 35." 6." "." "." 35."2""C 11." "." 13. 3.5 !.5 12.! 5.5 15.1 2".3 1"." 5.3 "." 5.52""5 12. 1K.6 2.5 2." 1. "." 5C.! 1.5 2.5 5." C.5 "." 5C.!3.!6.5promedioma$imaEl nMmero promedio de dHas con lluvias superiores a 4 mm es de ?6.#on estos parmetros se lee en las ordenadas del nomograma de anterior0 que la lluvia de duracinde una Jora y periodo de retorno de aYos P$?ACR es de ?C mm.Aplicando las ecuaciones se obtienen las curvas Jp@'@Tr para diferentes duraciones y periodos deretorno./ #: #/ (: +: -/ 3: 8: #:: #(: +#5 5:82 6.1 K.23 11.2! 12.! 15.32 1!."2 2".11 22.36 2C.22 25.!1 35.66 C5.!35 !.1C 12.1! 1C.!K 16.KK 2".21 23.! 26.5C 2K.51 31.K6 3C." C." 6".CK1" K.63 1C.C1 1.62 2".1" 23.K2 2!.1C 31.C1 3C.K2 3.!2 C".31 55." 1.5!25 11.6" 1.3 21.23 2C.22 2!.!2 33.K1 3.!C C2." C5.5 C!.5 6.11 !6.2C5" 13."K 1K.6" 23.K6 2.3C 32.53 3!.2 C2.1 C.C! 51.C3 5C.!2 5.C K.331"" 1C.5K 21.!3 26.6K 3".C5 36.23 C2.63 C.5 52.!K 5.2K 61."6 !C.3 1"!.C2.eriodo de (etorno* Er 6uracin* t ;min.@ "nforme del estudio geolgico y de bancos de materiales.@egistros de campo de las eNploraciones a base de poLos a cielo abierto.@#aratulas de clculo de los ensayes de laboratorio@esMmenes de propiedades Hndice y mecnicas de los materiales a utiliLar como bancosde prstamo.@$lano de banco.@$lano general de bancos@,emoria de clculo de los anlisis de estabilidad realiLados.H.- E-G:4;9- 7 4=9+:93,1) .4 -0+:3,0)4- 9+?F.5>>BC.G6>B6.A?>>4.56>>B.>4>6G.CC465.>5465.G>46F.CF46F.AB46F.G446F.GFA465.CA465.4F465.?C465.>5C.G64.G4?.>?F?.A45A?.FC?.F??.F6?.FG?.5C?.5GAC.GA4.6B4.FG6>4.55FA4.GB4.GBG4.G64.GAG4.G?>?.C44>>.CC>AFA5>.6CFFG?45?6.445B6.F656C.6B5FC.>C5F6.>4G?A.CCAceptableAceptableSe concluyeK- El tirante normal en el rio para .\ >CC0 es ? mts.- El tirante normal en el rio para .\ FCC0 es ?.G mts.Tirantes que no desbordan pero que resultan francamente grandes0 no coincidiendo con el nivel de Juella mNima del rio observada en el sitio sobre las mrgenes.%a pendiente del rio no es constante0 tiene variaciones importantes0 tomndose un promedio de S\ C.CC4B5 mEm. los tirantes tienden a ser ms reales para los gastos adoptados.$ara S\ C.CC4B5En el rio se tienen variaciones importantes del fondo del cauce se estima este promedio.El ancJo del cauce se toma como el de la cortina\ 46C mts.Para; Q=400 QnS13 =400x 0.0250.001380.5 =269.19Para; Q=700QnS13=700x 0.0250.001380.5 =471.08m\ 4On\ C.C?6O+\ 46CAnlisis de los tirantesK.MAB.L;.2M2PB+2d1+m2M/ADP/2D3 A/2D3 RESULTADO4.CC4.6C?.CC46F.CC??F.?6BC>.CC46?.5?46>.?>466.A6C.G554.>F>4.G6BC.GG?C4.45>>4.6664>G.5C?AG.4A>F?.5AAceptableAceptableEstos tirantes son ms cercanos a la realidad fHsica de la Juella de avenidas observada en el rio en el tramo de estudio0 por lo tanto sern los tirantes que se adoptaran para los gastos respectivos.$.-P/074343:.66 mts.=AP=139.5054.55 =2.55r23=1.86993V=1h r23s23Q=An r2/3S1/2=139.500.025 x1.86993 x 0.00050.5=233.31 m3segP9/9 84).,4)CC mBEseg. 3 ,'. ````.````````````..`````.````..```..`. 4.>C3,". ````````````````````..``````````` C.FCAltura mNima de muros de empotramiento.```````````````````````..... >.6CSeobservaqueel fluIoseconservadentrodel lveoocaucedel rioenlosdoscasosdeescurrimiento.A)*+,-,- .4 -9+CC mBEsegR deK$endiente del rioK `````````````````````.`````````S\C.CC4B5 mEmGastoK ```````````.```````````...````````.`````.\ >CC mBEsegugosidadK ``````````````````..``...``````````..``n\C.C?6 PtierraRAncJo del fondoK ````````..``````````..````````````.```.. 46C mtsTaludes de los JombrosK ````````````````````..``````````..`` 4K4Se acepta un valor estimado para el tirante del rio en la seccin de estudio para >CC mBEseg. de 4.6Cmts. 2 para . \ FCC mBEseg. 'e ?.CC mts.T,/9)CCmBEs0para el anlisis delresaltoJidrulico0aunque en todo caso la seccin de la cortina tambin puede maneIar el gasto mayor sin ser afectadasustancialmente.F.$E$'.4.?.@ Elaboracin de planos aprobados.F.$E$'.?.@ 'e la obra civil en obra de toma.F.$E$'.?.4.@#alculos geomtricos0 Jidrulicos y estructurales.D,-4A0 0b/9 .4 E4.?F\ 4.6\ ? varillas.L9 -489/93,1) -4/,9: sep\ 4CCE?@4\ X mts.L9 -489/93,1) 84/;,-,b+4 4-: Sep ,aN\ Bt\ B346\ >6 cms.Se acepta para reforLar adecuadamente el elemento una separacin de ?6 cms.E+ 9/;9.0 8/,)3,89+ -4/*: )ars c4E?< X ?6 cms. #.a.c.E+ 9/;9.0 80/ 66>.4?CAG>.465FC.6FF6C.6BBGC.6A>5C.6646C.AGB6C.A654C.A5BBC.AF?64.FB4.>?4.6G4.6>"ncorrecto"ncorrectoSe adopta d\ C.G6 como aproNimado.Se aJoga el orificio en C.G6@C.5C\ C.46 mts. %o que resulta adecuado.%a longitud del orificioK B.F6 mts$erHmetroK C.5CN>\ B.?CLP=3.753.20=1.171Todos los bordes a escuadra#\ C.5C para %F$\ 4.CCh=Q2C2A22g=120.82x 0.642x 19.62=0.19440.20mts .%a altura de cortina\ 4 4?5^C.G6^C.?C\ 4 4?G.46C0;0 )0 39;b,9 -:- 544.?6 mB- $antalla rHgida de tablaestacas de 6 mts de prof. `````````````````.```.. 466 m.l.- !iltro de grava@arena de 6C cms. 'e espesor. ```````````````````.`.`. 4 6F6 mB- #ortina de enrocamiento. ```````````````````````````...``. 4C G6C mB- ,uro de mamposterHa. `````````````````````````````.``.. 4 ?BC mB- 'entellones de concreto. ````````````````````````..``````. 4 4?6 mB- EncJapes de mamposterHa de piedra en su canal. `````````````..``````. G>.6C mB- #oncreto armado en estructura. ``````````````````````````...` >4.F6 mB- )igas de confinamiento de concreto simple. ```````````````````````. ?AC mBS42:).9 083,1).V4/.AAA mBEsegEm.l.)+dc+h$c=d1+h$11.30+1.25+0.71=3.26=d1+h$1Suponiendo d4\ C.A6 8v4\ ?.A4GAd1+h$1=3.2696d2=d122 +(d12 )2+2d1V12g; V1=111=4.660.65=7.1692d2=0.6522+(0.652 )2+22 x0.65 x7.1729.81=2.422.5mts .L=4d2d1=( 4 x 2.5)0.65=9.35=9.50P=1.15(d2dn)=1.15( 2.52)=0.575=0.60mts .#antidades.- ,amposterHa. ````````````````````````````````..`. 4C6F.6C mB- #oncreto. ````````````````````````````````````..>4?.6C mB- TrincJera y delantal de arcilla. `````````````````````````.`. B>5F.6C mB- -ampeado. ```````````````````````````````````..4 4?6.CC mB- Tablaestacas de #oncreto armado de >mts. ``````````.```````````` 46C m.l.O83,1) 2. P/4-9 /52,.9 .4 ;9;80-C mts. $or lo cual la compuerta radial deberabrirse como mHnimo 6C cms. $ara arrastrar las depositaciones Pver grfico 4R.$araoperar el arrastreentoncesconel nivel deplantilladel desarenador enlacota44?Fserecomiendan aperturas de compuerta de BC cms. $ara operar con velocidades mayores a ? mEseg ygastos superiores a 4? mBEseg Pver grfico ?R.R4=,-,1) .4+ 39)9+ .4 9//9-.@ 'e la obra mecnica en obra de toma y estructura de limpia.F.$E$'.>.4.@ #lculos geomtricos0 Jidrulicos y estructurales definitivos.F.$E$'.>.?.@ Elaboracin de planos aprobados.F. $E$'.>.B.@ "nforme final.@*bra de toma@Estructura de limpia o desarenador.@#ortina.P+9)0-*bra de tomaEstructura de limpia o desarenador#ortina"nforme final de la obra mecnica.$lanos de la obra mecnica,emoria de clculo o criterio de seleccin.Especificaciones tcnicas0 catlogo de conceptos y cantidades estimadas de obra.,emoria tcnica descriptiva#dTs con toda la informacin tcnica.F.$E$'.6.@ $royecto eIecutivo de la obra de desvi.F.$E$'.6.4.@ #lculos geomtricos0 Jidrulicos y estructurales definitivos.Ob/9 .4 .4-=50.$arael desvHodel gastodel rioduranteel procesoconstructivodeladerivadoraseplantean?estrategias.4. #olocacin de ataguHas o tablestacados protegiendo dos frentes constructivos para canaliLarel rio en el centro del lveo para un gasto mNimo controlado de ?CC mBEseg.?. #olocacin de ataguHas o tablestacas protegiendo un solo frente constructivo para canaliLarel rio por una de las mrgenes del lveo para un gasto controlado de ?CC mBEseg.S4+433,1) .4+ 29-CC mBEseg.%as ataguHas o tablestacas debern tener una altura de aproNimadamente > mts. ,Hnimo desde elfondo0 ya que si se divide el cauce en tres porciones0 el ancJo disponible para el fluIo ser de 6Cmts0 para poder atacar constructivamente ? frentes o un solo frente con una longitud constructiva de4CC mts. espectivamente0 esto es posible Jacerlo asH pues el ancJo del lveo real en el tramo delrio en estudio que se observa Jacia aguas arriba y aguas abaIo oscila entre AC mts. #omo promedioen profundidades mNimas de B.CC mts. $ara el tirante de escurrimiento.Suponiendo una seccin de 6C mts. 'e ancJo con una profundidad de B mts. 2 una pendiente parael cauce del rio de C.CC4B5 mEm. el gasto de fluIo seriaKV=1h r23S12=10.025 x 2.6723x 0.001380.5=2.84 msegA=Bxd=50 x3=150m2P=B+2d=50+( 2 x3)=56 @r= AP=15056 =2.67 @Q=AV=160 x2.64=426 m3seg%o que Jace satisfactorio el gasto de >CC mBEseg.0 que es el ms probable por ser un rio controlado.O83,1) 1.S,-