UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

BOCATOMAS

BOCATOMAEstructura de captacin de agua que descarga en un ro o se encuentra embalsada en un reservorio, con fines de abastecimiento a poblaciones, riego, generacin hidroelctrica u otros fines (refrigeracin de plantas atmicas).

FUNCIONESAsegurar la derivacin de un caudal.Controlar el ingreso de slidos de arrastre y en suspensin as como de cuerpos flotantes.Controlar el mximo gasto que puede ingresar.

INFORMACION BASICACartografaGeologaGeotecniaHidrologaHidrulica Fluvial.Estudio Ambiental

CLASIFICACION DE BOCATOMAS EN RIOSRgimen Subcrtico.F < 1

Rgimen Supercrtico.F > 1

TIPOS DE BOCATOMAEN REGIMEN SUBCRITICOBocatoma DirectaCon Represamiento TemporalSin represamiento TemporalBocatoma con Baraje Mvil

Bocatoma con Barraje Mixto (Mvil y Fijo)

BOCATOMA DIRECTACon Represamiento Temporal

Sin Represamiento Temporal

BOCATOMA CON BARRAJE MOVILEl barraje est conformado slo por compuertasCon fines de controlar todas las descargas.La carga hidrulica se obtiene por el cierre del ro mediante compuertas.Permite el paso de los materiales de arrastre

BOCATOMA CON BARRAJE MOVILBocatoma de laCentralHidroelctricaMachupicchu

BOCATOMA MIXTABocatoma Pitay (Proyecto Especial Majes)

BOCATOMA MIXTABocatoma Apacheta (Proyecto Especial Ro Cachi)

UBICACIN(BOCATOMA EN REGIMEN SUBCRITICO)Cota suficiente para permitir la derivacin.Ribera Cncava en curvas y en tramos rectos.Tramos no en proceso de degradacin o agradacin.Tramos no expuestos a formaciones mendricas.

UBICACIN EN EL TRAMO CURVODE UN RO

VENTANA DE CAPTACIONDiseado para estiaje como vertedero frontal

Q: Caudal a derivar ms el caudal necesario para operar el sistema de purga.C: Coeficiente de vertedero.L: Longitud de la ventana.

VENTANA DE CAPTACIONVelocidades de ingreso: V

CAPTACIONES EN REGIMEN SUPERCRITICOTipo partidorCambiando el rgimenTipo rejilla de fondo

1. CAPTACION TIPO PARTIDOREsquema de captacin

PLANTA DE LA TOMA CANAL AGUA DULCELA CANO

2. CAMBIANDO EL REGIMENEmbalsando, de modo que se capta como un rgimen subcrtico

2. CAMBIANDO EL REGIMENBocatoma Tutti Proyecto Especial Majes

3. TIPO REJILLA DE FONDO

CASOS DE FALLA

CASOS DE FALLABocatoma Chavimochic 1999

CASOS DE FALLABocatoma Chavimochic

CASOS DE FALLA

CASOS DE FALLA

Bocatoma Huaca de La Cruz(Ro La Leche)

Bocatoma Huaca de La Cruz(Ro La Leche)

DISEO HIDRAULICO DE BOCATOMAS

1.- ALTURA DE BARRAJE:

Cc = Co + ho +h +0.2m Donde: Co = Cota de lechoho = altura necesaria para evitar ingreso de material de arrastre (ho 0.60m)h = altura de ventana de captacin para captar caudal de derivacin (Qd)

2.- ALTURA DE BARRAJE

3.- LONGITUD DE BARRAJESe debe procurar que la longitud del barraje conserve las mismas condiciones naturales del cauce, con el objeto de no causar modificaciones en el rgimen

4.- CAUDAL DE DESCARGA DEL VERTEDOR Q = C*Le* H3/2Q: lt/seg.C: coeficiente de descarga en m1/2/seg. Varia de 1.66 a 2.21 C = K/3.28 K = de 3 a 4.2H = carga de la cresta en m.Le = Lm -2(n*Kp + Km)*HoLe = longitud efectiva de la crestaLm = longitud total de la cresta.n = nmero de pilaresKp = coefic. de contraccin de los pilares varia de 0.025 a 0.10Km = coeficiente de contraccin lateral por murosHo = carga de operacin

Calculo de tirante al pie del barraje

Eo = E1 + hfCo +p + H +VH2/2g = C1 +Y1 + V12/2g + hf

C0 C1 = entre 0.5 y 1.00m

hf0-1 = (0.1* VH2/2g)

V1 = (2g*(Co-C1+p +H-Y1+0.9VH2/2g))1/2 = Q/A1

Se calcula: Y1

Y1 y Y2 son tirantes conjugados se calcula Y2Se tiene una curva de remanso de Yn a Yo (aguas arriba inmediatamente la presa derivadora), que para hallar Yo se utiliza los mtodos de perfiles de curva de Remanso.

5.- Longitud de colchn disipadora:L = (5 a 6 )*(Y1-Y2)SchoklitschL = 6*Y1*F1 F1 = V/(gY1) SafranezL = 4*Y2U.S. Bureau of Reclamation

Longitud de camino de percolacin:

Lw = C*h

Lw = longitud de percolacinh = diferencia de carga hidrosttica entre la cresta del barraje y la ua terminal de la poza de disipacin.C = coeficiente de Lane

Coeficiente de LaneMaterialCoeficienteArena muy fina o limo8.5Arena fina7.0Arena tamao medio6.0Arena gruesa5.0Grava fina4.0Grava media3.5Grava gruesa3.0Bloques con grava2.5Arcilla Plstica 3.0Arcilla de consistencia media2.0Arcilla dura1.8Arcilla muy dura1.6

Espesor del Solado.W Sp

e = (4/3)h./

= Peso especfico del material del soladoe = espesor del solado = Peso especfico del agua.

Espesor de la losa del colchon disipador es:

T = 1/3H

T : espesor en mt.H : valor mximo de la supresin en kg/m2