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INDICE

I.-INTRODUCCIÓN

II.-OBJETIVOS

III.-MARCO TEÓRICO

3.1.-DEFINICIONES DE MAYOR IMPORTANCIA

3.2.-ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS DE RIEGO

IV.-DESCRIPCIÓN DE LAS OBRAS DE ARTE VISITADAS

V.- CONCLUSIONES

VI.-RECOMENDACIONES

VII.-BIBLIOGRAFÍA

I.-INTRODUCCIÓN

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En la actualidad es la gran escasez del recurso hídrico, típicamente en las

regiones áridas, ha ocasionado una deficiente producción agrícola, una

alternativa de solución, ha sido la tecnificación del riego, incorporando

diseño y operación de los diferentes sistemas de riego.

El siguiente informe describe las diferentes obras de arte de la Irrigación

SAPOSOA y SAN JOSE DE SISA visitadas en la práctica de campo de los

alumnos de ingeniería civil de la UNSM.

Irrigación SAPOSOA e Irrigación SISA, son unas de las fuentes que abastece

de agua a la mayor parte del valle del bajo mayo, el cual se dedica en su

mayoría a la siembra de arroz, y por el volumen producido de este producto,

se convierte en uno de los principales abastecedores del mercado nacional.

Esta práctica tuvo como finalidad la observación in situ de las diferentes

obras de arte que en esa zona existen, pues es de mucha importancia en

nuestra formación conocer su funcionamiento. Se observó LA BOCATOMA,

EL CANAL PRINCIPAL, LOS ACUEDOCTOS que presentan a lo largo de las

irrigaciones, entre otras.

II.-OBJETIVOS

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Reforzar y ampliar los conocimientos adquiridos en clase, en cuanto a obras de arte en estructuras hidráulicas.

Ser capaz de identificar y resolver los típicos problemas que se tienen en la construcción y operación de un sistema de riego.

Adquirir criterios para la colocación de la obra de arte que sea de mayor eficiencia para su funcionamiento del canal sin alterar el medio ambiente y que sea menor costo posible para su ejecución.

Observar el funcionamiento y mantenimiento in situ de las diferentes obras de arte y la función de las mismas.

Analizar y asimilar las medidas hidráulicas y geométricas del sistema de riego, a lo largo del recorrido.

III.-MARCO TEÓRICO

3.1.-DEFINICIONES DE MAYOR IMPORTANCIA

Bocatoma: Es una estructura de captación ubicada en los ríos o

quebradas de los cuales se requiere derivar cierto caudal de agua para destinarlos al riego. Están diseñadas para poder captar la cantidad requerida, así como soportar grandes avenidas.

AliviaderosSirven para eliminar el agua excedente captada y los

canales de conducción mantengan su nivel.

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CaídasSe puede regular la velocidad del agua o de los canales

construyendo caídas a base de vertederos o tuberías que permitan bajar el agua bruscamente de un nivel alto a un nivel inferior.

RápidasSon canales abiertos revestidos por los que discurre el agua

a gran velocidad. El material que se emplea para la construcción de rápidas debe ser capaz de resistir una gran velocidad de agua, siendo generalmente construidas de concreto.

CompuertasDestinadas a derivar la gran cantidad de agua necesaria,

debiendo ser lo suficientemente grandes para facilitar el acceso cuando haya necesidad de realizar trabajos de conservación y mantenimiento.

Sifones Estructura variante que cruza el desnivel por medio de un conducto que se desplaza por debajo del accidente topográfico.

3.2.-ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS DE RIEGO

1 Infraestructura mayor de riego.

o Obras de cabecera o captación.o Obras de almacenamiento.o Obras de traída o conducción: canales principales.o Obras de encauzamiento y protección de riberas.

2 Infraestructura menor de riego.

o Red de riego en obras de distribución: Tomas laterales. Canales laterales. Canales sub laterales. Canales parcelarios.

3 Infraestructura complementaria.

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o Obras de arte de conducción: Acueductos. Sifones invertidos. Desarenadores. Aliviadero de demasías. Caídas y rápidas. Túneles.

o Obras de arte de paso: Canoas y entregas laterales. Badenes y Puentes.

4 Infraestructura para la medición.o Partidores.o Compuertas: del canal principal y del lateral. o Medidores: Parshall, sección de aforo.

IV PRACTICA DE CAMPO IRRIGACION SAPOSOA _SISA

Punto de concentración complejo universitario.4:00am .4:10 partimos hacia la ciudad de Saposoa

MUROS DE ENCAUZAMIENTO

BARRAJE FIJO

PUENTE DE MANIOBRAS

COMPUERTAS PARA ALIVIACION Y LIMPEZA.

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Llegamos a la ciudad de Saposoa 7:00 aproximadamente cumpliendo con lo programado. En dicha ciudad fue programado llevar a cavo el desayuno con todos los alumnos, para luego partir a visitar las obras hidráulica, del sistema de riego Saposoa .acompañados del Dr. Ingeniero José del C. Pizarro Baldera, docente encargado del curso y la práctica de campo.

4.1 SISTEMA DE RIEGO SAPOSOA

8:00 am

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8:00 am

Primera obra hidráulica del sistema de riego Saposoa fue la bocatoma .punto de captación del agua que será distribuido a través de los canales para los riegos del valle de Saposoa .este es un elemento estructural hidráulico principal del sistema de riego no regulado, actualmente la oferta de agua es mayor que la demanda .dicha bocatoma se encuentra ubicada en el sector contorcillo, a la cual el ingeniero encargado de la práctica de campo Ing. Jose del c. Pizarro Baldera dedico 4 años de su vida.

Dicha bocatoma capta un caudal igual a 2.75 lt/seg, destinada para el riego de un área de cultivo igual a 2200 ha .Dicha bocatoma comprende de dos muros: muro de encausamiento izquierdo y muro de encausamiento derecho.

Barraje: estructuras transversal que une los muros de encausamiento el cual se divide en barraje fijo y barraje móvil

Puente de maniobra: sirve para maniobrar las compuertas en ocasiones necesarias. Dichos elementos mencionados son los más importantes entre otros no mencionados

Bocal de captación .es el ingreso de agua de la captación hacia el canal principal de riego. En dicha bocal de captación existen dos compuertas de admisión accionadas por espionaje manual

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Rejillas .ubicadas en la parte superior de las compuertas, sirven de compuertas de emergencia en caso de que se produzcan fallas en las compuertas metálicas

CANAL PRINCIPAL

6.30 mts

4.67 mts

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Canal principal .es el que se encarga de conducir directamente el agua que es captada de la bocatoma hacia los canales laterales, en este caso dicho canal cuenta con dos secciones a partir de la bocatoma la primera sección por la cual desemboca el agua captada de la bocatoma es de sección rectángula de aproximadamente 50mts, luego consta de una sección trapezoidal esta sección es constante durante su recorrido .dichas secciones son enlazadas mediante una estructura llamada transición.

El

canal trapezoidal cuenta con un revestimiento de 7.00 cm el espejo de agua o superficie libre es variable. Actualmente dicho canal no cuenta con un mantenimiento adecuado por lo que podemos observar en la imagen se encuentra cubierto con vegetación, la cual aumenta el coeficiente de rugosidad del canal

Para estimar el caudal que circula por dicho canal fue necesario realizar las mediciones necesarias en campo, obteniendo así los siguientes datos

1.70

1.10mt

1.15 mts

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4.67 mts

CALCULO DEL CAUDAL

t1 = 34.25segt2 = 40.55segt3 = 38 segt4 = 36.70 segt5=36.9 seg

Tp = 37.28 seg.

L = 20 m.

A = (1.10+4.67) x 1.15/ 2A = 3.318 m2

V = L / TV = 20 / 37.28 = 0.54 m/seg.

Q = A x VQ = 3.318 x 0.54 = 1.79 m3/seg.

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Objeto utilizado para medir la velocidad .dicho proceso se repitió durante 5 veces luego se saco un promedio, la distancia recorrida por dicho objeto fue de 20 mts respecto a estos datos se calculo la velocidad del agua

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Detalles del enlace que existe en el paso de una sección a otra dicho enlace se denomina transición y la longitud depende de la longitud de dichos canales

En dicha imagen podemos notar la presencia de un canal transversal al canal principal, el cual se encarga de trasportar el agua escurrida del área de influencia, en épocas de lluvia debido al desnivel muy pronunciado del terreno, hacia el canal.

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En dicha imagen podemos observar la velocidad que adquiere el agua conforme avanza su recorrido, esto debido al pronunciado desnivel del canal .como podemos darnos cuenta que la velocidad dependerá del desnivel que tenga dicho canal

En dicho tramo podemos observar que la sección del canal es de forma irregular y variable, esto debido q a que la sección no cuenta con el revestimiento adecuado de la sección .otro factor que interviene en este problema es la falta de manteniendo por parte de los usuarios hacia los canales de riego. Este problema afecta a la demanda de agua debido a que se producirá una considerable pérdida de agua por infiltración

Así como para el trazo de carreteras se atraviesa muchos obstáculos .en los sistemas de riego también los canales se encuentran obligados a atravesar una serie de obstáculos durante su recorrido, los cuales son superados mediante la construcción de otras estructuras .dicha imagen muestra un pontón que sirve de paso peatonal, y haci de esa manera el curso de agua siga su rumbo sin generar problemas

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En el control de flujos hidráulicos, es frecuentemente el diseño de una transición entre dos canales de diferente sección transversal, es importante que el ingeniero civil tenga los conocimientos básicos para el diseño de estructuras hidráulicas especiales que gobiernan el flujo, mediante la determinación del número de FROUDE, y los efectos del cambio en las líneas de flujo en un punto especifico de un canal.

En este tipo de diseño se deben minimizar las pérdidas de energía, eliminar las ondulaciones que puedan generarse, eliminar zonas muertas para evitar la sedimentación.

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Cuando se da el paso de un canal lateral a un parcelario debe contar con su respectivo control de flujo, para llevar un buen control del caudal necesario y suficiente que necesitan los cultivos, o para su distribución a los demás usuarios.

Cuanto menor rango tiene los canales como es este el caso de un canal lateral, la pendiente del eje del canal debe ser mayor que del canal tributario, para poder llegar a los parcelarios sin ningún problema

Esta compuerta consta de una sección plana y un respectivo timón de control en la parte superior, el cual sirve para realizar el control respectivo del flujo que pasa por dicha compuerta.

Esta compuerta es maniobrada solo en caso de ser necesario y se mantiene en dicho estado, para esto cuenta con un candado o algo por el estilo que sirva de seguridad y poder así mantenerlo fijo ,dicho candado es colocado en el timón de maniobra el cual permitirá estar fijo

Timón de control de flujo de agua

Compuerta metálica de sección plana

ACUEDUCTOS

Son generalmente proyectadas en el cruce de canales con quebradas y pueden ser aéreos o enterrados cuando el cruce es por encima o por debajo de la quebrada o del otro canal, su diseño hidráulico se asemeja a una alcantarilla que fluye a pelo libre. A veces se proyecta con una tapa en la parte superior.

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Viga de arriostre

ESTE ACUEDUCTO ES DE 25.00m, DE LARGO APROXIMADAMENTE, 2.00m DE PERALTE O ALTURA, 2.90m DE ANCHO; CON VIGAS DE ARRIOSTRE DE. SEPARADOS CADA 2.38m ENTRE EJES. EL ESPESOR DE LA LOZA DEL FONDO ES DE 0.15 m.DICHO SIFON EMPIEZA A PARTTIR DEL PONTON

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PUENTE QUE DA INICIO AL PRIMER ACUEDUCTO

Aquí se inicia el primer acueducto del sistema de riego Saposoa, por debajo de dicho acueducto cruza una quebrada por lo que era incomodo continuar conduciendo el agua a través del canal, para esto se vio conveniente la construcción de dicho acueducto

0.25 m

COMIENZO DEL ACUEDUCTO

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ACUEDUCTO CON TAPA

Este acueducto fue diseñado con tapa, además de servir como transporte de agua sirve como puente, está construido en una zona donde existe un accidente natural, y para no perder altura fue necesario transportar el agua a través de este acueducto.

Imágenes del acueducto con tapa, elemento hidráulico del sistema de riego Saposoa

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Luego de haber visto el acueducto con tapa continuando con nuestro recorrido nos detuvimos para ver este canal lateral como se observa en la imagen, podiendo notar además la construcción de una vía de acceso paralela a la carretera principal .debemos de tener en cuenta que todo canal va acompañada de una vía de acceso para el desplazamiento hacia las parcelas así como para poder realizar la limpieza respectiva de dicho canal, entre otros. Dicho canal se encuentra ubicado en la margen izquierda de la carretera Saposoa –sacanche

Este canal lateral está obligado a cruzar la carretera por razones de diseño. Para lo cual fue necesario construir una alcantarilla de concreto y sección rectangular.asi como las carreteras atraviesan obstáculos los canales también están obligados a atravesar obstáculos siempre y cuando sea necesario y teniendo encuentra el factor económico, para esto se deben diseñar obras adecuadas y económicas para superar dichos inconvenientesAquí elegimos esta ruta para ver de cerca los cultivos del valle de Saposoa .esta ruta nos conduciría nuevamente a la vía principal

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Áreas de cultivo destinadas a irrigar, por el sistema de riego Saposoa .en dicha imagen observamos sembríos de arroz el cual es un cultivo que demanda de mucha agua ,debido a que deben permanecer en constante humedad ,en el valle de Saposoa la mayor parte de los cultivos de arroz se encuentran ubicados en la margen derecha de la carretera Saposoa –sacanche .para poder observar de cerca estos cultivos tuvimos que desplazarnos con el vehículo de la UNSM por la carretera paralela a la vía principal ,ubicada a la orilla de uno de los canales laterales del sistema de riego Saposoa ,en la ruta Saposoa –sacancheCultivos más comunes en el valle de Saposoa arroz y maíz, en la imagen podemos observar los

4 elementos fundamentales que intervienes en un sistema de riego: agua, infraestructura, suelo y el hombre Luego continuamos dirigiéndonos al otro punto de estudio sistema de riego no regulado sisa. Antes de esto tuvimos un inconveniente durante la ruta, ya que el camino que aviamos elegido de salida por este sector, no se encontraba en condiciones de normal funcionamiento; faltando 50 m aproximadamente para salir de nuevo a la vía principal Saposoa –Sacanche nos encontramos con un derrumbe que avía llevado la mayor parte de la capa de rodadura de dicho tramo. por lo que tuvimos que regresar nuevamente.4.2 Visita al sistema de irrigación sisa

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para dirigirnos al valle del sisa y poder observar de cerca los elementos hidráulicos que conforman dicho sistema de riego ,vimos conveniente empezar dicho recorrido por el C.P.M el porvenir 1:30 aproximadamente ,entrando por el desvió que nos conducirá hacia el C.P.M de Peruate .la finalidad de entrar por este desvió fue conocer el funcionamiento y estado actual de los canales de riego de la irrigación sisa margen derecha ,de los valles el Porvenir, Caruhapoma, Peruate, y del sistema de irrigación sisa .durante el recorrido fuimos observando los diferente elementos hidráulicos que conforman dicho sistema de riego .además tenemos que resaltar que no pudimos cumplir con la visita a la bocatoma (punto de captación de dicho sist.de riego) por razones de tiempo. A continuación detalles del recorrido

Obras hidráulico del sist. De irrigación sisa

Rápida con disipadores de energía y un colchón o pozo de amortiguamiento que evita la erosión del canal ante la caída del aguaEstos pequeños muros ubicados en la sección del canal son diseñados para disminuir la velocidad del agua, cuando se produce un cambio de pendiente muy pronunciado

Canal principal margen derecha irrigación sisa a la altura del C.P.M

porvenir

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canal principal margen derecha irrigación sisa: este es el estado actual en este tramo del porvenir ,dicho estado es el estado más crítico en la cual se puede encontrar un canal ,para estas condiciones es la que se debe diseñar un canal ya que es el estado más crítico en la cual puede encontrarse un canal .dicho canal es de sección trapezoidal ,se encuentra cubierto de vegetación debido a la falta de mantenimiento que se le viene dando actualmente ,y a la escases de agua por esta zona

En este tramo dicho canal cuenta con las siguientes dimensiones:Paños: 2.50 mts separadas por juntas transversales Altura: 1.25 mtsBase menor: 1.45 mtsBase mayor: 3.85 mtsLloronas : 5 cm respecto al pie del talud

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Juntas transversales

Lloronas

Juntas transversales

SECCION TRANSVERSAL

B=3.85 mts

Empuje vertical del suelo H=1.25 mts

1.45 mts

Tirante hidráulico=0

Área de la sección A= ((3.85+1.45)*1.25)/2

A=3.31 m2

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Canal sub latera de la margen derecha irrigación sisa sobredimensionado

En la imagen podemos observar que en este tramo, entrando ya a Caruhapoma en caudal va aumentando .esto debido que en este punto, el canal principal esta obstruido por un pequeño muro, evitando así el pase del agua hacia la parte de abajo en donde se encuentra los sembríos de porvenir.

Además observamos un cambie de sección en el canal lateral de sección trapezoidal a sección rectangular, mediante el enlace ya mencionado transición

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Cembrios de arroz existentes en el valle del sisa .por estos valles la mayor parte de los agricultores se dedican a la siembra de arroz, siendo así el producto que mayores ingresos genera en estas zonas pertenecientes al valle del sisa

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Vista de frente el canal sub lateral, observamos que por estas zonas la junta de usuarios mantiene los canales, ya que la sección transversal se encuentra con poca vegetación en algunas zonas

SALTOS DE AGUASon obras proyectadas en canales o zanjas, para salvar desniveles bruscos en la rasante del fondo del canal.

Se construyen caídas verticales cuando se necesita salvar un desnivel de 1m como máximo.

CAIDAS INCLINADAS:Estas estructuras se proyectan en

tramos cortos de canal con pendientes fuertes, siendo la velocidad del flujo en la caída siempre mayor que la del propio canal.

Transición de entrada

Caída

propiamente dicha

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Transición de salida

Caídas inclinadas a diferencia que unas son de mayor inclinación como es el caso de la figura derecha

Luego de visitar estas obras hidráulicas del sistema de riego margen derecha, nos dirigimos hacia el C.P.M Peruate para luego dirigirnos al C.PM de Consuelo .llegando a este lugar aproximadamente a las 2:40pm fue aquí donde se produjo el almuerzo con todos los compañeros. por motivos de tiempo no pudimos visitar la bocatoma de captación del sistema de irrigación sisa ,aproximadamente las 5:30 pm partimos de regreso hacia Tarapoto esta vez por la ruta consuelo-sisa-Tarapoto llegando así a nuestro destino final Tarapoto 11:30

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ALUMNOS DEL CURSO IRRIGACION 2010_I DOCENTE Dr. Ing. JOSE DEL C. PIZARRO BAL

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V.-CONCLUSIONES

La elección de las obras de arte que se ejecutarán en una obra de irrigación, depende de la topografía del terreno y de la rasante que se va ha seguir.

Es muy probable que luego de construido una obra de irrigación, se tenga que realizar algunas correcciones al observar el comportamiento del agua cuando se producen avenidas.

Las obras de arte instaladas en un sistema de irrigación, dan continuidad al suministro de agua en los canales.

VI.-RECOMENDACIONES

La capacitación constante de los usuarios de una obra de irrigación, garantizarán la conservación y el buen funcionamiento de esta.

El uso adecuado del agua dependerá en gran medida de la capacitación de los usuarios y del uso responsable del recurso agua.

El mantenimiento constante de las obras de arte de un canal de riego, es muy importante, ya que de esto dependerá su buen funcionamiento con una eficiencia optima.

VII.-BIBLIOGRAFÍA

Apuntes del curso de Irrigación. Ing. José del Carmen Pizarro Baldera Facultad de Ingeniería Civil- 2009-I.

Apuntes realizados durante la visita a la Irrigación Sisa.

TORRES HERRERA, Francisco. Obras Hidráulicas. México-1987.

GARCIA RICO, Elmer. Manual de diseño hidráulico de canales y obras de arte, primera edición, Abril-1987.