proyecto de irrigaciÓn vÍctor raÚl haya de la torre'^
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INRENA Biblioteca
REPÚBLICA DEL PERU MINISTERIO DE AGRICULTURA
r inf^enñ
INSTITUTO NACIOiNAL DE RECURSOS NATURALES - INRENA - )
OFICINA DE INFORMACIÓN DE RECURSOS NATURALES - OIRN
ESTUDIO A NIVEL DE FACTIBILIDAD
PROYECTO DE IRRIGACIÓN "VÍCTOR RAÚL HAYA DE LA TORRE'^
(Distrito de Santa María, provincia Huaura y departamento de Lima)
VOLUMEN I
MEMORIA DESCRIPTIVA LIMA-JULIO 2001
MINISTERIO DE AGRICULTURA
INSTITUTO NACIONAL DE RECURSOS NATURALES INRENA
PERSONAL DIRECTIVO:
i Id , ING. MATÍAS PRIETO CELI
Jefe del INRENA
BVG. JOSÉ PEREA CACERES Secretario General
ING. ROQUE FERNANDEZ GUTIERREZ Director General de la Oficina de Información de Recursos Naturales
PERSONAL PARTICIPANTE
PROFESIONAL:
lng° Justo Salcedo Baquerizo
Ing" Willy Velasquez Chapeyquen
Ing" Demetrio Noa Pacheco
lng° Herminia Huaringa Flores
Ing" Jorge Montoya Mendoza
TÉCNICO:
Tec° Luís Vigil Deza
Tec" Tomás Cervantes Orosco
Tec° Alejandro Loayza Poma
Tec" Gladys Wong Vásquez
Coordinador
Hidrología
Geología y Geotecnía
Diseño Hidráulico
Geofísica
Topógrafo
Topógrafo
Metrados, Presupuesto
SIG-AutoCad
PAD y SIG-AutoCad
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fO^ "JWr" ÍNDICE
Z: - VOLUMEN I -
Pag.
PRESENTACIÓN RESUMEN
CAPÍTULO /
INTRODUCCIÓN 1
1.1.0 GENERALIDADES 1 1.2.0 ANTECEDENTES 2 1.3.0 OBJETIVOS 3 1.4.0 UBICACIÓN 3 1.5.0 ACCESIBILIDAD 3
CAPÍTULO ti
HIDROLOGÍA 5
2.1.0 INTRODUCCIÓN 5
2.1.1 Generalidades 5 2.1.2 Objetivos 5 2.1.3 Antecedentes 5
2.2.0 DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA 6
2.2.1 Ubicación Geo^-áfica 6 2.2.2 Superficie 6 2.2.3 Sistema Hidrográfico 6 2.2.4 Variables Climáticas 7
2.3.0 INFORMACIÓN HIDROMETEOROLOGICA 7
2.3.1 Análisis de Consistencia, Complementación, y Extensión de Información Pluviométrica 7
2.3.2 Análisis de Infonrjación Hidrológica 8 2.3.3 Cálculo de Evapotransprración de la Cuenca 8
2.4.0 CALCULO DE LA DISPONIBILIDAD HIDRICA DE LA CUENCA 9
2.4.1 Modelos Matemáti(X) Estocástico - Hidrológica 9 2.4.2 Determinación de los Caudales al 75 % de Persistencia 11
Modelo Determinístico de precipitación Pluvial - Aportación 11
2.5.0 DEMANDA DE AGUA EN LA CUENCA 12
2.5.1 Demanda de Uso no Consuntivo 12 2.5.2 Demanda de Uso Consuntivo 12 2.5.3 Demanda Hídrico de Riego 13
2.6.0 BALANCE HIDRICO SUPERFICIAL DE LA CUENCA 15
2.6.1 Oferta del Recurso Hídrico de la Cuenca 15 2.6.2 Demanda Total de Agua Cuenca 15 2.6.3 Balance con Caudales Medios Mensuales 15 2.6.4 Balance con Caudales al 75 % de Persistencia 15 2.6.5 Demanda de Agua para el Proyecto 16 2.6.6 Cálculo de la Demanda de Agua para el Proyecto 16 2.6.7 Nuevo Balance de la Cuenca considerando la Información de la
demanda para el área de la Asociación 17
CAPÍTULO III
G E O L O G Í A Y GEOTECNIA 18
3.1.0 INTRODUCCIÓN 18
3.1.1 Finalidades 18 3.1.2 Objetivo 18 3.1.3 Antecedentes 18 3.1.4 Actividades realizadas 19
3.2.0 GEOMORFOLOGIA 19
3.2.1 Morfología 19 3.2.2 Unidades Morfogenéticas 19
3.3.0 ESTRATIGRAFÍA .19
3.3.1 Depósito Aluvial 20 3.3.2 Depósito Eólico 20 3.3.3 Depósito Coluvial 23 3.3.4 Gabro-Dlarita Patap 23 3.3.5 Granodiorita Santa Rosa 23
3.1.0 ESTRUCTURAS GEOLÓGrCAS 24
3.4.1 Tectónica General 24
3.5.0 TIPOS DE SUELOS 25
3.6.0 CONDICIONES GEOTECNICOS DE LA CIMENTACIÓN 25
3.6.1 Parámetros Geotécnicos 25 3.6.2 Clasificación de los Materiales de la Cimentación 26 3.6.3 Estabilidad de Taludes 27 3.6.4 Taludes de Corte 27 3.6.5 Tipos de Excavación 28
3.7.0 PROCESOS GEODINÁMICA EXTERNA 28 3.8.0 ZONA DEL TÚNEL 29
CAPÍTULO IV
PROSPECCIÓN GEOELECTRICA 31
4.1.0 INTRODUCCIÓN 31
4.1.1 Generalidades 31 4.1.2 Método Geofísico empleado 31 4.1.3 Fundamentos del Método 31 4.1.4 Objetivos 31 4.1.5 Equipo Geoeléctrico utilizado 32 4.1.6 Actividades realizadas 32
4.2.0 RESULTADOS OBTENIDOS 32
4.2.1 Teoría del sorKlaje eléctrico vertical 32 4.2.2 Resultados obtenidos.... 34 4.2.3 Interpretación cuantitativa 35
CAPITULO V
TOPOGRAFÍA 37
5.1.0 INTRODUCCIÓN 37
5.1.1 Antecedentes 37 5.1.2 Objetivos 37 5.1.3 Información Cartográfica 37 5.1.4 Equipo topográfico 38 5.1.5 Actividades realizadas 38
5.2.0 TRAZO DEL CANAL PRINCIPAL 39
5.2.1 Zona de Captación Huacán chico 39 5.2.2 Gradiente del Principal 39 5.2.3 Trazo del eje de Canal Principal 39 5.2.4 Poligonal de apoyo 40 5.2.5 Control Horizontal 40 5.2.6 Control Vertical 40 5.2.7 Relleno Topográfic» del Canal 41 5.2.8 Perfiles Longitudinales y Transversales 41
5.3.0 LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DEL AREA DE RIEGO 41
5.3.1 Extensión perimetral 41
5.3.2 Extensión del área de riego 41
CAPITULO VI
DISEÑO H IDRÁULICO 42 6.1.0 INTRODUCCIÓN 42
6.1.1 Generalidades 42 6.1.2 Objetivos 42 6.1.3 Características Hidráulicas Generales 42
6.2.0 CANAL PRINCIPAL 43
6.2.1 Estructuras del Canal de Conducción 43
6.3.0 OBRAS DE ARTE 49
6.3.1 Estructuras de las Obras de Arte Menores 49 6.3.2 Túnel 49 6.3.3 Muros de Contención 50 6.3.4 Transición 50 6.3.5 Conducto Cubierto 50 6.3.6 Buzón 61 6.3.7 Toma Lateral 51 6.3.8 Rápida 58
CAPITULO Vil
COSTO Y PRESUPUESTO GENERAL 55
7.1.0 GENERALIDADES 65
7.2.0 COSTOS UNITARIOS 55
7.2.1 Costos Unitarios 55
7.2.2 Metrados 55
7.3.0 PRESUPUESTO GENERAL 55
7.4.0 CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN DE LA OBRA 56
7.5.0 CRONOGRAMA DE INVERSIONES EN LA OBRA 56
CAPITULO VIII
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 65
8.1.0 CONCLUSIONES 65
8.1.1 Introducxíión 65 8.1.2 Hidrología 65 8.1.3 Geología y Geotecnia 66 8.1.4 Prospección Geoeléctrica 68 8.1.5 Topografía 68 8.1.6 Diseño Hidráulico 68 8.1.7 Costos y Presupuestos Generales 69
8.2.0 RECOMENDACIONES 70
8.2.1 Hidrología 70 8.2.2 Geología y Geotecnia 70 8.2.3 Prospección Geoeléctrica 70 8.2.4 Topografía 71 8.2.5 Diseño Hidráulico 71
- VOLUMEN II -
ANEXOS
I. HIDROLOGÍA
II. TOPOGRAFÍA
III. METRADOS Y MOVIMIENTO DE TIERRA
IV. ANÁLISIS DE COSTOS UNITARIOS
V. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
VI. CUADROS
A. HIDROLOGÍA
2-1 Caudales Restituidos a Régimen Natural (87 años) 2-2 Modelo Estocástico de Thomas-Fiering-Caudal Medio Mensual
Simulado (87 años) 2-3 Modelo de Transformación Precipitación-Aportación 2-A Cédula y Coeficiente de Cultivos Kc. Valle del río Huaura 2-5 Calendario de Riego de los Cultivos Valle del río Huaura 2-6 Demanda Hídrica Poblacional en Huaura,Huacho y Santa María 2-7 Cálculo de la Demanda de Agua de los Cultivos Valle del río Huaura 2-8 Balance Hídrico de la Cuenca del río Huaura-Caudales Medios
Mensuales 2-9 Balance Hídrico de la Cuenca del río Huaura-Caudales ai 75% de
Persistencia 2-10 Análisis de Suelos: Caracterización
B. TOPOGRAFÍA
5-1 Coordenadas del Trazo del eje del Canal Principal (8) 5-2 Coordenadas de la Poligonal de Apoyo. 5-3 Ubicación de los BMs. 5-4 Cuadro de las medidas de los lados y ángulos interiores del
Perímetro del terreno de la asociación
- VOLUMENUl A-
RELACIÓN DE PLANOS
I. GEOLOGÍA Y GEOTECNIA
1. GEO-01 Geología y Geotecnia tramo 0+000 - 1 +500 2. GEO-02 Geología y Geotecnia tramo 1 +500 - 3+000 3. GEO-03 Geología y Geotecnia tramo 3+000 - 4+500 4. GEO-04 Geología y Geotecnia tramo 4+500 - 6+000 5. GEO-05 Geología y Geotecnia tramo 6+000 - 7+500 6. GEO-06 Geología y Geotecnia tramo 7+500 - 9+000 7. GEO-07 Geología y Geotecnia tramo 9+000 - 10+500 8. GEO-08 Geología y Geotecnia tramo 10+500 - 12+000 9. GEO-09 Geología y Geotecnia tramo 12+000 -13+500 10. GEO-10 Geología y Geotecnia tramo 13+500 - 14+653 11. GEO-11 Interpretación geoeléctrica-geológica zona de túnel Km.
2+560 a 2+940 12. GEO-12 Geotecnia del túnel
I I . LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DEL AREA DE RIEGO
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
R-1 R-2 R-3 R-4 R-5 R-6 R-7 R-8 R-9
Planta Sector N*» 01 Planta Sector N" 02 Planta Sector N*» 03 Planta Sector N" 04 Planta Sector N" 05 Planta sector N° 06 Planta Sector N*» 07 Planta Sector N° 08 Planta Sector N*» 09
R-10 Planta Sector N« 10 R-11 Planta Sector NM1
- VOLUMEN III B -
RELACIÓN DE PLANOS
I I I . DISEÑO HIDRÁULICO
1. D-1 Planta y Perfil Longitudinal Km. 0+000 - 1 +500 2. D-2 Planta y Perfil Longitudinal Km. 1 +500 - 3+000 3. D-3 Planta y perfil Longitudinal Km. 3+000 - 4+500 4. D-4 Planta y Perfil Longitudinal Km. 4+500 - 6+000 5. D-5 Planta y Perfil Longitudinal Km. 6+000 - 7+500 6. D-6 Planta y perfil Longitudinal Km. 7+500 - 9+000 7. D-7 Planta y Perfil Longitudinal Km. 9+000 - 10+500 8. D-8 Planta y Perfil Longitudinal Km. 10+500 - 12+000 9. D-9 Planta y Perfil Longitudinal Km. 12+000 - 13+500 10. D-10 Planta y Perfil Longitudinal Km. 13+500 - 14+553 11. D-11 Secciones Transversales Km. 0+000 - 0+380 12. D-12 Secciones Transversales Km. 0+400 - 0+800 13. D-13 Secciones Transversales Km. 0+820 - 1 +060 14. D-14 Secciones Transversales Km. 1 +080 - 1 +320 15. D-15 Secciones Transversales Km. 1 +340 - 1 +560 16. D-16 Secciones Transversales Km. 1 +580 - 1 +820 17. D-17 Secciones Transversales Km. 1 +840 - 2+040 18. D-18 Secciones Transversales Km. 2+060 - 2+260 19. D-19 Secciones Transversales Km. 2+280 - 2+740 20. D-20 Secciones Transversales Km. 2+760 - 2+820 21. D-21 Secciones Transversales Km. 2+840 - 3+020 22. D-22 Secciones Transversales Km. 3+040 - 3+520 23. D-23 Secciones Transversales Km. 3+540 - 4+020 24. D-24 Secciones Transversales Km. 4+040 - 4+480
- VOLUMEN III C -
RELACIÓN DE PLANOS
I I I . DISEÑO HIDRÁULICO
25. D-25 Secciones Transversales Km. 4+500 - 5+080 26. D-26 Secciones Transversales Km. 5+100 - 5+700 27. D-27 Secciones Transversales Km. 5+720 - 6+100 28. D-28 Secciones Transversales Km. 6+120 - 6+540 29. D-29 Secciones Transversales Km. 6+560 - 7+100 30. D-30 Secciones Transversales Km. 7+020 - 7+540 31. D-31 Secciones Transversales Km. 7+560 - 8+100 32. D-32 Secciones Transversales Km. 8+120 - 8+580 33. D-33 Secciones Transversales Km. 8+600 - 8+920 34. D-34 Secciones transversales Km. 8+940 - 9+580 35. D-35 Secciones Transversales Km. 9+600 - 10+240 36. D-36 Secciones Transversales Km. 10+260 - 10+700 37. D-37 Secciones Transversales Km. 10+720 -11+120 38. D-38 Secciones Transversales Km. 11 +140 - 1 1 +480 39. D-39 Secciones Transversales Km. 11 +500 - 12+240 40. D-40 Secciones Transversales Km. 12+260 - 12+900 41. D-41 Secciones Transversales Km. 12+920 -13+400 42. D-42 Secciones Transversales Km. 13+420 -13+880 43. D-43 Secciones Transversales Km. 13+900 -14+360 44. D-44 Secciones Transversales Km. 14+380 -14+653 45. D-45 Rápida Km. 10+920 46. D-46 Conducto Cubierto km. 2+740 - 2+900 47. D-47 Conducto Cubierto Km. 3+520 - 4+000 48. D-48 Muros de Sostenimiento 49. D-49 Buzones 50. D-50 Transiciones Tipo 51. D-51 Toma Lateral
RELACIÓN DE FIGURAS
A.- INTRODUCCÍÓN
1-1 Ubicadón del Proyecto
B.- PROSPECCIÓN GEOELECTRICA
4-1 Ubicación de los Sondajes Eléctricos
4-2 Corte Geoeléctrico A-A
C - TOPOGRAFÍA
5.1 Poligonal de Apoyo
D.- DISEÑO HIDRÁULICO
6.1 Sección Típica de Canal Trapezoidal
6.2 Sección Típica de Canal Rectangular
RELACIÓN DE CUADROS
A. GEOLOGÍA Y GEOTECNIA
3-1 Columna Estratigráfica 3-2 Características Ingeniería Geológico y Geotécnico del Trazo del
canal. 3-3 Clasificación del Material de Excavación en la Cimentación.
B. PROSPECCrON GEOELECTRÍCA
4-1 Interpretación Cuantitativa de los SEVs.
C. DISEÑO HIDRÁULICO
6-1 Características Hidráulicas del Canal Principal 6-2 Características Hidráulicas del Canal Principal 6-3 Relación de las Obras de Arte
D. COSTOS Y PRESUPUESTO GENERAL
7-1 Resumen del Presupuesto General de Obras 7-2 Presupuesto de las Obras Civiles por Estructuras Hidráulicas 7-3 Presupuesto Canal Principal 7-4 Cronograma de Ejecución de las Obras 7-5 Cronograma de Inversiones de las Obras
PRESENTACIÓN
El Insti tuto Nacional ae Recursos Naturales — I N R E N A , creado por Decreto
Ley N ° 2 5 9 0 2 el 2 7 ae noviembre de 1992 , constituye u n esfuerzo del
goLiemo para fortalecer la política del sector agrario. E n tal sentido y dentro
de su estructura orgánica, una de las funciones es la promoción directa o por
encargo la elaboración de los estudios de pre — inversión de proyectos de
pequeñas y medianos irrigaciones, drenajes así como las exploraciones de aguas
subterráneas.
Con el conocimiento de lo expuesto, la Asociac ión a e P e queños
Agricultores "Víctor Raúl Haya ae la Torre", solicitó en 1 9 9 9 al
I N R E N A , la elaboración del Estudio a Nivel de Factibilidad referido al Canal
Principal en la modalidad de encargo previa suscripción de convenio, cuyos
resultados de las actividades realizadas es el presente, el mismo que consta de 3
volúmenes.
E l Vo l i imen I comprende la Memoria Descriptiva desarrollada en 8
capítulos, en las cuales se describe las características de las diferentes
especialidades; el Volrunen II conforman los anexos del I al V que
corresponde a Hidrología, Topografía, Metrados y Movimiento de tierras,
Análisis de los Costos Unitarios y Especificaciones Técnicas; y el V o l u m e n
III corresponde a los planos de Geología y Geotecnia y Diseños Hidráulicos
del Canal Principal, este volumen se desdobla por presentación en tres tomos
A,B,y C.
Finalmente, el I N R E N A expresa su agradecimiento a la Asociación de
Pequeños Agriciutores Víctor Raúl Haya de la Torre, por la confianza
depositada en nuestra institución, que permitió el cumplimiento de la tarea
encomendada.
LA DIRECCIÓN GENERAL
Lima , Ju l io del A ñ o 2 0 0 1
RESUMEN
E l Capítulo I: Introaucción, se nace referencia a la apertura del Bstuaio y a
las caracleríslicas generales del Proyecto. E n el primer caso nace referencia al
Convenio stiscrito en el mes de diciemore del año 1 9 9 9 entre el I N R E N A y la
Asociación de Pequeños Agricultores "Víctor Raúl Haya de La Torre" ,
consistente en la ejecución del Estudio a u n Nivel de Factiti l idad referido al
Canal Principal como Infraestructtura mayor de riego.
E n el segxmdo caso, descrioe las características como la td>icación política,
geográfica e nidrográfica, las vías de acceso al área de riego, así como nace
referencia a la longitud del Canal Principal, su caudal de conducción y la
extensión del área por irrigar
E l Capítulo II: Hidrología, comprende el esttadio nidrológico realizado por
la Dirección General de Aguas y Suelos del I N R E N A y la Administración
Técnica del Distrito de Riego de Huattra en la cuenca nidrográfica del río
Huatira, los resultados dennen el caudal y la calidad de Icis aguas, y está
tasado en las estaciones nidrometeorológicas ut icadas dentro de la cuenca
especialmente la Estación de Sayán.
Los estudios señalan nacerse realizado el ¿alance nídrico con Caudales Medios
Mensuales a partir de una serie cuya longitud es de 8 6 años cuyos resmtados
demuestran u n déficit nídrico eqmvalente a 4 , 1 1 M M C para los meses de
setiemnre a octubre, en los meses restantes el nalance es positivo, inclusive
existe un superávit en los meses de enero a anril, considerándose por ello como
los meses de avenidas. El Balance con caudales al 7 5 % de Persistencia
demuestra que el valle es deficitario entre los meses de setiemtre a diciembre
con u n valor acumtuado de 2 6 , 7 M M C , restutando ser el mes de ocivmre con
un déficit de 1 0 , 7 8 M M C , y en los meses de febrero a marzo existe vtn
superávit.
La Autorización del uso de agua concedida para el riego de SS'Z ñas.
precisamente está basada en el Balance con caudales al 7 5 % de Persistencia
por ser el que se utiliza en los proyectos agrícolas y cuyos resultados
consiaeranao la aemanaa de agua del proyecto señalan u n déncit de 0 , 8 4
m /seg. en el mes de mayo, lo que onligaría a los agricultores de Víctor Raúl
Haya De La Torre a reducir el área de siemcra nasta en 7 7 ñas, para ser
completadas a 8 8 2 ñas inmediatamente en el siguiente mes de jtmio.
Bl ta lance nidrológico realizado nnalmente demuestra la viafcilidad y la
autorización del uso del agua en beneficio del Proyecto.
E l C a p í t u l o I I I Geología , descrite las unidades estratigráricos aflorantes en
la superficie de la proyección del Canal Principal, sus condiciones nsicas y
estructurales, las mismas kan permitido diferenciar los parámetros geotécnicos
para la clasificación según la escala de B I E N A W S K I referidos a los canales de
conducción.
Asimismo, define los materiales de cimentación nasta el nivel de la rasante, el
cual está conformado en 1 8 , 3 % de roca fija, 14 ,9 % de roca suelta, y 6 6 . 8 %
de suelo.
E l C a p í t u l o I V : P r o s p e c c i ó n Geoeléct r ica , comprende la zona del túnel
proyectado comprendido entre las progresivas «m. 2 + 5 8 0 al 2 + 3 8 5 , 7
consistente en u n apéndice rocoso, los restutado indican la posición de la
granodiorita Santa Rosa y el depósito Bólico reciente (coDertura) y antigua
(rasante del canal).
E l C a p í t u l o V : Topograf ía , describe todas las actividades relacionado al
trazo del eje de Canal Principal, nabiendo definido la longitud en 1 4 + 6 5 3 k m
y las obras de arte menor, así como el levantamiento del área de riego en una
extensión de 8 8 2 kas.
Bl primer t ramo del canal kasta el P l - 4 3 se encuentra excavada por los
interesados, el cttal se ka tomado en cuenta en la nueva alineación del eje
canal, donde algunos tramos cortos serán modificados, otros ampuados y la
mayor parte se mantendrá.
E l Capítulo VI : D i seño Hidráulico, describe el diseño del canal tipo
telescópico, con secciones transversales del tipo geométrico, la misma varía por
tramos en rectangulares, trapezoidal y circiuares.
El diseño del canal comprende tamnién tan conjimto de o t ras de arte menor,
los cuales están tmicados estratégicamente y consisten de conductos ctujiertos,
transiciones, rápida, tomas laterales y tuzones .
Teniendo en cuenta el diseño del canal y la rasante de la misma, na t r á u n
volumen del material por remover durante la rase onra, la misma consiste de
8 7 8 7 0 , 6 0 m 3 como tamnién tm volumen de relleno en 1 8 6 7 7 , 7 9 m 3 .
E l Capítulo VII: Costos y Presupuesto General , comprende los análisis de
costos vmitarios lueron elaborados en las diferentes partidas : Mano de obra,
Materiales y Alquiler de equipos. El costo de Mano de obra camicada y no
calificada corresponde al del Itigar, mientras los costos de Materiales y Equipos
está referido al indicado en el C A P E C O , cuyos costos están referidos al mes
de marzo del presente año.
El Presupuesto General asciende a u n total de seis millones trescientos
diecinueve mil cuatrocientos sesenta y tres nuevos soles con 7 8 / 1 0 0 céntimos
( S/. 6 3 1 9 4 6 3 , 7 8 / 1 0 0 ) , el cual es equivalente a tm millón setecientos
sesenta y cinco mil doscientos trece con 3 5 / 1 0 0 dólares U S A ( ^ 1 7 6 5
213 ,35 /100 ) , a razón del tipo de cambio de $ 1 = S/. 3 , 5 8 referido al mes de
marzo del 2 0 0 1 .
Finalmente en el Capítulo VIII se describe las conclusiones de cada tmo de
los capítulos mencionados resaltando las caracterfeticas más importantes y los
que definen al Proyecto; así como se recomienda tomar algunas medidas
adecuadas y oportunas dttrante la fase de ejecución de Obras y posterior a ellas.
O
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
1.1.0 GENERALIDADES
La Asociación de Pequeños Agricultores "Víctor Raúl Haya de La Torre", cuenta con una Resolución de la Reserva de Agua de 1 m3/s para ser utilizado en el riego de las 882 has que fueron adjudicadas mediante otra Resolución similar.
Por tal razón se abocaron a realizar los estudios básicos necesarios a un Nivel de Factibilidad, para el cual suscribieron un Convenio con el INRENA.
Con dicho documento técnico, la Asociación podrá gestionar el financiamiento económico requerido para la ejecución de las obras hidráulicas definidas, y posteriormente poner en práctica el riego de las 882 has que dispone, éste es el anhelo de los agricultores desde muchos años atrás.
El presente estudio realizado por la Ex DGEP y la Oficina de Información de Recursos Naturales del INRENA, cuenta con informaciones básicas en varias especialidades inherentes para un Nivel de Factibilidad.
En el Capítulo II se proporciona información hidrológica en base a los estudios realizados por la Administración Técnica del Distrito de Riego del Valle de Huaura y por la Dirección General de Aguas y Suelos del INRENA, en la cual se confirma la disponibilidad del recurso hídrico para el Proyecto de la Asociación en un volumen de 1 m 3/s, lo que ameritó desarrollar estudios básicos en las demás especialidades.
En el Capítulo ill, se define las características Geológico y Geotécnico de la cimentación del Canal Principal proyectado, según los parámetros propuestos por BIENASKY para tales casos.
En ei Capítulo iV desaribe los resultados de una investigación Geoeléctrica aplicada en la zona del túnel proyectada para trasvasar un apéndice rocoso, definiendo la morfología del basamento rocoso en profundidad y los depósitos arenosos sueltos que rellenó la depresión.
En Capítulo V se refiere a la Topografía, el cual describe con mayor detalle en lo referente al trazo del Canal Principal, habiéndose definido una longitud de 14+653 km abarcando el 100 % del área de riego; así como se incluye información del área de riego de una extensión de 882 ha.
El Capítulo VI, describe al detalle los diseños hidráulicos correspondientes a las estructuras principales (Captación y Canal Principal) como son las obras de arte mayor y menor (túnel y otros).
En el Capítulo Vil se presenta los Costos de las obras y el Presupuesto General, así como los calendarios de ejecución y de inversión.
Además, adjuntamos varios anexos con informaciones que corresponden a las especialidades de Hidrología, Topografía, Análisis de Costos Unitarios, Especificaciones Técnicas, y un Anexo especial que contiene los planos geológicos y de diseños.
1.2.0 ANTECEDENTES
- En el mes de junio del 1999, la Dirección General de Estudios y Proyectos de RR NN del INRENA a solicitud de la Asociación de Pequeños Agricultores "Víctor Raúl Haya de La Torre", realiza la Evaluación Técnica del área de la mencionada Asociación con la finalidad de emitir sobre las posibilidades técnicas existentes y que permitan dotarla con agua para el riego y poder incorporarla a la agricultura.
Al respecto, para tal opinión técnica se contó con el valioso aporte del Estudio Hidrológico de la cuenca del río Huaura, la misma fue ejecutado en 1998 por la Administración Técnica del Distrito de Riego Huaura y la Dirección General de Aguas y Suelos del INRENA, cuya información ha permitido realizar un nuevo Balance Hidrico considerando la incorporación de las 882 has de la Asociación.
Este nuevo Balance Hidrológico permitió tomar la decisión técnica por parte de la autoridad de aguas, reservando una dotación de Q = 1,0 m ^/s para el período de los meses de enero hasta mayo.
Y con oficio N° 1068-99-INRENA-J-DGEP de fecha 23 de septiembre de 1999, el INRENA remite una Propuesta Técnica Económica solicitado por la Asociación.
- Mediante Oficio S/N de fecha 11 de noviembre de 1999, la Asociación comunica la aceptación de la Propuesta Técnico y Económico remitida por el INRENA.
- Posteriormente, en el mes de diciembre del mismo año, se suscribe un Convenio de Cooperación Técnica entre el INRENA y la Asociación de Pequeños Agricultores "Víctor Raúl Haya de La Torre", para la ejecución del Estudio topográfico del Proyecto arriba mencionado.
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1.3.0 OBJETIVOS
- Realizar los Estudios Básicos del Proyecto, concretamente en el trazo del eje de Canal Principal desde el sector de Huacán chico valle abajo y por la margen izquierda, consistentes de Topografía y Geología.
- Con las informaciones obtenidas realizar el Diseño Hidráulico de las estructuras principales y obras de arte.
- El Estudio se elabora a un Nivel de Factibilidad.
1.4.0 UBICACIÓN
El área de riego del Proyecto, políticamente pertenece a la Jurisdicción del distrito Santa María, provincia Huaura y departamento de Lima. Ver Fig. N° 1-1.
Hidrográficamente, corresponde al valle del río Huaura, margen izquierda, y la cuenca hidrográfica del río Huaura.
Como referencia tenemos a la Captación del presente Proyecto de coordenadas UTM 770 222,500 N y 242 526,250 E, y con una altitud entre 230 hasta 325 msnm para el área de riego.
1.5.0 ACCESIBILIDAD
El área del Proyecto es accesible sólo por medios de transporte terrestre, que partiendo desde la capital del país (Lima) mediante la Panamericana Norte hasta el cruce de Huacho (óvalo), del cual se desvía hacia el Este en carretera también asfaltada Raura - Humaya (continúa), y de esta localidad se desvía otra vez hacia el Sur-Este en trocha carrozable cruzando el río Huaura mediante un puente, y con longitud aproximado de 1 km se llega a la parte central del área de riego.
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Fig I - I
UBICACIÓN DEL PROYECTO
CAPÍTULO II
HIDROLOGÍA
2.1.0 INTRODUCCIÓN
2.1.1 Generalidades
Una de las actividades más complicadas que enfrentan la mayoría de las Administraciones Técnicas de los Distritos de Riego es obtener un Balance Hídrico real o convincente. Esta afirmación se sustenta en la carencia de la información hidrometeorológica consistente en la mayoría de los valles de la costa. Al respecto, la cuenca del río Huaura resulta ser una excepción ya que debido a su ubicación, producción agrícola, hidroenergético y minera ha atraído la atención de diversas instituciones, las mismas han elaborado estudios y proyectos relacionados al uso del potencial hídrico de la cuenca.
El desarrollo de estos estudios han tenido sus aportes en beneficio de la cuenca siendo uno de lo más importantes la implementación de estaciones hidrometeorológicos que por su cantidad y distribución debió constituirse en la red de registros más densa del país. Este esfuerzo lamentablemente no ha tenido continuidad, por cuanto gran parte de las estaciones pluviométricos instaladas fueron desactivadas o abandonadas.
2.1.2 Objetivos
- Demostrar la disponibilidad de agua en el río Huaura en volúmenes suficientes durante los meses de enero a agosto, para abastecer las demandas de las áreas a incorporarse a la agricultura de los terrenos de la Asociación de Pequeños Agricultores " Víctor Raúl Haya de la Torre" de Huacho.
- Definir los caudales mensuales (demanda) necesarios para el riego de las 882 has de propiedad de la Asociación referida, teniendo como base la cédula de cultivos recomendadas en función de los resultados del análisis de suelo realizado.
2.1.3 Antecedentes
A nivel de la cuenca existen varios estudios hídricos, siendo los más importantes los siguientes:
- Estudio del Balance Hídrico para el Ordenamiento del Uso de los Recursos Hídricos en la Cuenca del Río Huaura-1997-1998, emitida por la Dirección General de Aguas y Suelos del INRENA -Administración Técnica del Distrito de Riego de Huaura.
- Estudio de Evaluación de producción Hidroenergético en la Cuenca del río Huaura - 1995 -Perú Hydro.
- Estudio de Reconocimiento sobre el uso del Agua y Tierras para el Desarrollo de la Cuenca del río Huaura . 1995 - 1969 . FAO.
2.2.0 DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA
2.2.1 Ubicación Geográfica
La cuenca del río Huaura está ubicada en la parte Norte del departamento de Lima, limitada mediante las coordenadas geográficas de 10°05'00" y 11°14'30" de Latitud Sur y 76°33'48" y 77°37'18" de Longitud Oeste; los límites de la cuenca son:
Por el Norte Por el Este Por el Sur Por el Oeste
2.2.2 Superficie
Cuenca del río Supe y Pativilca. Cuencas del río Marañón, Huallaga y Mantaro. Cuenca del río Chancay e intercuencas. El Océano Pacífico.
La superficie de la cuenca desde sus orígenes hasta la entrega de aguas al Océano Pacífico es de 4 311 km^
El área que encierra hasta la estación hidrométrica de Sayán es de 2 853 km^, y el área que comprende la cuenca húmeda o productora del recurso hídrico (arriba de los 2 300 msnm) es de 2 928 km .
La altura media de la cuenca es de 3 073 msnm.
2.2.3 Sistema Hidrográfico
La cuenca tiene sus orígenes en la cordillera del Raura (Cordillera Occidental de los Andes) a una altitud variable de 4 500 a 5 600 msnm. Esta cordillera constituye a su vez la divisoria continental de las aguas.
El rio Huaura desde sus nacientes hasta la entrega al Océano Pacífico, discurre predominantemente en dirección Este - Oeste, con una longitud de recorrido en 158 km, las fuentes de los cursos de agua superior tiene lugar en los deshielos de los nevados permanentes, así como de las descargas de las lagunas y acuíferos ubicados en la parte superior de la cuenca. Estas fuentes a su vez son alimentados por las precipitaciones pluviales de los meses de diciembre a marzo, teniendo la propiedad de descargar este recurso en un período de tiempo más prolongado, durante los meses de estiaje de abril hasta noviembre.
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2.2.4 Variables Climáticas
A.- Precipitación Pluvial.
La precipitación pluvial ocurre únicamente en la zona superior de la cuenca, por enfriamiento de las masas de aire húmedo provenientes de la vertiente amazónica y del propio Océano Pacífico. La presencia de precipitación pluvial en zonas cuya cota es inferior a los 2 250 msnm es prácticamente nula; por tanto la parte superior de la cuenca constituye como la única fuente abastecedora del recurso hídrico.
B.-Temperatura.
La temperatura de la cuenca superior obedece a un gradiente térmico inverso, es decir a mayor altitud corresponde menor temperatura.
C.-Humedad Relativa.
La humedad relativa es más alta en la zona baja de la cuenca debido a su proximidad al Océano Pacífico, La humedad va disminuyendo a medida que los puntos (zonas) se encuentran a mayor altitud y distancia respecto al mar.
2.3.0 INFORMACIÓN HIDROMETEREOLÓGICA
La obtención del Balance Hidrológico requiere de información consistente de varios parámetros (precipitación pluvial, descargas, temperatura, evaporación, etc.) En tal sentido, el balance hídrico desarrollado en la cuenca del río Huaura por las instituciones indicadas en 2.1.3 Antecedentes, ha tenido que hacer uso de los métodos estadísticos y modelos estocásticos para el análisis de Consistencia, Completación y Extensión de la Información Hidrometerológica.
2.3.1 Análisis de Consistencia, Complementación y Extensión de Información Pluviométrica.
, A. Registro Histórico
Se ha hecho uso de la información histórica registrada en las estaciones ubicadas en el interior y proximidades de la cuenca, recolectada de estudios y documentos técnicos existentes tal como el desarrollado por Perú Hydro y las adqueridas de SENAMHI
Se consideró trabajar únicamente con las estaciones que posean como mínimo una longitud de registro anual completo de cinco años.
B. Análisis de Consistencia de la Información
El cual ha sido desarrollado mediante análisis de Histogramas y de Doble Masa, cuyos resultados han permitido realizar la corrección de la
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información del período dudoso y en algunos casos se ha considerado la eliminación de la información inconsistente.
C. Completación y Extensión de la información
Luego de corregir y eliminar la información inconsistente se procedió a completar y/ó extender el registro pluviométrico histórico, eligiéndose el período que comienza con el año hidrológico 1964/1965 y termina en el año 1996/1997 (34 años). La completación fue realizada utilizando una correlación múltiple y cuyo procesamiento se efectuó empleando el programa COMRUL, desarrollado por el Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX de Madrid - España.
2.3.2 Análisis de la Información Hidrológico
A. Análisis de Consistencia de la Información Hidrométrica
El cual se ha realizado mediante la elaboración de histogramas de cada una de las estaciones.
B. Consistencia de la Información
La información de Picoy resultó ser consistente, mientras la estación de Sayán presenta un salto en el período 1984-1989, razón por la cual se desarrolló el test de student o prueba "t", precediéndose a su corrección.
2.3.3 Cálculo de Evapotranspiración de la Cuenca
Para el cálculo de esta variable agroclimática la Dirección General de Aguas y Suelos aplicó el término Evapotranspiración Potencial de la Cuenca (ETPcu) propuesto por el CEDEX, que la define como el producto de la Evapotranspiración de Referencia (Esto) por un coeficiente de cuenca (Kcu), que es función de la extensión y tipo de vegetación existente sobre la cuenca y que la relaciona la ETPcu y la Esto en condiciones óptimas, es decir con agua suficiente en el suelo.
A. Evapotranspiración de Referencia (eto).
Se considera que el método que mejores resultados ofrece es el calculado a partir de las observaciones de evaporación del tanque, razón por la cual se consideran estos valores de Esto como los representativos de la cuenca hasta Sayán, basándose en el criterio propuesto y desarrollado por el CEDEX, se ha determinado para la cuenca un coeficiente Kcu de 0,83, con el cual se obtienen los valores de ETPcu que se exponen en el cuadro siguiente:
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EVAPOTRANSPIRACION DE REFERENCIA Y EVAPOTRANSPIRACION DE LA CUENCA
Mes
Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Setiembre Octubre Noviembre Diciembre
Total
Evapotranspiración Eto(mm)
57,50 45,20 46,20 58,80 86,20 104,00 118,00 115,10 98,60 81,40 86,80 67,80
966,60
Coefeciente de Cuenca
Keu 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 0,83 9,83 0,83
Evapotranspiración de la cuenca Eteu(mm)
47,70 37,50 38,40 48.80 72,40 86.30 98,00 95,00 81,80 67,50 72,00 56,30
802,30
2.4.0 CALCULO DE LA DISPONIBILIDAD HIDRICA DE LA CUENCA
2.4.1. Modelo Matemática Estocástica - Hidrológica
La Modelación Matemática - Estocástica - Hidrológica resulta especialmente aplicable cuando se dispone de una serie histórica de caudales de una longitud y calidad adecuadas. La longitud e información de caudal en la cuenca del río Huaura Estación Sayán (86 años) atípicamente es mucho mayor que la longitud de la información de precipitación pluvial de la cuenca (32 años), por lo que la aplicación de un modelo estocástico es muy útil, en el sentido de poder generar nueva información de caudal mediante simulación de información que puede tener la misma o mayor longitud que la serie histórica. Para el presente caso se ha utilizado o aplicado el Modelo Estocástico de Thomas-Fiering.
a). Modelo Estocástico de Thomas- Fiering
Se aplicó la descarga mensual de la estación hidrométrica de Sayán cuyo período de registro se inicia en 1911 hasta la fecha, Con esta información se determinaron los parámetros de la ecuación del modelo (promedio mensual, desviación estándar, coeficiente de correlación y pendiente de la ecuación de regresión). Con estos parámetros se formaron las doce ecuaciones de descarga mensual del modelo.
Con las ecuaciones del modelo, que incluyen la intervención de la variable aleatorio se generó la información de descarga mensual en una longitud similar al registro histórico es decir de 87 años 1911-1997). Los resultados se muestran en el Cuadro H° 2-2 del Anexo I.
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Ecuación del modelo: g,
q/+i = qy+1 + j {qj-q¡)+ZjSj ^ 1-r^
Donde: q, y q/+1 = Datos de descargas de los meses) y y +1
Q¡ y Qj +1 - Descarga promedio de los meses j yy+1 bj = Pendiente de la ecuación de flujo intermensual. Zj = Valor aleatorio con media o desviación estándar 1
Sj y Sj +1 = Desviación estándar de las descargas de los mesesy y y +1 Rj = Coeficiente de correlaciones entre los flujos de los meses
Jyj+A
B. Modelo Matemático Determinística- Hidrometeorológica
La cual permite desarrollar el cálculo de descarga o caudales a partir de los datos de precipitación pluvial areal sobre la cuenca, Este modelo contiene ciertos parámetros, los cuales tienen que ser determinados mediante calibración con los propios datos de la cuenca que está modelando. Para el presente caso, se ha utilizado el modelo de transformación Precipitación pluvial - Aportación o modelo de Témez.
b.1. Modelo de Transformación Precipitación Pluvial - Aportación
El modelo ha sido desarrollado en el CEDEX - Madrid por J.R. Témez, habiendo sido aplicado exitosamente en algunas cuencas del Perú. El modelo está precedido por el principio de continuidad o conservación de masa y regulado por leyes específicas de reparto y transferencia entre los distintos términos del balance.
- Parámetros del Modelo.
Hmax : Capacidad máxima de humedad del suelo. C : Parámetro del excedente. Imax : Capacidad máxima de infiltración. a : Coeficiente de la rama de descarga del acuífero.
-Datos de Precipitación pluvial y caudal.
A partir de los datos o registros históricos de precipitación pluvial y descarga se han determinado los valores de los parámetros del modelo. En tal sentido, se ha trabajado con los registros de información de precipitación pluvial areal mensual de la cuenca hasta Sayán determinada mediante el método de Thiesen modificado. La información de caudal corresponde a la estación de Sayán, la cual ha sido analizada, corregida y restituida al régimen natural. Ver Cuadro N" 2-1 del anexo 1.
Adicionalmente, se requiere de la Evapotranspiración Potencial de la cuenca. Bajo la condición de que la variabilidad interanual de esta
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variable climática es mínima, se ha trabajado para todos los años con los valores medios mensuales determinados para el año promedio.
- Simulación.
La simulación se ha desarrollado para el período 1964/65-1966/97, en razón de ser el período que contiene información pluviométrica común a la mayoría de las estaciones de la cuenca. Los resultados de la simulación se muestran en el Cuadro N" 2-3 del anexo 1.
La simulación ha demostrado la validez de las series generados mediante los modelos o simulaciones expuestas, se presenta a continuación los caudales al 75 % de persistencia de la serie histórica registrada en la estación de Sayán y las obtenidas con los modelos aplicados.
2.4.2 Determinación de los Caudales al 75 % de Persistencia
Con la finalidad de demostrar la validez de las series generadas mediante los modelos o simulaciones expuestas se presenta a continuación al 75 % de persistencia de la serie histórica registrada en la estación de Sayán y las obtenidas con los modelos aplicados.
A. Serie Histórica.
Registrada en la estación de Sayán en una longitud de 84 años.
Caudales Mensuales al 75 % de Persistencia (m/s)
Ene 27,97
Feb 40,00
Mar 42,40
Abr 31,18
May 16,59
Jun 11,53
Jul 10,25
Ago 9,13
Set 9,00
Oct 11.23
Nov 13,08
Die 17,26
B. iVIodelo Estocástico de Thomas Flering (84 años)
(m ^/s)
Ene 24,97
Feb 37,68
Mar 44.15
Abr 28,73
May 15,43
Jun 12,09
Jul 10,34
Ago 9,08
Set 8,93
Oct 10,66
Nov 12,26
Die 16,55
2.4.3 Modelo Determinístico de Precipitación Pluvial - Aportación
La generación de caudales mensuales a partir de los datos de precipitación pluvial se ha desarrollado en una longitud de 32 años, (m 3/s)
Ene 24,70
Feb 27,73
Mar 37,91
Abr 18,03
May 14,18
Jun 12,62
Ju l 11,19
A g o 9,95
Set 8,88
Oct 8,72
Nov 8,82
Die 11,64
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2.5.0 DEMANDA DE AGUA EN LA CUENCA
Los tipos de Demanda son: Demanda de Uso no Consuntivo y de Uso Consuntivo.
2.5.1 Demanda de Uso no Consuntivo
A. Demanda Hidroenergética.
Las características de la cuenca del río Huaura, hacen que esta resulte muy apropiada para fines de generación hidroenergética razón por la cual en la actualidad existen siete centrales operando, así como existen estudios para la instalación de nuevas centrales para la generación de más energías.
B. Demanda Hídrica Agroindustrial
Las características de la Agroindustria en la zona hacen que el agua utilizada sea recuperada a fin de ser destinada a nuevos usos, razón por la que se considera a éste como un uso de tipo no consuntivo.
C. Demanda Hídrica Medio Ambiental
Aunque resulta complicado determinar la cantidad mínima de agua necesaria en el río a fin de permitir la subsistencia de la flora y fauna, se debe considerar la incorporación del medio ambiente como un usuario más del agua. Ello implica que en el río no debe dejar de discurrir un caudal mínimo denominado como caudal medioambiental o caudal ecológico.
Para el caso se consideró como demanda no consuntiva, pero se recomienda desarrollar un estudio detallado para la determinación del caudal medio ambiental o caudal ecológico.
2.5.2 Demanda de Uso Consuntivo
A. Demanda Hídrica Poblacional o Urbana
La demanda hídrica poblacional de la zona superior e intermedia de la cuenca está abastecida por lo general mediante pequeños manantiales que se ubican en cotas superiores cercanas a las poblaciones, las mismas que son captadas en el mismo lugar de afloración y conducidos mediante tuberías hacia pequeños reservónos, a partir del cual alimenta a la red urbana.
La demanda hídrica poblacional de los principales núcleos poblados de la cuenca como son Huacho y Huaura se abastecen de pozos de agua subterránea y de galerías filtrantes. Ver información en el Cuadro N» 2-6 del anexo 1
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B. Demanda Hídrica Industrial en Huacho
El abastecimiento de esta demanda se realiza con aguas provenientes de pozos, por lo tanto esta demanda no interviene en el balance hídrico superficial.
2.5.3 Demanda Hídrico de Riego
Esta demanda resulta ser la más importante de la cuenca, distinguiéndose la demanda de la zona alta e intermedia de la cuenca y la demanda hídrica del valle o zona baja de la cuenca.
A.- Características de ia Demanda de Agua de Riego en la Zona Intermedia y Superior de la Cuenca.
La zona intermedia y superior de la cuenca tiene como característica principal que la actividad agrícola es de tipo temporal, es decir que la programación de los cultivos está en función de la época de lluvias (diciembre - marzo). Esto debido a la ausencia de la disponibilidad hídrica en las fuentes para la época de estiaje (mayo -noviembre). En tal sentido, la agricultura en la zona alta no es intensiva y el riego es de tipo suplementario.
Dada la presencia importante de la ganadería como actividad importante en la zona alta, existe la demanda de agua para riego de pastos y forrajes, Esta demanda es cubierta por las fuente constituidas por pequeños cursos de agua provenientes de manantiales.
Se ha observado la existencia de pequeños sistemas de riego, constituidos principalmente por reservorios de almacenamiento y canales rústicos o en tierra y revestidos, con los cuales se procura aumentar la eficiencia del recurso hídrico.
B. Demanda de Agua de Riego en el Valle.
La demanda hídrica de riego en el valle es la más importante en la cuenca, tanto por ser de uso consuntivo como por la magnitud de área agrícola a atender.
b.1. Cálculo de la Evapotranspiración Potencial.
La evapotranspiración de los cultivos se ha calculado mediante la metodología propuesta por Penman-Montehith, la misma es recomendada por la FAO, los datos agrometeorológicos son los que corresponden a la estación meteorológica agrícola Principal (MAR) de Alcantarilla, la misma que se ubica en el propio valle. El cálculo se ha realizado en forma mensualizada, el valor total anual resultante ha sido de 1 145, mm
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b.2. Cédula y Calendario de Cultivos.
Con la finalidad de obtener la cédula y calendario de cultivos real, se precedió al levantamiento de la información de campo, para lo cual y con el apoyo de las 16 comisiones de riego del valle, se ha elaborado la cédula de cultivos y el correspondiente calendario agrícola para la campaña de 1997/98, En tal sentido, se obtuvieron 16 cédulas de cultivos pertenecientes a cada uno de los sectores de riego. Lográndose de esta manera elaborar la cédula de cultivos y calendario de riego representativa de todo el valle, las cuales se representan en los Cuadros N's 2-4 y 2-5 del anexo 1.
b.3. Coeficientes de Cultivos.
Los coeficientes de cultivos fueron obtenidos de la publicación 24 de la FAO "Demanda de Agua de los Cultivos" y de los estudios desarrollados anteriormente en el valle. Estos coeficientes de cultivos multiplicados por la evapotranspiración Potencial determinan la demanda de agua de cada uno de los cultivos.
b.4. Eficiencia de Riego.
Se ha considerado una eficiencia total de riego en el valle correspondiente al 35 %, cifra que puede considerar como realista.
b.5. Demanda de Agua de los Cultivos.
En base a los coeficientes de cultivos (Kc) multiplicados por la evapotranspiración potencial, a la cédula y calendario agrícola, así como a la eficiencia de riego se ha determinado la demanda de agua mensualizada de los cultivos, la misma que para el caso de todo el valle corresponde al que se presenta en el Cuadro N" 2-7 del anexo 1 .
Jb.6. Módulo de Riego.
El cálculo de la demanda de agua de los cultivos ha permitido realizar el cálculo del agua para los cultivos o módulos de riego, los mismos que para el caso de todo el valle son los que se exponen en el Cuadro N" 2-7 del anexo 1.
C. Demanda Total de Agua en el Valle.
La demanda total de agua en el valle está constituida básicamente por las demandas de tipo consuntivo, es decir principalmente la demanda hídrica para el riego y la demanda hídrica poblacional. Se considera que la demanda hídrica poblacional está en el orden del 2 % respecto de la demanda agrícola, Los valores mensualizados se presentan en el Cuadro N''2-9 del anexo 1.
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2.6.0 BALANCE HIDRICO SUPERFICIAL DE LA CUENCA
2.6.1 Oferta del Recurso Hídrico de la Cuenca.
Se ha determinado que la disponibilidad hídrica de la cuenca es la registrada en la estación de Sayán. Los valores considerados son los obtenidos mediante la aplicación del modelo estocástico de Thomas Fiering. Se ha desarrollado esta simulación para un período de 86 años. Cabe aclarar que los resultados obtenidos por el modelo son los que corresponden a las condiciones naturales de la cuenca, es decir sin tomar en cuenta los sistemas de regulación, razón por la cual se debe incluir estos valores. Por otro lado se ha considerado importante incluir como parte de la disponibilidad los caudales de recuperación o caudales producto de las filtraciones ya que permiten la atención de la demanda de algunos sectores de riego.
2.6.2 Demanda Total de Agua en la Cuenca.
La demanda hídrica total en la cuenca esta constituida principalmente por la demanda hídrica y por la demanda hídrica poblacional, se ha considerado que la demanda poblacional está en el orden del 2 % respecto a la demanda hídrica de riego.
Dado que no se cuenta con información de la demanda para los diferentes años agrícolas, se considera la demanda obtenida para el año 1997/98 como una demanda constante, es decir válida para todos los demás años.
2.6.3 Balance con Caudales Medios Mensuales.
Los valores medios mensuales fueron obtenidos a partir de una serie cuya longitud 86 años.
De acuerdo al balance hídrico con los caudales medios mensuales existiría un déficit de 4,11 millones de metros cúbicos (MMC), los cuales corresponden a los meses de septiembre y octubre, lo que equivaldría a un déficit de 1,09 y 0,48 m ^/s respectivamente. En los meses restantes el balance es positivo, presentándose superávits importantes en los meses de enero a abril, Ver Cuadro N»2-8 del anexo 1.
2.6.4 Balance con Caudales al 75 % de Persistencia.
Los valores para una persistencia del 75 % fue obtenida mediante la fórmula de WeibulI, la serie generada es una longitud de 86 años.
Para el presente caso resulta el balance deficitario entre los meses de setiembre a diciembre, alcanzando un valor acumulado de 26,75 MMC, constituyéndose el mes de octubre como el mes más crítico (déficit de
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10,78 MMC).Los meses de febrero y marzo se constituyen como los más importantes respecto al superávit del balance.Ver Cuadro N" 2-9 del anexo 1.
2.6.5 Demanda de Agua para el Proyecto.
Teniendo en cuenta los resultados obtenidos del análisis de suelos (caracterización-Ver resultados que se adjuntan en el Anexo, Cuadro N° 2-10) del anexo 1 de los terrenos eriazos propiedad de la Asociación de Pequeños Agricultores Víctor Raúl Haya de la Torre, se pude afirmar que la textura del suelo predominante es arena limosa en un porcentaje de 96 a 98 %. Así mismo, existe escasa presencia de materia orgánica, Nitrógeno y Fósforo, elementos esenciales para el buen desarrollo de los cultivos.
Por lo expuesto y con la finalidad de poder desarrollar una agricultura intensiva en el área se recomienda mejorar la estructura del suelo y elevar el contenido de materia orgánica, Nitrógeno, Fósforo y Potasio.
Con relación a los cultivos por desarrollar, se recomienda iniciar la actividad agrícola con la siembra de leguminosas (alfalfa, frijol, soya, trébol, garbanzo) ya que tienen la propiedad de incorporar Nitrógeno al suelo a través de las bacterias que viven en los nodulos de sus raíces. Estas bacterias absorben directamente el Nitrógeno del aire.
2.6.6 Cálculo de la Demanda de Agua del Proyecto.
Dp = Da X 10 1 (m%a) hr
Donde:
Da = Demanda de agua del cultivo para el período considerado en mm/mes.
Er = Eficiencia de riego del Proyecto.
Da = ETA - PE 2 (mm/mes)
Donde:
ETA = Evapotranspiración real o Actual (mm/mes)
PE = Precipitación pluvial efectiva (mm/mes)
ETA = KexETP 3 (mm/mes)
Donde :
Ke = Coeficiente mensual del cultivo
ETP = Evapotranspiración Potencial (mm/mes)
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Cultivo : Frijol
N° de campañas al año = 02
Primera campaña : enero - abril Segunda campaña : mayo - agosto.
Factores/me
Días/mes ETPmm/me Kc Area ha ETAmm/me Er PE Dp m3/ha DTPm3 Dotac m3/s
Ene
31 105 0,95 882 100 0,35 0 20857 2 519 874 0,95
Feb
28 106 1.10 882 117 0,35 0 3 343 2 948 526 1,22
Mar
31 130 0,95 882 124 0,35 0 3 543 3 124 926 1,17
Abr
30 127 0,40 882 31 0,35 0 1 457 1 285 074 0,50
May
31 103 0,95 882 98 0,35 0 2 800 2 469 600 0,92
Jun
30 86 1,10 882 95 0,35 0 2 714 2 393 748 0,92
Jul
31 60 0,80 882 48 0,35 0 1 371 1 209 222 0,45
Ago
31 713 0,65 882 46,3 1 0,35 0 1323 1 166 886 0,44
DTP = Dotación total del Proyecto DP = Dotación para el Proyecto
2.6.7 Nuevo Balance de la Cuenca considerando la incorporación de la demanda del área de la Asociación (m3/s).
Balance Dotación para el Proyecto Nuevo Balance con Proyecto
Ene
4,55 0,95 3,60
Feb
13,63 1.22 12.41
Mar
18,36 1,17 17,19
Abr
6,16 0,50 5,66
May
0,08 0,92 -0,84
Jun
1,68 0,92 0,76
Jul
6,10 0,45 5,65
Ago
2,41 0,44 1,97
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CAPITULO m
G E O L O G Í A Y G E O T E C N I A
3.1.0 INTRODUCCIÓN
3.1.1 Finalidades
El área comprendida para el presente Proyecto de Irrigación corresponde al valle del río Huaura margen izquierda y región costanera, en la cual la secuencia estratigráfica está conformada por unidades cuyas edades van desde el Cretáceo superior hasta el Cuaternario reciente, habiéndose reconocido y descrito las características litológicas correspondientes.
Asimismo, en base a la exposición de las unidades a lo largo del proyectado Canal Principal se ha deducido los diferentes clases geotécnicos y definido los parámetros entre otras propiedades para el Diseño hidráulico respectivo.
Debe indicarse que, no se ha aperturado la excavación de las calicatas exploratorias por falta de personal ni tomado muestras para los ensayos de Laboratorio en Mecánica de Suelos, además no estaban considerado en el Plan de Actividades.
En la zona del túnel proyectado se ha realizado la prospección Geoeléctrica con el propósito de conocer la morfología y litología con profundidad, cuyo resultado ha permitido definir el túnel de trasvase.
3.1.2 Objetivos
Los objetivos de esta especialidad son:
- Describir las características litológicas de todas las unidades que afloran a lo largo del trazo de Canal Principal.
- Deducir los diferentes clases y parámetros geotécnicos necesarias para el Diseño hidráulico
3.1.3 Antecedentes
El área del Proyecto carece de estudios específicos en esta especialidad realizada con anterioridad al presente, sólo existe un estudio geológico a nivel regional correspondiente al Cuadrángulo de Huaral.
3.1.4 Actividades Realizadas
En el mes de septiembre del 2 000, se ha realizado las actividades de campo como el mapeo de las diferentes unidades aflorantes desde la Captación sobre el lecho izquierdo del río Huaura hasta el final del trazo km 14+653, así como la prospección Geoeléctrica en la zona del túnel proyectado.
Luego, en la fase de gabinete se ha interpretado las informaciones tomadas en la fase de campo, los resultados obtenidos de la prospección geoeléctrica, elaboración de los planos geológico -geotécnico , y la redacción de la Memoria Descriptiva.
3.2.0 GEOMORFOLOGIA
3.2.1 Morfología
El trazo del Canal Principal desde su Captación del sector Huamán Chico a orillas de la margen izquierda del río Huaura hasta su final Km 14+653, se desarrolla en laderas y cabecera del valle agrícola, con una orientación general de Norte a Sur Oeste, cuyo relieve es de aspecto desértico sin vegetación, entre las pampas y pie de los apéndices rocosos, con pendientes variados desde muy bajas hasta inclinado y empinado.
El área del Proyecto es accesible a los medios de transporte terrestre, cuya morfología es muy aparente para desarrollar diversas actividades es decir no es accidentada fisiográfícamente, cuenta con acceso vial hasta gran parte del Proyecto mediante trochas carrozables que provienen del centro poblado de Humaya.
3.2.2 Unidades Morfogenéticas
Las unidades morfogenéticas a nivel regional son: Valle Interandino del río Huaura con una orientación general de Este a Sur Oeste, Estribaciones Andinas con una orientación general de NO a SE y numerosos apéndices, y la Faja Costanera.
A nivel local fueron reconocidas varias sub unidades como las que se menciona : Pampas eólicas. Apéndices rocosos que son numeroso las mismas está orientadas de Oeste hacia el Este, y los Cerros rocosos de baja altura y aislados unos de otros pero que en conjunto forman cadena de cerros y están ubicadas en medio de las Pampas arenosas.
3.3.0 ESTRATIGRAFÍA
Como se menciona en 3.1.1 Introducción, en el área del Proyecto se exponen varias unidades estratigráficos cuya edad corresponde al Cuaternario reciente, los cuales tienen como base a los intrusivos ácidos; entre los primeros tenemos a los depósitos: Aluvial, Eólico,
19
Coluvial, y una mezcla de los mismos; entre los segundos se encuentra las Superunldades gabro - diorita Patap con afloramiento hacia el final del trazo y la granodiorita Santa Rosa con afloramiento en los primeros tramos incluido la zona de la Captación.
La posición de las unidades están indicadas en el Cuadro N" 3,1 Columna Estratigráfica, dichas unidades están mapeadas en los planos de planta y perfil longitudinales Geo. N° del 01 al 10 respectivamente.
La exposición de las unidades estratigráficos referidos se resume en el Cuadro N» 3-2 Caracterización Ingeniería Geológica y Geotécnica.
3.3.1 Depósito Aluvial ( Qh- al).
Esta unidad fue reconocida en los siguientes tramos:
Km 0+000 al 0+240, Km 0+330 al 0+360, Km 1+120 al 1+270, Km 1+360 al 1+400, Km 7+800 al 8+160, Km 9+780 al 9+815, Km 9+925 al 11+035, Km 11+980 al 12+640, Km 14+580 al 14+625.
Km 0+260 al 0+320, Km 0+550 al 0+720, Km 1+280 al 1+300, Km 1+790 al 1+870, Km 8+700 al 9+060, Km 9+830 al 9+860, Km 11+190 al 11+240, Km 12+685 al 12+720 y
La litología de esta unidad en todos los tramos consiste de una mezcla de gravas redondeadas a sub redondeadas con matriz arcilla arena -limosa; la que corresponde al primer tramo es producto de los flujos del río Huaura ocurrida en los períodos de avenida de casi todos los años; en los restantes tramos son el resultado del transporte por las quebradas sólo en los períodos con intensa precipitación pluvial, por ello en su contenido existen elementos sub redondeados a angulosos.
3.3.2 Depósito Eólico ( Qh - eó)
Esta unidad fue mapeada en los siguientes tramos.
Km 0+770 al 1+120, Km 3+830 al 3+990, Km 7+560 al 7+800, Km 12+640 al 12+685, Km 12+835 al 12+850, Km 13+060 al13+480,
Km Km Km Km Km Km
2+790 4+045 9+060 12+720 13+080 13+520
al 3+530, al 7+510, al 9+560, al 12+810. al 13+115, al 14+215.
La litología de esta unidad consiste de una mezcla de arena cuarzosa y limo arcillosa. Se ha observado en varios tramos una cobertura reciente de la misma unidad sobre otra de mayor antigüedad con un conjunto de dunas fósiles.
20
Cuadro N" 3-1 Columna Estratigráfica
Era
C E N 0 Z 0 1
c 0
M E S 0 z o 1
c 0
Sistema
C u A T E R N A _ R 1 O
C R E T A C E 0
Unidad
Depósito Coluvial
Depósito Aluvial
Depósito Eólico
Super unidad Gabro -Diorita Patap
Super Unidad Granodiorita Santa Rosa
Símbolo
Q h - c o
Q h - a l
Q h - e ó
Ks-gd. Patap
-
Ks -gr. S.R.
Trama
0 0 O.o.o . . / x x x A
U .0.0.0.0 \ . . . . o p o o . . / . . . X o n o o / y Ñu/ \J \J \J f rt
O o o ( / O o o
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yx%xxxxx /+ + + + + x x x x x x x x x \ + + + + + x x x x x x x x x \ + + + + x x x x x x x x x A + + + + x x x x x x x x x A + + + + x x x x x x x x X x3+ + + + x x x x x x x x - ^ + + + x x x x x x ^ + + + + + x x x x x x \ + + + + + + XXX X x>p<-V + + + + + x>--<+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + +
Litología
Gravas con poco matriz de finos.
Gravas con matriz arcilla areno limosa
Arena, limo y poca de arcilla
Babro diorita básica oscure •N^ ^ ^ * ^ I ^ ^ ^ ^ • ^ ^ ^ * ^ ^ ^ ^ • ^ ^
quigranular, holocristalina complejos anfíboles, piroxenos, gano grueso. Granodiorita cuarzo, plagioclasa, minerales opacos. equigranular, grano medio
21
CUADRO N° 3-2 CARACTERIZACIÓN INGENIERÍA GEOLÓGICA DEL TRAZO DE CANAL DE RIEGO DEL PROYECTO DE IRRIGACIÓN
•• VICTOR RAUL HAYA DE LA TORRE-ESTRUCTURA: CANAL PRINCIPAL DESIGNACIÓN DE AREA: HUACAN (HUACHO) Elaborado : Ing. Demetrio Noa Fecha:24.08.00 PR0P6RESIVA
Km DE 0+000
A.... 0+240 0+260 0+320 0+330 0+360 0+550 0+720 0+770 1+120 1+270 1+280 1+300 1+310 1+325 1+360 1+400 1+445 1+560 1+580 1+640 1+715 1+790 1+870 2+385 2+540 2+585 2+660 2+790 2+950 3+530 3+665 3+790 3+830 3+990 4+045 7+510 7+560 7+800 8+160 8+700 9+060 9+560 9+780 9+815 9+830 9+860 ,9+925 10+960 10+960 11+035 11+190 11+240 11+310 11+920 ¡11+980 ¡12+640 ! 12+685 ,12+720 12+810 12+835 12+850 13+080 13+115 13+160 13+480 13+520 14+215 14+580 14+625 14+653
DESCRIPCIÓN LITOLOGICA DEL TRAMO
A nivel de Unidades Aluvial Granodiorita fract Aluvial Granodiorita Aluvial Granodionta Aluvial Granodionta Eólico Aluvial Granodiorita Aluvial Granodionta Aluvial Granodiorita Aluvial Granodiorita Coluvial Granodiorita Coluvial Granodiorrta Coluvial Aluvial Granodiorita Aluvial eólico Coluvial-eólico Granodiorita Granodiorita Eóhco Eólico Granodiorita Coluvial-eólico Granodiorrta Eóhco Granodiorrta Eóhco Granodiorita Eóhco Aluvial Aluvial-eólico Aluvial Eóhco Granodiorrta Aluvial Granodionta Aluvial Granodiorrta Aluvial Aluvial Aluvial Gabro-dionta Aluvial Gabro-diorita Aluvial-eólico Gabro-dionta Aluvial Eohco Aluvial Eohco Cabro-diorita Eólico Gabro-diorita Eohco Gabro-diorita Eohco Gabro-dionta Eohco Granodiorrta Aluvial Granodionta
sues
ce GC GC
GC
GC
SM GC
GC
GC GR GC GR GR GR GR
GR/ GC
GC-SM/ GR-SM/
SM SM
GP-SM/
SM
SM
SM GC GC-SM/ GC SM/
GC/
GC
GC/ GC GC
GC/
GC-SM
GC SM GC/SM GC
SM/
SM/
SM
SM
GC
PENDIENTE
DEL
TERRENO
CLASIF. ROCA Y SUELO 1
R F
50
30
30
100
90 100 70
100 60
100 70 50 40 70 40 30 20
100
20
20
100 10
10 30 20
10
10
30
10
20
10
20
20
% R.S
50 40
100 80 70 20 70 90 20
80 100
50
60 30
100
80 50 80 20
100 10
80 90
100 80
100 10 80 30 90 70 90 20 70
10 90 80 80 70 90 50 80 10 70 20
100
SUELO
100
60
20
80
10 80
20
10
30
40
30
60 30
70 90
100 95
50
80
90
90 100 100 90 70
10
20
90 20 70
30
80
100 100 100 90
20
30
50
90 1
8C
TALUD DE CORTE
RECOMENDABLE
ROCA
114-1 114-1 114-1 114-1 114-1
114-1
114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1 114-1
114-1 114-1
114-1
114-1
114-1
114-1
114-1 114-1 114-2
114-1
114-1 114-1 114-1 114-1
114-1
114-1
114-1
114-1
114-1
114-1
114-1
ROCA
1,5-1
1,5-1
1,5-1 1,5-1 1,5-1
1,75-1 1,5-1
1,5-1
1,5-1
1,5-1
1,5-1
1,5-1
1,5-1 1,5-1
1,5-1 1,5-1
1,75-1 1,5-1
1,5
1,75-1
1,75-1
1,75-1 1,5-1 1,5-1 1,5-1
1,75-1
1,5-1
1,5-1
1,5-1 1,5
1,5-1 1,5-1 1,5-1
1,5-1
1,5-1 1,75-1 1,5-1
1,75-1
1,75-1
1,75-1
1 75-1
1 75-1
1 5-1
TIPO EXCAV
RECOMIENDA
III l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-lll
III l-ll l-lll l-ll
ll-lll III
l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll I-I
ll-lll l-ll l-ll
l-ll-lll l-ll l-ll l-ll
l-ll-lll l-ll l-ll
ll-lll ll-lll
l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll l-ll I-I l-l
11-11 ll-ll ll-ll ll-ll
l-l ll-ll l-i l-l l-l l-l
1 '"' ll-ll ll-ll l-l
ll-ll
OBSERVACIONES
Canal Excavado Entrada del Túnel Túnel Túnel Túnel y salida Canal
El espesor de los mismos varía, un caso específico es la salida del túnel determinada mediante la prospección geoeléctrica, con mayor acumulo del depósito eólico antiguo y una cobertura delgada del eólico reciente, lo que nos indica que esta zona fue una depresión muy pronunciada antes de ser acumulada por el depósito eólico.
3.3.3 Depósito Coluvial ( Qh - co)
Esta unidad litológica fue reconocida y mapeada en los siguientes tramos: Km 1+445 al 1+560, Km 1+580 al 1+640 y Km 1+715 al 1+790. La litología se caracteriza por su contenido de gravas muy angulosas con poca matriz de fino y espesores mínimos, cuyos elementos consisten de granodioritas, gabros y dioritas.
Las tres unidades litológicas descritas en varios tramos se encuentran como una mezcla de proporciones variables y espesores menores pero en extensiones regulares, tales tramos son:
Km 2+385 al 2+540 es un aluvial más eólico. Km 2+540 al 2+585 es un coluvial más eólico, Km 3+665 al 3+790 es un coluvial más eólico. Km 8+160 al 8+700 es un aluvial más eólico, Km 11+310 al 11+920 es un coluvial más eólico.
3.3.4 Gabro - Diorita Patap (Ks - gb-d¡ . pt)
De la parte media del Canal Principal hacia el final afloran en varios tramos el intrusivo básico de mayor antigüedad, denominado gabro -diorita Patap que a continuación se indica:
Km 11+035 al 11+190, Km 11+190 al 11+310, Km 11+920 al 13+080, Km 12+810 al 12+835, Km 12+850 al 13+080, Km 13+115 al 13+060, Km 13+480 al 13+520, Km 14+215 al 14+580.
Esta unidad se caracteriza por presentar una gradación de gabro a una diorita básica, color oscuro por la presencia de minerales ferromagnesianos y que la hacen diferente a las dioritas de las otras super familias, mostrando en su parte interna variaciones complejas de anfíboles y piroxenos; la textura también varía de tamaños grano medio a grueso, con contenido de plagioclasas (30%) y ferromagnesianos (60%), los que dan un peso específico alto, en la cual destaca también la hornblenda y biotita.
3.3.5 Granodíoríta Santa Rosa (Ks - gd .s.r.)
Esta unidad intrusiva de ambiente ácido aflora desde la Captación hasta la mitad del trazo del Canal Principal y dos tramos de la parte final, como se indica:
23
Km Km Km KM Km Km Km Km Km Km
0+240 al 0+360 al 1+270al 1+325 al 1+560 al 1+870 al 3+530 al 3+990 al 9+560 al 9+860 al
0+260, 0+550, 1+280, 1+360, 1+580, 2+385, 3+665, 4+045, 9+780 9+925
Km 14+625 al 14+653.
Km Km Km Km Km Km Km Km Km
0+320 al 0+720 al 1+300 al 1+400 al 1+640 al 2+585 al 3+790 al 7+510 al 9+815 al
0+330, 0+770, 1+310, 1+445, 1+715, 2+790, 3+820 7+560 9+830
Km 14+215 al 14+580
La litologia de esta unidad se caracteriza por su marcada coloración gris clara, leucócrata, con abundante cuarzo, plagioclasas y minerales oscuros; textura equigranular, holocristalina y de grano medio.
3.4.0 ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS
3.4.1 Tectónica General
El área se enmarca dentro de un cuadro morfotectónico de la Costa y el borde Occidental Andino, habiendo sido afectado por una tectónica polifásica desarrollada durante la orogénica andina, la misma dio lugar a una deformación y como resultado son los plegamientos (fuera del área) acompañadas de ruptura.
Este proceso tectónico se dio en varias fases sucesivas que devienen desde el Cretáceo con la emersión de las granodioritas Santa Rosa y gabro-dioritas Patap aflorantes en todos los apéndices por las que se desarrolla el trazo del Canal Principal, y que se continúa en el Terciario inferior a superior y hasta probablemente en el Cuaternario antiguo.
La evolución tectónica de la región costanera tiene episodios que data desde el Cretáceo como es la fase intracretácica, en el cual entre otras ocurre el Grupo Casma y pre -. Batolito Andino, pues los cuerpos dioríticos de la superunidad Patap, gabro - diorita y la granodiorita Santa Rosa, cortan en contactos francos las estructuras desarrrolladas durante esta fase.
En el sector Occidental Andino es evidente un sistema de fallas longitudinales, vinculados a una fase de compresión intracretásica, así como un sistema de fracturas y fallas transversales que obedecen a los procesos tectónicos de compresión post - batolito, es decir del Terciario inferior y superior.
El resultado de estos sistemas estructurales en la región ha repercutido al área del Proyecto, habiéndose identificado dos fallas geológicas en una pequeña abra formada por la intrusión granodiorítica de las progresivas 2+660 al 2+790 que se interceptan en la zona del túnel
24
proyectado, de ocurrencia muy anterior y que en la actualidad está inactiva y sellada con brechas tectónicas.
La posición de estas estructuras es: la del lado derecho tiene un rumbo general N-S y buzamiento 60°NE, la del lado izquierdo tiene un rumbo NO-SE y buzamiento 65°S.
Así mismo, se ha observado de modo general la cobertura de ambas unidades intrusivas mapeadas en la ruta del Canal Principal, está afectada por un conjunto de sistemas de diaclasas y fracturas menores con orientaciones polarizadas, las mismas disminuyen en profundidad estimada entre 10 a 20 m. (observación en los flancos).
3.5.0 TIPOS DE SUELOS
La descripción macroscópica de la litología de cada una de las unidades en todos los tramos mencionados ha permitido deducir una clasificación s u e s , los mismos están mapeadas en los planos del Geo. N" 01 al 10.
Así tenemos al depósito aluvial descrito en 3.3.1, es una grava arcillosa (GC), cuyos clastos tienen un peso específico mayor a 2,5 buena por tratarse de naturaleza intrusiva masivamente y una consistencia densa.
El depósito eólico descrito en 3.3.2, es una arena limosa (SM), consistencia suelta hacia la cobertura, y densa hacia el interior . Las arenas integrantes de esta unidad son generalmente de cuarzo y feldespato, los que le dan un peso específico 2,5 ó mayor, considerada como buena, y es de alta permeabilidad.
El depósito coluvial descrito en 3.3.3, es una grava pobremente graduada (GP) con poco matriz, cuyos elementos tienen formas angulosas, es de alta permeabilidad y con espesores menores.
Existen varios tramos del Canal Principal consistentes de una mezcla heterogénea, por ello sus clasificaciones son una combinación como arena limosa a grava arcillosa (SM-GC), gravas mal graduadas a arena limosa (GP-SM) según las proporciones de las mismas.
3.6.0 CONDICIONES GEOTECNICOS DE LA CIMENTACIÓN
3.6.1 Parámetros Geotécnicos
De acuerdo a la clasificación propuesta por BIENASKY (1970), los diferentes tipos de suelos y rocas descritos en 3.5.0, están indicados en los perfiles longitudinales de los planos Geo. N° 01 al 10.
Todos los suelos corresponden a la Clase V, calidad de suelo, cuyos parámetros geotécnicos para el diseño respectivo son: Resistencia a la Compresión Simple es qu > 1 kg/cm^, Ángulo de rozamiento interno 0 > 30° y Cohesión C = 0.
25
La cobertura de los afloramientos intrusivos como granodiorita Santa Rosa y gabro diorita Patap en razón al mediano e intenso fracturamiento y diaclasamiento, se clasifican como correspondiente a la Clase III - IV, calidad de roca fracturada y/ó alterada, cuyos parámetros geotécnicos para el diseño son: Resistencia a la Compresión Simple es 5 kg/cm^ qu <30 Kg/cm^, Ángulo de rozamiento interno 25° > 0 i > 15° y Cohesión 2 kg/cm^> C > 1 kg/cm^.
En algunos tramos y en la parte inferior como se observa en los perfiles longitudinales de los planos geológicos y geotécnicos la roca es más fresca y sana, y corresponde a la Clase II - I calidad roca sana e inalterada, cuyos parámetros geotécnicos para el diseño son: Resistencia a la Compresión Simple: 250 kg/cm^ < qu < 2000 kg/cm^. Ángulos de rozamiento interno 45° > 0 i > 35° y Cohesión 4 Kg/cm^ > C > 2kg/cm^.
3.6.2 Clasificación de los Materiales de la Cimentación
El trazo del Canal Principal tiene como materiales de excavación en la cimentación y hasta el nivel de la razante según el diseño, y de acuerdo las características litológicos, tipos de suelos, y parámetros geotécnicos descritos en los numerales 3.3.0, 3.5.0, 3.6.0 respectivos, el indicado en el Cuadro N° 3-2 y los perfiles longitudinales geológico y geotécnico del Geo. N° 01 al 10, se resume en el Cuadro N" 3-3:
CUADRO N° 3-3 Clasificación del Material de Excavación
Plano Geo - 01
Geo - 02
Geo - 03
Geo - 04
Geo - 05
Geo - 06
Geo - 07
Geo - 08
Geo - 09
Geo-10
Progresiva 1+500.
3+000 .
4+500 .
6+000 .
7+500 .
9+000 .
10+500
12+000
13+500
14+653 Final.
Longitud 1 500 m.
1 500 m.
1 500 m.
1 500 m.
1 500 m.
1 500 m.
1 500 m.
1 500 m.
1 500 m.
1 153 m.
Roca Fija 186 m. 12 %
240 m. 16 %
187 m. 13%
-.-
-.-
750 m. 50%
482 m. 32%
291 m. 2 0 %
372 m. 2 4 %
181 m. 16%
Roca suelta 282 m.
19% 586 m. 39% 319 m 21 %
-.-
-.-
-.-
218 m. 15%
230 m. 15%
253 m. 17%
300 m. 26%
Mat. Suelto 1 1 035 m.
69 % 684 m. 45 %
994 m. 66 %
1 500 m. 100%
1 500 m. 100% 750 m. 50 %
800 m. 53 %
979 m. 65%
875 m. 59 %
672 m. 58 %
26
En general, la proyección del Canal Principal tiene aproximadamente las siguientes longitudes y porcentajes por cada tipo del material de Excavación en la cimentación del Canal según el diseño realizado, las mismas deben de removerse en la fase de Obra.
Resumen de Clasificación del Material.
Tipos del material
Roca fija Roca suelta Material suelto
Totales
Longitudes m.
2 689 2 188 9 789
14 653
Porcentajes %
18,30 14,90 66,80 100,00
3.6.3 Estabilidad de Taludes
Según el Cuadro N» 3-2 los materiales rocosos mapeados en diferentes tramos del trazo del Canal presentan formas de apéndices de las estribaciones andinas, su edad es Mesozoica (Cretáceo superior), con altitudes bajas; los flancos tienen pendientes variables desde inclinadas hasta empinadas, sin mayores deformaciones tectónicos de importancia, habiéndose identificados sólo dos fallas geológicas muy locales en la zona del túnel proyectado, éstas estructuras son de relativa antigüedad y se encuentran selladas por materiales de brecha, es decir están considerados como inactivas.
Por lo manifestado, éste macizo rocoso y por su edad antigua, posición fija se considera como de buena estabilidad para las excavaciones del canal durante la etapa de Obras, la misma alcanzará apenas una profundidad no mayor a 2,0 m. de acuerdo al diseño.
Los suelos gravosos y combinados con arenas de los depósitos aluvial y eólico con aspecto de conglomerado pobremente cementado con matriz limo arcillosos sin alcanzar una buena consolidación, fueron mapeados en diferentes tramos, la misma es el resultado de los transportes ocurridos durante los períodos húmedos del ciclo hidrológico, son de una relativa estabilidad frente a los agentes externos.
El depósito eólico tanto la más reciente y la más antigua ( profundidad), es de consistencia muy suelta a densa (poco compacta), es considerado como inestable con respecto a las presiones de carga externa y a las vibraciones de ondas sísmicas.
3.6.4 Taludes de Corte
El talud de corte recomendado para el material rocoso tanto fracturado y sana será de horizontal H = % y vertical V = 1, ver Cuadro N" 3-2, en la cual está indicada los taludes de corte por los tramos de afloramiento.
27
En los materiales sueltos de los depósitos aluvial, coluvial y la mezcla de ambos el talud de corte recomendado será de 1/5 en la horizontal y Vz en la vertical, aceptada hasta una altura máxima de 5,0 m. los cuales se indica en el mismo cuadro.
Los materiales del depósito eólico (reciente y antigua) con fines de cimientos necesita un tratamiento geotécnico ( Mecánica de Suelos) hasta alcanzar una rigidez necesaria, donde el talud más recomendable será de 1:75 en la horizontal y 1 en la vertical. Ver Cuadro N» 3-2.
3.6.5 Tipos de Excavación
Los materiales rocosos dada la naturaleza intrusiva y alta dureza, para remover durante la fase de Obra será necesaria el empleo de explosivos, y maquinarias a parte de la mano de obra, por ello los tipos de excavación será I y II.
Los suelos gravosos (aluviales, coluviales y una mezcla de ambos) será excavada con los tipos II y III.
Los suelos arena limosos (eólicos) dada su consistencia muy suelta, para removerias no necesita el empleo de maquinaria pesada, y la excavación del material será del tipo III. Ver Cuadro N" 3-2.
3.7.0 PROCESOS DE GEODINÁMICA EXTERNA
En el área del Proyecto existen tres procesos de geodináminca externa activa, éstos son: eólicos, aluviones y meteorización física.
La acción eólica es un proceso permanente y con mayor incidencia en la margen izquierda del valle, por ser una zona desértica (carente de la vegetación) en contraposición de la margen derecha que es un área poblada con vegetación muy densa. La margen izquierda es una superficie libre para la corriente de aire que se desplaza con una orientación general de Oeste a Este valle arriba (localmente).
Como resultado de este proceso es la acumulación de arena limosa (eólica), que presenta diversas formas de acumulo como: cerros bajos, dunas, barcanas, laderas, lomas, llanuras y depresiones; estas acumulaciones de arena limosa tiene lugar desde el túnel proyectado Km 2+900 hasta más abajo del final del trazo Canal Principal (valle abajo).
Como quiera que este proceso es permanente existen por ello sedimentos eólicos antiguos y recientes, los más antiguos se estima son potentes y generalmente están bajo la cobertura de los más recientes, como ejemplo tenemos en la salida del túnel una buena extensión de sedimentos antiguos el que fuera develada con la prospección eléctrica, cuyos resultados confirma lo manifestado, diferenciable claramente por
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las resistividades; estos casos de sedimentos antiguos son numerosos en el área del Proyecto, en algunos sectores sacan cabeza y son denominados como dunas fósiles.
Este proceso eólico tiene su ocurrencia desde épocas anteriores hasta el presente y continuará con mayor o menor intensidad en el futuro, y que colmatará al canal abierto.
En este caso el canal de conducción necesitará una protección mediante un diseño adecuado como conducto cubierto o tubería para los tramos con mayor incidencia.
Los procesos aluviales y aluvionales son violentos y de régimen estacional, así tenemos la zona de Captación y los primeros tramos del Canal Principal consisten de materiales gravosos acumulados como resultado de las entradas del río Huaura; en la actualidad la terraza se encuentra en un nivel superior respecto al lecho del río, sin embargo durante los períodos húmedos las máximas avenidas alcanzan a impactar la terraza y la Captación actual pero no logra a invadir el canal existente.
A lo largo del trazo de Canal Principal existen varias quebradas secas pero con indicios claros de flujos turbulentos aluvionales que habrían ocurridos en los años muy húmedos del ciclo hidrológico (esporádicos), los cuales no son tan riesgosos; sin embargo para darle mayor seguridad física al canal es necesario diseñar en los tramos más críticos como conductos cubiertos.
Los procesos de meteorización física es permanente en la zona dada la región geográfica costanera, donde los afloramientos de rocas intrusivas como la granodiorita Santa Rosa y gabro - diorita Patap son afectados masivamente, principalmente por la variación de la temperatura, como resultado de este proceso la cobertura de los macizos rocosos generalmente se encuentran alterados y fracturados con estructuras menores como sistemas de diaclasas y fracturas de poca profundidad; por lo cual y para los efectos de la geotecnia las rocas meteorizadas son clasificadas como correspondiente a la Clase III - IV calidad de roca fracturadas y/ó alterada y hace que sea permeable, necesitándose por ello un diseño de canal revestido en todo la longitud.
3.8.0 ZONA DEL TÚNEL
El túnel está ubicada entre las progresivas del 2+560 al 2+940 con una longitud 380 m. La proyección se debe para cruzar transversalmente a un apéndice rocoso de las estribaciones andinas. Este tramo está conformado por rocas intrusivas granodiorita Santa Rosa en los primeros 120 m. al nivel de la razante y los restantes por sedimentos grava, arena - limosa de los depósitos coluvial y eólico. Ver planos Geo 11 -12.
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La zona del portal del túnel de entrada es una granodiorlta poco fracturada, con características geotécnicas de la Clase III - IV calidad de roca poco fracturada, competente para diseñar el portal; la cobertura superficial y en una longitud de 50 m. aproximadamente pendiente arriba es una mezcla de gravas angulosas con arena limosa de poco espesor, el cual no influye a la zona del túnel.
En la actualidad un pequeño tramo y con una curvatura se encuentra excavada realizada por los usuarios para eludir del material suelto de la cobertura.
La zona del túnel propiamente dicho hasta la progresiva 2+730 y una longitud de 120 m. es una granodiorlta Santa Rosa de la Clase II - I calidad de roca sana o competente, sin embargo debe interceptar la proyección a las fallas geológicas mapeadas superficialmente, y de acuerdo a la geoeléctrica realizada existe una cobertura poco fracturada hasta una profundidad variable de 20 a 30 m, de la Clase III - IV; y hasta la progresiva 2+940 es un tramos de 210 m. consiste de sedimentos
arena limosa del depósito eólico, según la Geoeléctrica aplicada en este sector confirma la presencia de la antigüedad de esta unidad cubierta por otra más reciente; y dado las consistencias de poco compacto o denso hacia el interior y suelto hacia la superficie con respecto a la razante, éste tramos sería en rajo abierto protegido lateralmente por muros secos y/ó un conducto cubierto como también una tubería dado que la corriente de aire es permanente.
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CAPÍTULO / V
PROSPECCIÓN GEOELECTRICA
4.1.0 INTRODUCCIÓN
4.1.1 Generalidades.
El presente Estudio fue ejecutado en dos etapas. La primera parte consistió en la obtención de datos durante la fase de campo, la misma que fue realizada en el mes de septiembre del 2 000.
La segunda etapa fue de gabinete en la cual se analiza e interpreta las curvas obtenidas de las mediciones eléctricas de la fase de campo, obteniéndose un modelo de curva por puntos que luego se plasmó en un corte geoeléctrico representada por un conjunto de valores de resistividad correspondiente a sedimentos antiguos y recientes; los resultados nos ha permitido interpretar la presencia de estratos no diagenizados y diagenizados que servirán como índice indirecto para el diseño del túnel y canal entre las progresivas de 2+560 hasta 2+940.
4.1.2 Método Geofísico Empleado
El método empleado fue el de resistividad eléctrica en su variante sondaje eléctrico vertical (SEV), utilizando la configuración trielectródica Schiumberger, asimétrico lineal; éste dispositivo es de amplio uso en estudios similares como el del presente caso.
4.1.3 Fundamento del Método
Los principios de la prospección geoeléctrica, son aplicados desde hace mucho tiempo a la Ingeniería Geotécnica como son: canales, puentes, túneles, presas, entre otros; para determinar el espesor de los estratos y/ó capas de suelos consolidados y no consolidados.
El agua contenida en los poros de los materiales así como en las estructuras (fallas, fracturas, diaclasas, contactos y otros anomalías), son elementos fundamentales para la medición de las resistividades, donde los diferentes horizontes de suelos están bien diferenciados, a estos factores.
4.1.4 Objetivos
La aplicación de los sondajes eléctricos verticales a partir de la superficie del terreno y en dirección perpendicular a ella, permite evaluar la distribución de las diversas capas geoeléctricas del subsuelo y determina los valores de la resistividad así como el espesor de las mismas.
4.1.5 Equipo Geoeléctrico Utilizado
El equipo de prospección geoeléctrico está conformado por:
- Un equipo Soil test R-60 DC constituido de dos unidades de lectura de fabricación Estado Unidense.
- Como parte del equipo se cuenta con dos carretes (bobinas), y cables de baja resistencia eléctrica aptos para soportar tensiones, asimismo electrodos de fierro (A,B) y de acero inoxidable (M,N), combas, una batería de 12V y diversos accesorios.
4.1.6 Actividades Realizadas
Durante la fase de campo los SEVs se han realizado sobre el trazo del eje del túnel y canal a partir de la progresiva 2+580 hasta 2+940 (tramos bastante anómalo) y con distancias de 40 a 20 m, se han ejecutado siete sondajes eléctricos verticales (SEV), con la finalidad de definir bien los contactos formacionales de las diferentes unidades litológicos, los cuales se indican en la Figura N" 4-1.
La información del campo nos ha permitido diferenciar todo el relleno estratificado del depósito eólico y definir el contacto con la Super unidad Granodiorita Santa Rosa.
La distribución de las medidas de emisión A - B fue en forma asimétrica, con un electrodo fijo B de una longitud 400 m. al punto de estación donde el electrodo A apertura las lecturas a 1,5 , como mínimo y de 600 m. como máximo; de igual forma para las medidas de M - N fueron de 2 a 80 m. con los que se consiguió una información de acuerdo a las necesidades del presente Estudio. La interpretación final de las curvas de campo fue reajustada en una PC, mediante un programa de prospección geofísica.
4.2.0 RESULTADOS OBTENIDOS
4.2.1 Teoría del Sondaje Eléctrico Vertical
En el SEV se introduce corriente continua al terreno mediante un par de electrodos de emisión colocados en la parte externa A - B, en su recorrido radial experimentan una caída de tensión acordes con los factores acondicionantes tales como la humedad, textura del medio litológico, grado de mineralización, temperatura y otros; luego la caída de tensión es recepcionada en otro par de electrodos internos M - N, donde los valores medios sucesivos parten de un punto cero, en forma ascendente y lineal.
Los datos de resistividad aparente obtenidos en los SEVs, se representan mediante una curva, graficada en un formato bilogarítmico;
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a través de esta curva de campo y por diversos métodos de interpretación se determinan los valores de las resistividades verdaderas y los espesores para las diferentes capas en cada punto del sondaje objeto de la presente investigación.
4.2.2 Resultados Obtenidos
Los resultados de los sondajes verticales (SEV), se muestran en el siguiente cuadro, las mismas que nos ha permitido elaborar un corte eléctrico, que se esquematiza en el Plano Geof.N°4-i.
Cuadro N" 4 - 1 Interpretación Cuantitativa de los SEVs
SEV
01
02
03
04
05
06
07
h^
6840
1,3
5480
0,59
11200
1,0
4400
0,75
548
1,0
10200
3,9
9500
1,3
fi
h2
1960
5,1
661
5,91
2290
2,2
13200
1,9
2430
3,1
2510
10,6
1200
6,0
ft
370
21,1
47000
505
6,5
4810
7,7
1340
21,6
506
47,3
177
24,8
U
/74
23700
36500
1820
44,6
252
39
46200
20300
ft
/>5
135000
6550
SECTOR
Ubicación Progresiva
2+580
2+660
2+720
2+800
2+860
2+900
2+935.70
H = Profundidad iiasta la base de la capa. f = Resistividad en Ohm-m. h - Espesor de cada capa en m.
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4.2.3 Interpretación Cuantitativa
A. Corte Geoeléctrico A - A Fig, N° 4-2
La presente investigación se ha realizado en un tramo de roca fija y fracturada superficialmente, y otro tramo con sedimentos arenosos sueltos bastante potente; habiéndose diferenciado hasta cuatro tipos de materiales en profundidad y desde el portal de entrada hasta la salida de dicho túnel asi como una parte del tramo del canal.
a.1 Primer Horizonte, depósito coluvial (Qh-co)
Se puede apreciar en la parte superior (techo) un material suelto conformado por gravas muy gruesa de forma muy angulosos con matriz arenosa, en estado seco, con valores de resistividades desde 661 hasta 1960 ohm-m, y representa un espesor de 0.59 a 5,9 m. hasta el contacto con la roca fracturada.
a.2.- Segundo Horizonte, depósito eólico reciente (Qh-eó 2)
Corresponde al segundo horizonte geoeléctrico ubicado a la salida del túnel, conformado por una mezcla de arena limosa, con valores de resistividad de 505 a 13 200 ohm-m y la potencia varia de 1,3 hasta 9,0 m.
a.3.-Tercer Horizonte, Depósito Eólico antiguo (Qh-eó 1)
Corresponde a los sedimentos sueltos más potente ubicada a la salida del túnel y el canal, conformado por una mezcla de arenas, limos y poco de arcilla, de consistencia densa, la que estaría suprayaciendo al subestrato rocoso, el valor de resistividad varia de 177 hasta 2510 ohm-m y la mayor potencia se puede ubicar en el sondaje SEV N° 05.
a.5.- Cuarto Horizonte, Granodiorita Santa Rosa (Ks-gr.s,r,)
Corresponde al basamento rocoso e impermeable, constituido por el cuarzo, feldespatos, plagioclasas y otros minerales, de la edad del Cretáceo superior.
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FKURA N* 4 - 2 RESULTADOS DE LOS SONOAJES ELÉCTRICOS
ZONA DEL TÚNEL Hatnooo ViBli200
Km J^'S.^ 2+560 2+(00
WÍOGRESIVAS I I
2+?S0 Km
2-l'7a0 Km
2+750 Km
2+BOO Km
2+850 Km
2+900 I
29»
(toca Tntnjsfvo / Itg«ram«n4« fracturado /
B7D /
/ / / / /
/ /
, E23Zni]
Roca Intrusiva
12521
V
CAPITULO V
TOPOGRAFÍA
5.1.0 INTRODUCCIÓN
5.1.1 Antecedentes
En el área del Proyecto anterior al presente Estudio no se habían realizado actividades en esta especialidad con fines de irrigación, por lo cual ésta zona del Proyecto carece de informaciones topográficos específicos, los que podrían haberse tomado en cuenta como referencia.
5.1.2 Objetivos
Los objetivos de esta especialidad son:
- Proyectar una línea de gradiente hidráulico para el Canal Principal, desde la Captación y que pase por la cabecera del área de riego.
- Evaluar las alternativas más aparente teniendo en consideración el punto de vista geológico de las cimentaciones y que a su vez permita aprovechar al máximo el área de riego.
- Realizar el trazo del eje del Canal Principal desde la Captación referida hasta el final con una longitud de 14+653 km.
- Realizar el levantamiento topográfico del área de riego, en una extensión de 1 196,3 has.
5.1.3 Información Cartográfica
Para la ejecución de esta especialidad se ha utilizado como referencia las siguientes informaciones cartográficas:
- Carta Nacional a escala 1/1000 000, hoja Huacho 23-h, editada por IGNen1969.
- Plano Catastral a escala 1/25 000, hoja Humaya I - NE, editada por la Oficina Nacional de Catastro Rural del Ministerio de Agricultura, año de 1976.
- Plano Catastral a escala 1/10 000, editada por la Oficina Nacional de Catastro Rural del Ministerio de /^ricultura, año de 1973.
- Planos Ortofotomapas a escalas 1/5 000 y 1/20 000, fuente Proyecto de Rehabilitación de Tierras Costeras (Ex PLANREHATIC) del Ministerio de Agricultura, año de 1984.
5.1.4 Equipo Topográfico
Para las diferentes labores de campo se han utilizado los siguientes equipos topográficos, herramientas de campo y empleado los materiales que se indican a continuación:
A.- Equipo:
- 01 Teodolito WILD T-1 A. - 01 Nivel de Ingeniero KERN GK-1 - 01 Brújula Brunton. - 01 Eclímetro. - 08 Jalones de 2 m, c/u. - 02 Winchas de lona por 50 m. c/u. - 01 Altímetro.
B.- Herramientas de campo:
- 01 Arco de cierra. - 02 Machetes. - 01 Comba de 4 libras. 06 pinceles.
C- Materiales:
- 14 Libretas de topografía. - 07 Varillas de fierro construcción de 0 3/8" - 06 Bolsas de cemento andino. - 03 Galones de pintura esmalte color blanco. - 03 Galones de pintura esmalte color rojo. - 1000 Estacas de madera por 0,50 m.
5.1.5 Actividades Realizadas
A.- Fase de Campo.
Durante la etapa de campo y previo a las actividades descritas en el numeral 5.2.0 se ha realizado el reconocimiento del área de riego propuesto, desde la zona de Captación ubicada en el sector de Huacán chico hasta el final valle abajo, esta acción nos ha permitido planificar las actividades por desarrollar a un nivel de Factibilidad, estimar las necesidades de campo y el campamento, así como el tiempo requerido para alcanzar la meta.
B.- Fase de Gabinete.
Luego de la fase de campo, las actividades realizadas durante la presente etapa consistieron en:
- Procesamiento de los datos tomadas en el campo, como son las distancias reducidas, distancias verticales, altitud, cálculos de los elementos de curva, rumbos y buzamientos de los ejes entre los Pls,
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cálculo de las Coordenadas absolutas UTM, y nivelación diferencial ida y vuelta.
- Elaboración del plano topográfico en planta de la Captación a escala 1/200 con curva de nivel a 1 metro.
- Elaboración de los planos en planta y perfil longitudinal del trazo del Canal Principal por tramos de 1+500 km con los elementos de curvas correspondientes.
- Elaboración de los planos en planta de las zonas con obras de arte.
- Elaboración de los secciones transversales cada 20 m, del trazo.
- Elaboración del plano en planta del área de riego.
5.2.0 DESCRIPCIÓN DEL TRAZO DE CANAL PRINCIPAL
5.2.1 Zona de Captación
La Captación está ubicada en el sector agrícola Huacán chico de la margen izquierda del río Huaura, a una altitud relativa de 323,892 msnm hasta donde existe un canal rústico y un repartidor, en la cual se eligió un nuevo eje de Captación; en la cual se ha levantado en su contorno una topografía al detalle en una extensión aproximado de 1,0 ha.
5.2.2 Gradiente del Principa!
Partiendo del punto de Captación (nuevo eje transversal) PI-0 se procedió al gradiente hidráulico para el trazo del Canal Principal valle abajo y margen izquierda con una pendiente de 0,001, fijando estacas cada 20 m. pintado con pintura color rojo, habiendo alcanzado una longitud de 17+500 km.
Esta línea de gradiente permitió proyectar del canal, y luego de evaluar las condiciones de cimentación y su ubicación muy aparente por la cabecera del área de riego, se procedió a las siguientes actividades.
5.2.3 Trazo del Eje de Canal Principal
Tomando como punto de partida al PI-0 ubicada en la Captación Huacán chico y en base a la gradiente hidráulico evaluado se ha procedido a la ubicación de los demás Pls debidamente empotrados al suelo con estacas de fierro en un dado de concreto, luego se ha tomado la lectura de las medidas de distancias inclinadas y los ángulos por el método de deflexión.
Por este procedimiento se ha ubicado en el terreno un total de 194 Pls en una longitud total de 14+653 km. que comprende el Canal Principal, los cuales se indican en el Cuadro N° 5-1. del Anexo II.
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5.2.4 Poligonal de Apoyo
Previamente al levantamiento de la faja del canal principal y del área de riego se ha realizado una poligonal de apoyo, la cual fue cerrada en sus vértices de la triangulación, tomándose las Coordenadas relativas, los ángulos y distancias fueron leídas con el Teodolito por el método de repetición y reiteración; los lados del triángulo se le denomina "A", "Pl-62" y "B"; de los cuales se ha tomado como base el lado "A" - "B", dicho lado se ha medido con wincha de acero dos veces (ida y vuelta), cuyos resultados se indica en el Cuadro N" 5-2 y Fig. N» 5-1. del Anexo II.
5.2.5 Control Horizontal
A. Trazo del Canal Principal
Para el control horizontal se tomó como punto de partida al eje A-1 y BM-1, a partir de los cuales se realizó el trazo de una poligonal de apoyo abierta siguiendo como referencia a la gradiente hidráulica, y aplicando el método de las deflexiones para determinar los elementos de curva y longitudes reducidas.
B. Area de Riego.
El control horizontal relativo fue efectuada en base a los puntos "A", "B" y PI-62. Apoyándose en el lado A-B se procedió al cierre del polígono determinado por lados del perímetro, midiendo los ángulos con una precisión al segundo por los métodos de repetición y reiteración, para el cual se ha utilizado los jalones en los extremos de los lados de cada ángulo para determinar finalmente los ejes de base en el levantamiento planimétrico del área de riego.
5.2.6 Control Vertical
En la zona de Captación para el control vertical se estableció dos puntos topográficos (A-0 y A-1), cuyos vértices fueron monumentados y nivelados con respecto al BM-1, los mismos sirvieron como base para el levantamiento altimétrico del trazo de Canal Principal y del área de riego.
En el desarrollo del trazo de Canal Principal y del área de riego se ha instalado una red de BMs ubicados aproximadamente cada 500 m. en un total de 30. Ver Cuadro N" 5-3. del Anexo II.
Las cotas de los BMs están amarrados al sistema geodésico de coordenadas UTM del IGN; el control de la nivelación se ha efectuado por la sumatoria de lecturas vista atrás y vista adelante entre los BMs continuos, habiéndose determinado un error promedio de 0,005 mm. El método de trabajo corresponde a la nivelación diferencial geométrica compuesta, para el cual se ha empleado el nivel de ingeniero automático marca KERN modelo GK-1 A.
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5.2.7 Relleno Topográfico del Canal
Tomando como estación en los diferentes intersecciones de los lados (Pls) se ha realizado el relleno topográfico detallado en una franja como mínimo de 20 m por lado (izquierda y derecha con respecto del eje), las mismas es dibujada con curvas de nivel a un metro, para que de este modo pueda reflejar la fisiografía del terreno.
5.2.8 Perfiles Longitudinales y Transversales
El canal proyectado está estacada en toda su longitud cada 20 m. y a partir del cual se procedió el levantamientos del perfil longitudinal y de las secciones transversales aplicando el método de la nivelación diferencial compuesta.
Esta actividad consistió en el acotamiento cada 20 m. del eje de canal, tomándose en estos puntos las secciones transversales perpendiculares al eje a una distancia de 20 hasta 50 m. en algunos tramos de morfología accidentada a cada lado del eje, llegándose de este modo al punto final del trazo en la progresiva Km 14+653. Ver planos de las secciones transversales.
5.3.0 LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DEL AREA DE RIEGO
5.3.1 Extensión Perimetral
Partiendo de uno de los puntos de control de la poligonal A-1 monumentado con concreto, se ha procedido al levantamiento taquimétrico de los vértices del polígono que delimitan el área de riego y consta de 77 lados, para ello se tomaron lecturas de ángulos horizontales, verticales y distancias estad ¡métricas así como los azimuts, que en total sumaron 89 puntos de control horizontal. La longitud del perímetro definido es de 22 285.12 metros, ver Cuadro N" 5-4 del Anexo II.
5.3.2 Extensión del Area de Riego
El levantamiento topográfico de cada uno de los hitos instalados se realizó mediante el método de radiación, partiendo del primer punto topográfico P-01 tomando el azimut con el P-02 y las respectivas coordenadas UTM con un GPS, que luego fue comparado con una carta geográfica de la zona; éste procedimiento permitió medir los ángulos interiores de cada uno de los vértices del perímetro y las distancias de cada lado del polígono, luego de realizado el dibujo y el areado respectivo para determinar la extensión del área de riego, la misma llegó a 1196,35 has como área bruta y deducido una extensión de 882 has como área neta que puede ser Irrigada, pero quedándose fuera los hitos: P-01 al P-35, en otro sector quedan también fuera los hitos P-41, P-42 y P-43.
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CAPTITULO VI
DISEÑO HIDRÁULICO
6.1.0 INTRODUCCIÓN
6.1.1 Generalidades
El planteamiento hidráulico contempla la construcción de 14 + 653 Km de canal de conducción y sus obras de arte. Las aguas a conducir son tomadas del río Huaura e irrigarán 882 ha de terreno ubicadas en el sector de Humaya - Huacán, distrito de Santa María- Provincia de Huacho.
El diseño hidráulico realizado se basan en las informaciones de: hidrología, geología, topografía y agrología respectivamente.
En el planteamiento hidráulico también se ha tomado en cuenta al canal existente, una captación de tipo rústica ubicada en la margen izquierda del río Huaura, existiendo un tramo del canal principal en proceso de construcción hasta la progresiva Km 2 + 560, cuya continuación se ha interrumpido por la presencia de un apéndice rocoso, el cual el estudio geoeléctrico definió el diseño del túnel.
En el presente proyecto no se contempla la construcción de la bocatoma y sus obras conexas por cuanto se necesita el estudio hidrológico a nivel definitivo del río Huaura.
6.1.2 Objetivos
- Diseño del canal de conducción, a partir de la estructura de captación existente cuya cota de partida es de 323,08 msnm hasta la cota de llegada de 297,56 msnm con una longitud total de 14 + 653 Km. El caudal de conducción es variable captando en sus inicios 1m /̂s, entregando al final 0.1 m /̂s.
- Diseño de un conjunto de Obras de Arte menor como son: rápida, tomas laterales, conducto cerrado, buzón de inspección, transiciones y muros de contención, todas ubicados en el desarrollo del canal.
6.1.3 Características Hidráulicas Generales
El planteamiento hidráulico del proyecto de in-igación contempla el siguiente esquema.
El canal de conducción principal es del tipo telescópico cuya variación de caudal es axno sigue: Ver planos N* D-1 al D-10 Planta y Perfil Longitudinal y D-11 al D-44 Secciones Transversales.
De o + 000 al 2 + 960 Km conduce Q = 1 m^/s. De 2 + 960 Km al 4 + 480 conduce Q = 0.995 m^/s. De 4 + 480 al 6 + 320 Km conduce Q = 0.870 m^/s. De 6 + 320 al 7 + 800 Km conduce Q = 0.730 m^/s. De 7 + 800 al 9 + 980 Km conduce Q = 0.475 m^/s. De 9 + 980 aMO + 700 Km conduce Q = 0.185 m^/s. De 10 + 700 al 14 + 653 Km conduce Q = de 0.100 a 0.185 m^/s.
Para la selección de las secciones del canal se ha tomado en cuenta los estudios: geológico, geotécnico y geoelécthco, siendo el material predominante la arena limosa permitiendo la elección de hasta tres tipos de secciones trapezoidal, rectangular y circular.
El canal de conducción se complementa con obras de arte menores ubicadas a lo largo de su trayectoria estas son: Túnel (110 m ), conducto cubierto (640 m), Buzones (6), transiciones (10), muros secos (48), rápida (1 ), tomas laterales (7).
6.2.0 CANAL PRINCIPAL
6.2.1 Estructura del Canal de Conducción
El canal de conducción como se ha descrito anteriormente es del tipo telescópico, por cuanto a lo largo de su recorrido va abasteciendo de agua para irrigar las zonas adyacente correspondiente al margen derecho del canal.
Debido a las condiciones geológicas del terreno donde se emplaza el canal se planteó hasta tres tipos de secciones: trapezoidal, rectangular y circular. Los taludes para el caso trapezoidal varían de acuerdo a la naturaleza del terreno desde z = 0.25 en roca fija, hasta z = 1.5 en arena. La sección circular (con tuberías) se consideró en las zonas con presencia de dunas en desarrollo para evitar que se cólmate con arena al canal abierto, ver figura N° 6-1 y 6-2 y planos D-1 al D-10 Planta y Perfil Longitudinal.
Los elementos hidráulicos para las diferentes secciones del canal se ha calculado a través de la fórmula de Manning, esto es:
n
donde:
Q = Caudal en m /̂s A = Area hidráulica en m^ R = radio hidráulica en m S = Pendiente de la rasante N = Coeficiente de rugosidad de Manning
43
Los taludes de corte del terreno varían es de z = 0.00 hasta z = 1.5,mientras que el talud de relleno corresponde para un talud z = 1.5, las características de las secciones típicas para el caso rectangular y trapezoidal las secciones será como sigue.
Figura N° 6-1 y 6-2
SECCIÓN TÍPICA DE CANAL TRAPEZOIDAL
NPT= Nivel de Piso Terminado GR = Cota Rasante H = Altura
JL
SECCIÓN TÍPICA DE CANAL RECTANGULAR
1 00
0,2C
•y \
r 0 075-0,10 p ^
0,10
NPT
Z CR
NPT= Nivel de Piso Terminado GR = Cota Rasante H = Altura
44
El canal de conducción presenta varios tipos de sección que resumimos a continuación:
De 0 + 000 al 0 + 800 De 0 + 800 al 1 + 320 De 1+ 320 al 2 + 560 De 2 + 560 al 2 + 630 De 2 + 630 al 2 + 740 De 2 + 740 al 2 + 900 De 2 + 900 al 3 + 020 De 3 + 020 al 3 + 520 De 3 + 520 al 4 + 000 De 4 + 000 al 4 + 600 De 4 + 600 al 6 + 360 De 6+ 360 al 8+ 100 De 8+ 100 a l i o + 020 De 10+ 020 al 10+ 920 De 10+ 920 al 11 +040 D e l l +040 al 12 + 000 De 12+ 000 al 12+ 600 De 12+ 600 al 14+653
trapezoidal trapezoidal trapezoidal rectangular túnel conducto cubierto trapezoidal trapezoidal conducto cubierto trapezoidal trapezoidal trapezoidal trapezoidal trapezoidal rápida trapezoidal trapezoidal circular
tipo 1 tipo 2 tipo 3 tipo 4 tipo 5 tipo 6 tipo 7 tipo 8 tipo 9 tipo 8 tipo 10 tipo 11 tipo 12 tipo 13 tipo 14 tipo 15 tipo 16 tipo 17
Para el tipo 17 se ha diseñado usando tubería PVC perfilada que es una tubería estructural con superficie interior lisa y pared exterior perfilada, formada por el enrollamiento helicoidal de una banda de perfil estructurado, fabricada con resinas de policloruro de vinilo no plastificado (PVC-U) mediante un proceso de extrusión. Gracias al diseño del perfil ( en T) las tuberías poseen una excelente relación peso-resistencia. Se pueden manipular fácilmente en obra y es innecesario el uso de equipo pesado para su transporte, colocación e instalación, siendo una gran ventaja en obras de difícil acceso. Su rugosidad como material en términos de Manning es de n = 0.10 y se fabrican en una amplia gama de diámetro que van desde 200 hasta 3000 mm. con un diámetro interior igual al diámetro nominal. Las demás características hidráulicas de las secciones lo encontramos en los cuadros N° 6-1 y N°6-2.
En el tramo del canal con tubería se han diseñado varios buzones de inspección cada 300m aproximadamente ubicando de preferencia en un P.l, cabe mencionar que las tuberías antes nombradas permiten dar las curva por su propia flexibilidad y con el uso de accesorios que se fabrican para cada caso de curvatura, por esa razón no se consideró buzones en cada curva de volteo.
Se ha diseñado un canal revestido con concreto fc= 175 kg/cm^ de 0.075 y 0,10 m de espesor tanto para muros como para pisos, por tanto se tomó n= 0,015, el canal llevará juntas asfálticas cada 3 m.
45
CUADRO N° 6 - 1
CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS DEL CANAL PRINCIPAL
1 N"
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
PROGRESIVA
INICIO 0 + 000 0 + 800 1 +320 2 + 560 2 + 630 2 + 740 2 + 900
3 + 020 3 + 520 4 + 000 4 + 600 6 + 360 8+ 100 10 + 020 10 + 920 11 +040 12 + 000 12 + 600
FINAL 0 + 800 1 +320 2 + 560 2 + 630 2 + 740 2 + 900 3 + 020 3 + 520 4 + 000 4 + 600 6 + 360 8 + 100 10 + 020 10 + 920 11 +040 12 + 000 12 + 600 14 + 653
TIPO
1 2 3 4 5 6 7 8 9 8 10 11 12 13 14 15 16 17
CAUDAL (Q) m'/s 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 0,955 0,955 0,955 0,870 0,730 0,475 0,185
0,185 0,185 0,185
ANCHO DE SOLERA
(b) m 0,80 0,80 0,80 1,20 1,20 1,20 0,80 0,80 1,60 0,80 0,60 0,60 0,50 0,40
RÁPIDA 0,40 0,40 0,55
TALUD
(Z) 0,50 0,50 0,25 0,00 0,00 0,00 1,50 1,50 0,00 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50
1,00 1,50
RUGOSIDAD
(n) 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015
0,015 0,015 0,010
PENDIENTE (s)
m/m 0,0012 0,0014 0,0012 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001
0,001 0,0015 0,0015
TIRANTE NORMAL
(Y) m 0,741 0,709 0,871 0,805 0,805 0,805 0,584 0,571 0,584 0,571 0,591 0,544 0,466 0,316
0,353 0,286 0,357
AREA HIDRUALICA (A) m'
0,867 0,818 0,886 0,967 0,967 0,967 0,979 0,947 0,934 0,947 0,879 0,771 0,559 0,276
0,266 0,237 0,163
ESPEJO DE AGUA
(T) m 1,541 1,508 1,235 1,20 1,20 1,20
2,553 2,514 1,60
2,514 2,373 2,233 1,898 1,348
1,106 1,259 0,525
NUMERO DE FROUDE (F)
0,491 0,530 0,425 0,368 0,368 0,368 0,526 0,525 0,427 0,525 0,519 0,514 0,501 0,473
0,454 0,573
0,6493 1
CUADRO N° 6- 2
CARACTERÍSTICAS HIDRÁULICAS DEL CANAL PRINCIPAL
1 N"
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
TIPO DE FLUJO
SUBCRITICO SUBCRiriCO SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO
RÁPIDA SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO SUBCRÍTICO
Perímetro (p) m
2,456 2,385 2,595 2,811 2,811 2,811 2,908 2,860 2,769 2,860 2,731 2,563 2,180 1,539
RÁPIDA 1,398 1,432 1,030
Radio hidráulico (R). m
0,353 0,343 0,342 0,345 0,345 0,345 0,337 0,331 0,338 0,331 0,322 0,301 0,256 0,179
RÁPIDA 0,190 0,166 0,158
Velocidad (V) m/s
1,153 1,222 1,283 1,035 1,035 1,035 1,021 1,009 1,022 1,009 0,990 0,947 0,851 0,670
0,697 0,779 1,134
Energía específica (E). m - kg/Kg
0,809 0,785 0,936 0,860 0,860 0,860 0,637 0,623 0,637 0,623 0,641 0,590 0,503 0,339
0,378 0,317 0,422
Borde libre bl(m) 0,36 0,39 0,23 0,19 0,19
CONDUCTO 0,17 0,18
CONDUCTO 0,18 0,16 0,16 0,18 0,18
0,15 0,21 0,19
Altura total H(m) 1,10 1,10 1,10 1,00 1,00
CUBIERTO 0,75 0,75
CUBIERTO 0,75 0,75 0,70 0,65 0,50
0,50 0,50 0,55
Talud de corte (Zc) 0,50 0,50 0,25 0,25
TÚNEL CONDUCTO
2,00 1,5 a 2,00
CONDUCTO 1,5 a 2,00
2,00 2,00 2,00
1 a 1,5
1,00 1 a 1,5
TUBERÍA
Talud de relleno o enrocado (Zr)
1,50 1,50 1,50 1,50
TÚNEL CUBIERTO
1,50 1,50
CUBIERTO 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50
1,50 1,50
TUBERÍA
El borde libre (f) se ha considerado cumpliendo las especificaciones para el diseño de canales que comprende entre 20% a 30% de tirante normal.
La velocidad máxima permisible en concreto es 5 m/s y la mínima de 0,60 m/s el cual se esta cumpliendo en el presente proyecto.
La pendiente del canal esta en función de la topografía considerando para ello el tipo de suelo, velocidad del fluido, sección típica como factores influyentes en la elección. La rasante del canal se optó evitando en lo posible rellenos. Para el trazado en planta, perfil longitudinal y secciones transversales del canal de conducción se ha tenido en cuenta la topografía, considerando en los tramos como radio mínimo de 3 a 5 veces el ancho del canal (B), los elementos de curva se calcularon con las siguientes relaciones:
T = R tan (1/2)
_ nIR 180
E = R[Sec{l/2)-í\
Donde:
T = Longitud de tangente (m) I = Ángulo central de la curva en grados sexagesimales R = Radio de la curva en m L = Longitud de arco de curva en m. E = Externa de la curva en m
Con los datos obtenidos se estacaron los PC; PT conociendo los Pl y la externa.
Todos los detalles esta graficada en los planos de planta y perfil longitudinal y elaborados a escala H: 1/2000 y V: 1/200; y planos de secciones transversales elaboradas a escala 1/100 cada 20 m. Ver planos de diseño y cuadros N°s 6 - 1 y 6 - 2.
La longitud total del canal de conducción es de 14 + 653 Km, a partir de la estructura de captación existente cuya cota de partida es de 323.08 m.s.n.m. hasta la cota de llegada de 297,56 m.s.n.m.
48
6.3.0 OBRAS DE ARTE
6.3.1 Estructuras de la Obras de Arte Menores
Las obras de arte conformado por un conjunto de estructuras hidráulicas que se encuentran ubicados en el desarrollo del canal, según se menciona a continuación.
Cuadro N° 6 - 3
Relación de las Obras de Arte
Estructura
Toma lateral N°1 Transición N°1 Transición N°2 Transición N°3 Túnel Conducto cubierto Transición N°4 Toma lateral N°2 Transición N°5 Transición N°6 Conducto cubierto Transición N°7 Toma lateral N°3 Transición N°8 Toma lateral N°4 Transición N°9 Toma lateral N''5 Transición N°10 Toma lateral N°6 Transición N°11 Toma lateral N°7 Rápida Transición N°12 Transición N°13 Tubería Buzones(6) Muros (48)
Progresiva Km.
0+020 0+800 1+320 2+560 2+630 al 2+740 2+740 al 2+900 2+900 2+960 3+020 3+520 3+520 al 4+ 000 4+000 4+480 4+600 6+320 6+360 7+800 8+100 9+980 10+020 10+700 10+920 al 11+040 12+000 12+600 12+600 al 14+653 12+600 al 14 +653 0+000 al 4+000 12+900 al 12+920
Características de las Estructuras
401/s cambio de pendiente Cambia de sección Cambia de sección 1.0 m^/seg.
1.00 m^/seg. Cambia de sección 45 l/s. Cambia de sección Cambia de sección 0.955 m^/seg. Cambia de sección 85 l/s. Cambia de sección 140 l/s. cambia de caudal 255 l/s. Cambio de sección 290 l/s. Cambia de sección 85 l/s. 185 l/s Cambia de sección Cambia de sección 185 l/s diámetro int. 1.2 m mamposteria de piedra
6.3.2 Túnel
Las secciones del túnel está compuesta por una rectangular y otra semicircular de radio 0,7 m, la altura desde el piso terminado hasta el techo tiene una altura de 1.80m, el ancho libre en la base es de 1,20m. El canal será revestido (0,10 cm tanto en base como en los muros) hasta la altura del tirante (1,10 m) por cuanto según el informe geológico
49
geotécnico deben presentarse varias fracturas. El revestimiento será con concreto simple de 175 kg./cm^, una sección rectangular con su transición respectiva antecede al túnel. Después del túnel la sección del canal es del tipo conducto cubierto por cuanto el terreno de cimentación es arena limosa de gran altura. Ver plano D-2 y D-46.
6.3.3 Muros de Contención
En los tramos donde no es posible construir un relleno natural, se construirán muros con mampostería de piedra asentada en mortero cemento:arena 1:4 con materiales extraídos del lugar, los muros llevarán filtros de PVC clase 10 de longitud variable, se colocaran cada 2 m y en hileras de cada 1.5 m, el ancho mínimo de coronación de los muros es de 0,30 m y altura variable, se han diseñado 48 muros de contención a lo largo del canal de conducción. Los detalles y demás características lo encontramos en el plano N° D-48.
6.3.4 Transición
Se ha diseñado hasta 10 transiciones de concreto ciclópeo fc = 175 kg/cm^, + 30 % PG, cuyo espesor de la cimentación y de los muros es variable las mismas están en función del caudal la altura y ancho del canal. La longitud de la transición se calculo teniendo en cuenta la siguiente relación:
L = (Ti -Tz)/(2 tan 12° 30)
Donde:
Ti = espejo de agua del canal de entrada (m). T2 = espejo de agua del canal de salida (m). L = longitud de la transición (m).
Las dimensiones están indicadas en el plano N° D-50
6.3.5 Conducto Cubierto
Desde la progresiva km 2+740 hasta km 2+900 y desde la progresiva 3 + 520 hasta 4 + 000 ocurren deslizamientos de arena limosa en forma permanente del talud margen izquierdo, por estos problemas geodinámicos se ha diseñado como conducto cubierto en estos tramos del canal, las mismas serán de sección rectangular con techo de concreto armado cuyas características son:
Los muros laterales del primer conducto cubierto es de 2,20 m de altura, de sección trapezoidal, ancho de la corona 0.25 m. y con concreto ciclópeo f c = 175 kg/cm^, + 30 % PG, la cimentación tendrá un espesor de 0.40 m. por 1.20 m. de ancho.
50
Techo tipo losa de concreto armado de 0,15 m de espesor y fc= 210 kg/cm^, llevaran dos mallas de acero fy = 4 200 kg/cm^ de 0 1/2" espaciados cada una a 0,25 m longitudinalmente y 0.30 transversalmente. Esta losa llevara tapas de concreto armado con 0,05m de espesor cuyas dimensiones son 0.80 m. x 0.80 m. y estarán ubicadas en tramos cada 40 m.
Los muros laterales del segundo conducto cubierto es de 1.80 m de altura de sección trapezoidal, ancho de la corona 0.20 m. y con concreto ciclópeo f c = 175 kg/cm^, + 30 % PG, la cimentación tendrá un espesor de 0.30 m. por 1.60 m. de ancho.
Techo tipo losa de concreto armado con 0,15 m de espesor y fc= 210 kg/cm^, llevaran dos mallas de acero fy = 4 200 kg/cm^ de 0 1/2" espaciados cada una a 0,25 m longitudinalmente y 0.30 transversalmente. Esta losa llevara tapas de limpia de concreto armado con 0,05 m de espesor cuyas dimensiones son 0.80 m. x 0.80 m. y estarán ubicadas en tramos de cada 40 m.
El tramo cubierto posee una estructura de transición tanto de entrada como de salida. Los detalles lo encontramos en el plano N° D-46 y D-47.
6.3.6 Buzón
Se considera 6 buzones de inspección cuya cimentación es de 0.20 m de espesor con sus uñas respectivas y en concreto simple fc= 175 kg/cm . Los muros tienen un espesor de 0.15 m por 1.35 m de altura y en concreto simple fc= 175 kg/cm^. El techo o losa superior tendrá un radio de 0.75 m en concreto armado 210 Kg/cm^ de 0.15 de espesor, con acero fy=4200 Kg /cm^ de 0 1/2" en ambos sentidos. Las tapas también serán de concreto armado con acero fy=4200 Kg /cm^ de 0 1/4" cada 0.15 cm en ambos sentidos. El buzón tiene un diámetro interior de 1.20 m por una altura libre de 1,35 m.
Las superficies interiores de los muros y losas de fondo serán tarrajeadas en dos capas:
- La primera de 1.5 cm de espesor con mezcla cemento /arena 1:5 y acabado rayado.
- La segunda (24 horas después) será de 0.5 cm de espesor, con mezcla 1:3 y acabado pulido.
Los demás detalles lo encontramos en el plano D-49.
6.3.7 Toma Lateral
Se ha considerado el diseño de 7 tomas laterales de sección rectangular para abastecer de agua a las zonas de riego, antes de efectuar la toma se cambia de sección trapezoidal a rectangular con una transición de 2
51
m de longitud. Agua abajo de la toma se proyecta un vertedero pequeño con el fin de generar el empozamiento de las aguas a ser captadas. La captación se realiza con un desnivel de altura variable cuya dimensiones de la ventana está en función del caudal a derivar y la altura de agua empozada, el control se realiza a través de las compuertas tipo tarjeta ubicadas inmediatamente después de la losa. La(s) compuerta(s) llevan un mecanismo de izaje que llevará una losa de maniobras de concreto fc=175 Kg /cm^ con acero de refuerzo fy=4200 Kg /cm^ de 0 3/8" cada 0.20 m en ambos sentidos.
Los muros laterales del canal serán de concreto ciclópeo fe = 175 kg/cm^, + 30 % PG, la cimentación de 0.20 m consistirá en una mampostería de piedra 0 0.12 m asentada en concreto fc=175 Kg /cm^ (0.08 m) y emboquillado en mortero 1:3. El caudal derivado se depositará en una poza cuyos muros laterales son concreto ciclópeo fe = 175 kg/cm^, + 30 % PG, la cimentación de 0.20 m consistirá en una mampostería de piedra 0 0.12 m asentada en concreto f c=175 Kg /cm^ (0.08 m) y emboquillado en mortero 1:3, de estos pozos se conducirán las agua por el canal secundario. Ver plano D-51.
6.3.8 Rápida 10+920 a l H + 0 4 0 KM
En éste proyecto se contempla llevar agua por una pendiente fuerte por lo que se ha optado por el diseño de una rápida para perder altura, estas rápidas se encuentran en las progresivas siguientes:
Km 10+920 al 11 + 040 km
En estos casos la sección es abierta para la conducción de un caudal = 0.185 m^/s, y será de concreto ciclópeo fc=175 kg/cm^ + 30% P.G.
Para el diseño de la rápida se ha tomado en cuenta las fórmulas aproximadas empleadas en la localización de la rápida, esto es:
^ _ 0 , 6 6 6 - S 2 Jí. — ^ V
g sec 0
2 g s e c + x^
2v'
Siendo:
V = Velocidad en m/s S = 0.0775 = Tan 6 (pendiente) G = Aceleración de la gravedad en m/s^
52
Por aproximaciones sucesivas se halla la velocidad (v) de llegada, el tirante (y) y otros elementos de la rápida, con estos datos se ha obtenido la ecuación de la trayectoria: Ver plano D-45.
Y= 0.0775X + 0,414x2
La longitud y la profundidad del colchón se ha obtenido con las siguientes relaciones.
P=1,15d2-d1 L= 5(d2-d1)
d1 ,d2= Tirantes conjugados en el salto hidráulico producido.
d1 = Tirante en el canal inferior.
La rápida consta de cuatro partes:
- Transición de entrada - Tramo inclinado - Estructura de disipación - Transición de salida A. Transición de Entrada
La transición de entrada se inicia en el Km 10+920, para que el agua tenga un flujo simétrico respecto al eje, la rápida se ha diseñado en alineamiento recto, y la transición con 3.50 m. de longitud para un canal trapezoidal, de 0.40 m. de ancho en la base para pasar al canal rectangular con 0.40 m. de ancho.
B. Tramo Inclinado
La rápida tiene una longitud de 110.70 m, sección rectangular con 0.40 m. de ancho por 0.40 m. de altura, pendiente s= 0.0.0775, con cota de ingreso 311.504 m.s.n.m y cota 303.192 m.s.n.m. al final del tramo inclinado; este tramo será de concreto ciclópeo fc= 175kg./cm2+30% de P.G. las paredes, serán de sección trapezoidal, y el piso con 0.15 m. de espesor.
La transición a la poza amortiguadora es una curva vertical con 0.70 m. de longitud y 0.264 m. de desnivel. La cota de inicio es de 303.192 m.s.n.m. y la cota final es de 302.928 m.s.n.m.
Los muros son de sección trapezoidal con 0.25 m. de ancho en la corona y 0.25 m. de ancho en la base, de altura variable, y el solado será con 0.25 m. de espesor.
53
C. Estructura de Disipación
Se ha considerado una poza de amortiguación tipo II de USBR, donde se conecta la trayectoria con la poza disipadora, esta poza lleva unos dados disipadores de la energía producida por la velocidad de llegada del flujo.
La poza se inicia con un tramo pronunciado de 1 875 m. de longitud, luego un tramo suave de 2 425 m y finalmente otro tramo inclinado con 1,80 m de longitud, la profundidad máxima de la poza será de 1,50 m por un ancho de 0,40 m; llevará 2 filas de dados para disipar la energía del flujo de agua.
La cota de fondo de la poza es de 301.178 m.s.n.m. y la estructura será de concreto ciclópeo fe = 175kg./cm^+30% de P.G.
D.- Transición de Salida
Debido a que el canal continúa después de la poza es necesario una transición de salida con 2,50 m. de longitud y empalma con el canal de sección trapezoidal con 0,40 m. de base. La cota de inicio es de 302,578 m.s.n.m. y la cota final es de 302,575 m.s.n.m.
54
CAPÍTULO vil
COSTOS Y PRESUPUESTOS
7.1.0 GENERALIDADES
El Presupuesto General calculado se ha obtenido con los análisis de costos unitarios y metrados de las partidas proyectadas, dicho Presupuesto General es referencial por cuanto los precios de los materiales, mano de obra, equipos y herramientas están sujetas a la oferta y la demanda.
Las obras necesarias no contempladas en el Presupuesto General se sugiere considerar en obras adicionales durante la fase de obra, previa aprobación de la Supervisión.
7.2.0 COSTOS UNITARIOS
7.2.1 Costos Unitarios
Los costos unitarios de las diferentes partidas fueron elaboradas teniendo en cuenta los precios de mano de obra, materiales, alquiler de equipos y 5% de mano de obra por desgaste de herramienta, así como también el rendimiento de la cuadrilla indicada en cada una de las partidas específicas. El costo de la mano de obra no calificada y calificada corresponde al del lugar, el costo de los equipos y materiales se tomó como referencia los indicados por CAPECO.
El costo de los materiales corresponde al precio de los mercados de Lima o Huacho por eso se incluye flete aproximado para el traslado a la obra mediante transporte terrestre. Los valores calculados se indican en el anexo IV.
7.2.2 Metrados
Se han elaborado los metrados teniendo presente las diferentes partidas agrupadas en el siguiente orden: obras provisionales; trabajos preliminares; canal de conducción, obras de arte: Rápida, conducto cubierto, transiciones, buzones de inspección, muros de contención tomas laterales. Los valores calculados se muestran en el anexo III.
7.3.0 PRESUPUESTO GENERAL
Con los costos unitarios y los metrados calculados se ha elaborado el Presupuesto General referido al mes de marzo 2001 cuyo monto total de la ejecución del Proyecto de Canal Víctor Raúl Haya de La Torre asciende a Seis Millones Trescientos Diecinueve Mil Cuatrocientos Sesenta y Tres y 78/100 Nuevos Soles (S/. 6 319 463,78), que
B í BL l O T f C A 0 j [ | g 2 1 ^^'Ufi*?-K- - íiVHf3fA
Prwíedencíii;
equivale a Un Millón Setecientos Sesenticinco Mil Doscientos trece y 35/100 Dólares Americanos (US$ 1 765 213,35) a razón del tipo de cannbio a US$ 1= S/. 3.58 a marzo del 2001 este presupuesto general de obras corresponde a un proceso de licitación pública.
El presupuesto general resumido, el presupuesto de obras civiles y el presupuesto detallado se muestran en los cuadros N" 7-1, N° 7-2 y N° 7-3 respectivamente.
7.4.0 CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN DE LA OBRA
Se ha programado la obra para ejecutarse en 12 meses tal como se indica en el cuadro N° 7 - 4, la cuadrilla promedio es el doble de lo indicado en los costos unitarios.
7.5.0 CRONOGRAMA DE INVERSIONES EN LA OBRA
El cronograma de inversiones propuesto se presenta en el cuadro N° 7-5 la misma se basa en el cronograma de avance de obra.
Tanto la programación de obras y su cronograma de inversiones detallado lo realizará la entidad ejecutora de la obra en coordinación con la entidad financiera.
56
CUADRO N" 7 -1 RESUMEN DEL PRESUPUESTO GENERAL DE OBRAS
PARTIDAS
A B C D
DESCRIPCIÓN
Obras Provisionales Trabajos Preliminares Canal de Conducción Obras de Arte menor
COSTOS SI. SUB-TOTAL
18 322,78 42 466,91
3 931 327,91 789 558,99
1 Total de Costo Directo 4 781 676,59 | Gastos Generales (7%) Utilidad (5%) Sub Total
IGV(18%)
Total General
334 717,36 239 083,83
5 355 477,78 963 986,00
6 319 463,78
CUADRO N" 7 - 2
PRESUPUESTO DE LAS OBRAS CIVILES POR ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS
PARTIDA
A
B
C C1 C2 D DI D2 D3 D4 D5 D6 D7
DESCRIPCIÓN
Obras Provisionales
Trabajos Preliminares
Canal de Conducción Canal abierto y cerrado Túnel Obras de Arte Rápida Conducto Cubierto (160 m) Conducto Cubierto (480 m) Transiciones (10 ) Buzones (6) Muros de Contención (48) Toma Lateral (7)
UND
Glob
Glob
km. km. mi.
mi. mi. mi. und und und und
METRADO
1,00
1,00
14,653 13,783 110,00
120 160,00 480,00
10,00 6,00
48,00 7,00
COSTO SI. 1 PARCIAL
18 322,78
42 466,91
3 818 345,13 112 982,78
14 292,93 366 457,75 263 970,04
8 385,42 4 666,81
103141,44 28 644,59
1 Total de Costo Directo Gastos Generales (7%) Utilidad (5%) Sub Total IGV(18%)
1 Total General
TOTAL
18 322,78
42 466,91
3 931 327,91
789 558,98
4 781 676,58 334 717,36 239 083,83
5 355 477,77 963 986,00
6 319 463,77
CUADRO N° 7 - 3 RESUMEN DEL PRESUPUESTO GENERAL DE OBRAS
PRESUPUESTO CANAL VICTOR RAUL HAYA DE LA TORRE
Lugar: Prov. Huaura. Dist Santa María . Huacho Fecha: mar-01
PARTIDA
A
101 1 02 1 0 3
B
101
1 02 1 03
1 04
C C - 1 1.00
1 01
102
1 03
1 04
1 05
1 06
1 0 7
1 08
1 09
1 10
1 11
2.00
2 01
2 02
2 03
3.00 3 01
4.00 4 01
4 02 4 03
4 04
C - 2 1.00
101
1 02
2.00
2 01
2 02
D D - 1 1.00
1 01
102
1 03
1 04
105
1 06
2 00
2 01
2 02
3 00 3 01 3 02
DESCRIPCIÓN
Obras Provisionales
nstalación de campamento Cartel cJe Obra Camino de Acceso
Trabajos Preliminares
Limpieza de Terreno
Trazo y Replanteo Flete Movilización y desmovilización de equipo
Canal de conducción Canal abierto y cerrado Movimiento de Tierra
Corte M S para plataforma canal con maquinana
Corte R S para plataforma canal con maquinaria
Corte R F para plataforma canal con maquinaria
Corte matenal suelto canal
Corte roca suelta canal
Corte roca fija canal
Refine, nivelación en MS
Refine, nivelación en RS
Refine, nivelación en RF
Relleno compactado matenal propio
Eliminación de desmonte manual
Concreto Simple (revestimiento)
Encofrado y desencofrado
Concreto f c = 175 kg/cm^, e = 0 10 - 0 075 m
Concreto f c = 175 kg/cm^
Juntas Juntas Asfálticas e = 1 " c/3 m
Tuberías Tuberías PVC perfilado 0 550 mm Cama de Apayo
Instalación de accesonos Prueba Hidráulica
Túnel Movimiento de tierra
Corte Roca Fija incluye extracción
Refine en Roca Fija
Concreto Simple
Encofrado y desencofrado
Concreto fe = 175 kg/cm^
Obras de Arte Rápida Movimiento de tierra
Corte matenal suelto
Corte roca suelta
Corte roca fija
Refine nivelación y compactacion
Relleno compactado material propio
Elimación de desmonte manual
Concreto Cic lópeo
Encofrado y desencofrado
Concreto fe = 175 kg/cm^ + 30% P G
Juntas Juntas Water Stop 6" Juntas Asfálticas
UND
m^
und Km
m^
m=
Glob
Glob
m=
m=
m=
m^
m^
m '
m=
m=
m=
m^
m^
m=
m=
m=
m
m mi
pto mi
m '
m^
m^
m=
m^
m '
m=
m^
m=
m '
m'
m'
mi mi
METRADO •
150,00 2,00 2,00
1465,30
29306,00 1,00 1,00
115741,9
36497,41
20601,31
11 403,00
7 051,00
6 070,00
19 530,00
12 836,00
7 009,00
18 677,79
31 929,80
140,00
38 771,20
25,10
13 126,31
2 053,00 2 053,00
94,00 2 053,00
468,20
660,00
220,00
35,20
37,56
28,17
28,17
127,48
25,9C
68,0C
269,7C
48,4C
1,5C 43,2(
PRECIO SI. 1
UNITARIO
50,97
338,64 5000,00
1,18
0,81 12000,00
5000,00
4,68
15,02
19,78
8,69
32,92
49,97
1,73
1,00
2,17
8,83
4,34
15,09
20,77
189,80
3,36
222,98 1,06
36,11 0,74
118,96
51,05
74,71
203,31
8,69
32,92
49,97
1,73
8,83
4,34
) 15,0£
) 137,3Í
j 17 3t 3 3 3(
PARCIAL
7 645,50 677,28
10 000,00
1 729,05
23 737,86 12 000,00
5 000,00
541 672,09
548 191,10
407 493,91
99 092,07
232 118,92
303 317,90
33 786,90
12 836,00
15 209,53
164 924,89
138 575,33
2 112,60
805 277,82
4 763,98
44 104,40
457 777,94 2 176,18 3 394,34 1 519,22
55 697,07
33 693,00
16 436,20
7 156,51
326,40
927,36
1 407,6=
220,54
228,7C
295,12
) 4 069,7"
> 6 646 2£
3 25 9í 3 145 1í
TOTAL
18 322,78
42 466,91
3 931 327,91 3 818 345,13 2 497 218,64
812 154,40
44 104,40
464 867,68
112 982,78 89 390,07
23 592.71
789 558,99 14 292,93 3 405,77
' 10 716,06
)
5 T I 10 5
CUADRO N° 7 - 3
PRESUPUESTO CANAL VICTOR RAUL HAYA DE LA TORRE
Lugar Prov. Huaura. Dist Santa María. Huacho Fecha: mar-01
PARTIDA
D - 2 1.00
1 01
102
2.00
2 01
2 02
2 03
3.00
3 01
3 02
4 00 4 01 4 02
D - 3 100
1 01
2 00
2 01
2 02
2 03
3 00
3 01
3 02
4.00 4 01 4 02
D - 4 1.00
1 01
1 02
1 03
1 0 4
1 05
1 06
2.00
2 01
2 02
2 03
3.00 3 01
DESCRIPCIÓN
Conducto Cubierto (160 m) Movimiento de Tierra
Refina, nivelación y compactacion
Eliminación de desmonte con maquina
Concreto Armado
Encofrado y desencofrado
Concreto fe = 210 kg/cm^
Acero fy = 4200 kg/cm^
Concreto Ciclópeo
Encofrado y desencofrado
Concreto fe = 175 kg/cm^ + 30% P G
Juntas
Juntas Asfálticas Juntas Tecknoport o similar
Conducto Cubierto (480 m) Movimiento de Tierra
Refine, nivelación y compactacion
Concreto Armado
Encofrado y desencofrado
Concreto fe = 210 kg/cm^
Acero fy = 4200 kg/cm^
Concreto Ciclópeo
Encofrado y desencofrado
Concreto fe = 175 kg/cm^ + 30% P G
Juntas Juntas Asfálticas
Juntas Tecknoport o similar
Transiciones Tipo (10 und) Movimiento de Tierra
Corte matenal suelto
Corte roca suelta
Corte roca fija
Refine, nivelación y compactacion
Relleno compactafo con material propio
Eliminación de desmonte manual
Concreto Ciclópeo
Encofrado y desencofrado
Concreto fe = 175 kg/em^ + 30% P G
Acero fy = 4200 kg/cm^
Juntas
Juntas Asfálticas
UND
m'
rr?
m=
m^
kg
m^
m '
m m
m^
m"
m'
kg
m^
m^
m m
m=
m^
m=
m=
m^
m^
m=
m=
kg
m
METRADO
397,15
19 075,60
241,68
40,93
2 189,63
1 353,00
574,50
266,20 91,80
1 457,00
912
144,38
7 642,20
3 260,64
1 090,04
743,00 320,00
55,08
28,80
1,03
59,41
26,25
58,64
105,16
31,84
5 60
103,50
PRECIO SI. 1
UNITARIO
1,73
13,04
15,09
207,51
2,01
15,09
137,32
3,36
3,07
1,73
15,09
207,51
2,01
15,09
137,32
3,36
3,07
8 69
32,92
49,97
1,73
8,33
4 34
15 09
137 32
2 01
3 36
PARCIAL
687,07
248 745,82
3 646,95
8 493,38
4 401,16
20 416,77
78 890,34
894,43 281,83
2 520,61
13 762,08
29 960,29
15 360,82
49 203,06
149 684,29
2 496,48
982,40
478,65
948,10
51,47
102,78
231,79
254,50
1 586 86
4 372,27
11,26
347,76
TOTAL 1
366 457,75 249 432,89
16 541,49
99 307,11
1 176,26
263 970,04 2 520,61
59 083,20
198 887,35
3 478,88
8 385,42 2 067,27
5 970,39
347,76
Van
CUADRO N° 7 - 3
PRESUPUESTO CANAL VICTOR RAUL HAYA DE LA TORRE
Lugar: Prov. Huaura. Dist Santa María. Huacho Fecha: mar-01
PARTIDA
D-5 1.00 1 01 1 02
1 03
1 04
2.00 2 01
2 02 2 03
3.00 3 01 3 02
3 03
4.00 4 01
D-6 1.00 1 01
102
1 03
104
1 05 106
1 07 1 08
2.00 2 01
3.00 3 01 3 02
DESCRIPCIÓN
Buzones de Inspección (6 und) Movimiento de Tierra Corte material suelto
Refine, nivelación y compactación
Relleno compactado con mat Propio
Eliminación de desmonte manual
Concreto Armado Encofrado y desencofrado
Concreto fe = 210 kg/cm^ Acero fy = 4200 kg/cm^
Concreto Ciclópeo
Encofrado y desencofrado Concreto f c = 175 kg/cm^
Concreto fe = 100 kg/cm^
Revoques
Tarrajeo interior mortero C A 15
Muros de Contención (48) Movimiento de Tierra
Corte material suelto
Corte roca suelta
Corte roca fija
Refine, nivelación y compactación
Relleno compactado con mat Propio
Elimación de desmonte manual
Colocación de matenal impermeable
Colocación de matenal granular
Albañilena Manposteria de piedra asentada en mortero C A 1 4
Tubería Tubería PVC 0 6" Sal desagüe Tubería PVC - SAP 0 2" clase -10
UND
m^
m^
m=
m^
m' m=
kg
m^
m^
m^
m^
m=
m^
m^
m=
m'
m=
m^
m^
m^
m m
METRADO
87,12
10,80
67,26
19,86
6,78
1,02
98,82
30,60
9,12
2,16
44,10
133,48
86,28
65,20
694,00
181,95
104,10
36,70
89,10
576,58
800,00 263,00
PRECIO SI. 1
UNITARIO
8,69
1,73 8,83
4,34
15,09
207,51
2,01
15,09
189,80
106,89
6,23
8,69
32,92
49,97 1,73
8,83
4,34
26,23
25,62
42,80
76,55 13,16
PARCIAL
757,07
18,68
593,91
86,19
102,31
211,66 198,63
461,75
1 730,98
230,88
274,74
1 159,94
2 840,34
3 258,04
1 200,62
1 606,62
451,79
962,64
2 282,74
24 677,62
61 240,00 3 461,08
TOTAL
4 666,81 1 455,86
512,60
2 423,61
274,74
103 141,44 13 762,74
24 677,62
64 701,08
Van
CUADRO N° 7 - 3
PRESUPUESTO CANAL PRINCIPAL
Lugar: Prov. Huaura. Dist Santa María. Huacho Fecha: mar-01
PARTIDA
D-7 1.00 1 01
102
1 03 1 04
1 05
1 06
2.00 2 01
2 02
2 03
3.00 3 01
3 02 3 03
4.00 4 01
5.00 5 01
5 02
5 03
5 04
5 05
5 06
5 07
6.00 6 01
DESCRIPCIÓN
Toma Lateral (7) Movimiento de Tierra
Corte material suelto
Corte roca suelta
Corte roca fija
Refine, nivelación y compactacion
relleno compactado con matenal
Eliminación de desmonte manual
Concreto Armado Encofrado y desencofrado
Concreto f c = 175 kg/cm^
Acero f y = 4200 kg/cm^
Concreto Simple Encofrado y desencofrado Concreto fe = 175 kg/cm^ + 30% P G
Concreto fe = 175 kg/cm^
Albañileria Albañileria de Piedra 0 0 12 m asentada en concreto
fe = 175/cm^ (0 08 m) y emboquellado en mortero 1 3
Compuertas Compuertas tipo tarjeta con mecanismo de izaje 0 30 x 0 20 m Compuertas tipo tarjeta con mecanismo de izaje 0 30 x 0 25 m Compuertas tipo tarjeta con mecanismo de izaje 0 50 x 0 25 m Compuertas tipo tarjeta con mecanismo de izaje 0 80 x 0 25 m Compuertas tipo tarjeta con mecanismo de izaje 0 70 x 0 25 m Compuertas tipo tarjeta con mecanismo de izaje 0 70 x 0 30 m Compuertas tipo tarjeta con mecanismo de izaje 0 60 x 0 25 m
Juntas Junta Asfáltica
UND
m^
m=
m'
m^
m=
m^
m^
m'
kg
m^
m' m^
m^
u
u
u
u
u
u
u
mi
METRADO
36,49
5,92
4,68
75,54
25,67
21,42
15,87
2,41
156,86
395,52
71,85
10,22
150,10
1,00
1,00
1,00
1,00
2,00
2,00
1,00
139,80
PRECIO SI. 1
UNITARIO
8,69
32,92
49,97
1,73
8,83
4,34
15,09
189,80
2,01
15,09
137,32 189,80
22,19
260,89
307,24
456,59
678,04
605,94
708,94
528,69
3,36
PARCIAL
317,10
194,89
233,86
130,68
226,67
92,96
239,48
457,42
315,29
5 968,40
9 866,44 1 939,76
3 330,72
260,89
307,24
456,59
678,04
1 211,88
1 417,88
528,69
469,73
1 Total de Costo Directo Gastos Generales (7%) Utilidad (5%) Sub Total IGV(18%)
Total General
TOTAL
28 644,59 1 196,16
1 012,18
17 774,59
3 330,72
4 861,21
469,73
4 781 676,59 334 717,36 239 083,83
5 355 477,78 963 986,00
6 319 463,78
CUADRO N° 7 - 4
CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN DE LAS OBRAS
[PARTIDA
A B C
C1 C2 D
D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
DESCRIPCIÓN
Obras Provisionales Trabajos Preliminares Canal de Conducción Canal abierto y cerrado Túnel Obras de Arte Rápida Conducto Cubierto (160 m) Conducto Cubierto (480 m) Transiciones ( 1 0 ) Buzones (6) Muros de Contención (48) Toma Lateral (7)
Avance programado (%)
DURACIÓN ( Meses) | 1
********
2
********
********
********
********
3
********
********
********
********
4
********
******** ********
********
********
5
********
********
********
********
6
********
********
******** ********
********
7
********
********
********
********
8
********
********
********
********
9
********
********
********
10
********
********
******** ******** ********
11
********
********
********
12 1
********
******** 1
* * * * * * * * j
100,0%
CUADRO N° 7 - 5
CRONOGRAMA DE INVERSIONES DE LAS OBRAS
PART
A B C
C1 C2 D
D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
DESCRIPCIÓN
Obras Provisionales Trabajos Preliminares Canal de Conducción Canal abierto y cerrado Túnel Obras de Arte Rápida Conducto Cubierto Conducto Cubierto Transiciones Buzones IVluros de Contención Toma Lateral
COSTO DIRECTO
GASTOS GENERALES (7% CD.)
[UTILIDAD (5% CD.)
SUB-TOTAL IGV(18%)
TOTAL GENERAL
1 DURACIÓN ( Meses)
1 1
18 322,78
4815,17
23 137,95
1 619,66
1156,90
25 914,50
4 664,61
30 679,11
1 2
3 515,17
347 122,29
931,71
30 942,44
382 511,61
26 775,81
19125,58'
428 413,00
77 114,34
505 527,34
1 3 1 4
3515,17
347 122,29
931,71
30 942,44
382 511,61
26 775,81
19125,58
428 413,00
77 114,34
SOS 527,34
3515,17
347 122,29
112 982,78
931,71
30 942,44
495 494,39
34 684,61
24774,72
554 953,72
99 891,67
654 845,39
1 ^
3515,17
347 122,29
366 457,75
931,71
7 161,15
725188,07
50 763,16
36259,40
812 210,64
146197,91
958 408,55
6
3515,17
347 122,29
263 970,04
931,71
7 161,15
622 700,36
43 589,03
31135,02
697 424,40
125 536,39
822 960,80
7
3515,17
347 122,29
931,71
7161,15
358 730,32
25111,12
17936,52
401 777,96
72 320,03
474 097,99
1 8
3515,17
347 122,29
931,71
7 161,15
358 730,32
25111,12
17936,52
401 777,96
72 320,03
474 097,99
1 9
3 515,17
347 122,29
14 292,93
931,71
365 862,10
25 610,35
18293,1
409 765,55
73 757,80
483 523,35
10
3 515,17
347 122,29
931,71
1 555,61
10 314,14
363 438,92
25 440,72
18171,95
407 051,59
73 269,29
480 320,88
1 11
3 515,17
347 122,29
1 555,61
352 193,07
24 653,51
17609,65
394 456,24
71 002,12
465 458,36
1 12
2500
347 122,29
1 555,61
351 177,90
24 582,45
17558,90
393 319,25
70 797,46
464116,71
1 TOTAL 1
18 322,78
42 466,87
3 818 345,19 1
112 982,78 1
14 292,93
366 457,75
263 970,04
8 385,39
4 666,83
103141,46
28 644,60
4 781 676,62 |
334 717,36
239 083,83 |
5 355 477,81
963 986,01 1
6 319 463,82 1
CAPITULO vm
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
8.1.0 CONCLUSIONES
8.1.1 Introducción
- Según el Estudio Hidrológico realizado en la cuenca del río Huaura, existe una disponibilidad hídrica refrendada mediante una Resolución de la entidad respectiva.
- La Asociación es propietaria de 882 has de terrenos eriazos adjudicados para fines de riego.
- El área del Proyecto cuenta con accesos para los medios de transporte terrestre, llegando hasta la misma zona de riego, lo que facilitará el desarrollo técnico en su fase constructiva y operativa.
8.1.2 Hidrología
- El estudio hidrológico de la cuenca del río Huaura realizada por la Dirección General de Aguas y Suelos (DGAS) del INRENA y la Administración Técnica del Distrito de Riego Huaura, resulta ser el estudio más actualizado y veraz a la fecha. Tal información se sustenta en la cantidad y calidad de la información técnica en Hidrología.
- Con la finalidad de demostrar la validez de las series generadas mediante los modelos o simulaciones aplicadas, se compararon los resultados de los caudales al 75 % de persistencia de la serie histórica (86 años) registrada en la estación de Sayán y el Modelo Estocástico de Thomas Fiering (86 años) y el Modelo Determinístico de precipitación Pluvial - Aportación, comprobándose que el Modelo estocástico es el que presenta mayor similitud, difiriendo en un rango de-4 a 12 %.
- El Balance Hídrico para los caudales medios mensuales presenta un déficit en los meses de setiembre y octubre equivalente a 4,11 millones de metros cúbicos (MMC). En los meses restantes el balance hidrológico es positivo, presentándose un superávit en los meses de enero a abril.
- El balance para los caudales con una persistencia del 75 % resulta deficitario entre los meses de setiembre a diciembre (04 meses), presentando un valor acumulado de 26,75 MMC. Constituyéndose el mes de octubre como el mes más crítico (déficit de 10,78 IVIMC). Los meses de febrero y marzo se constituyen como las más importantes respecto ai superávit en este balance.
Para el presente caso, se ha considerado éste balance por ser el que se utiliza en proyectos agrícolas.
- El Balance para los caudales con 75 % de persistencia demuestra que el río Huaura es deficitario en el período setiembre - diciembre. Por lo tanto la autorización para el uso de agua del río en beneficio de las 882 has. de la Asociación de Pequeños Agricultores Víctor Raúl Haya de la Torre estará sujeta a esta restricción.
- Los caudales mensuales que requiere el área beneficiaria tomados del Balance en mención, representan en porcentaje los siguientes valores:
Balance al 75 % Persistencia m '̂s Demanda del Proyecto nn ^/s D.P. en %
Ene 4,55
0,35
7,7
Feb 13,63
0,95
7,0
Mar 18,36
1,22
6,6
Abr 6,16
1,17
19
May 0,08
0,50
Déficit
Jun 1,68
0,92
55
Jul 6,10
0,92
15
Ago 2,41
0,45
19
- El nuevo Balance de la cuenca del río Huaura indica que para un período enero - agosto existe un déficit de 0,84 m 3/s en el mes de mayo, situación que obligaría a reducir el área de siembra en la segunda campaña a 77 has. para ése mes y completar las 882 has a partir del mes de junio.
- Por todo lo expuesto, queda demostrado técnicamente que es viable la autorización del uso de agua del río Huaura para el riego del área de la Asociación en el período enero - agosto.
8.1.3 Geología y Geotecnia
- Las unidades morfogenéticas a nivel regional son: Valle Interandino río Huaura, Estribaciones Andinas, y la Faja Costanera. A nivel local son: Pampas eólicas, apéndices rocosos y cerros de baja altura en medio de las Pampas eólicas.
- Las unidades estratigráficos son: depósitos del Cuaternario reciente conformados por Aluvial, Eólico, y Coluvial; y los intrusivos Granodiorita Santa Rosa y Gabro - diorita Patap.
- El depósito Aluvial hacia la Captación fue transportada y acumulada en el lugar por el río Huaura, y los de otros tramos provienen de áreas aledañas producto de régimen irregular hidrológico.
- El depósito Eólico presenta diversas formas externas como dunas, barcanas, pampas y cerros; predominando en el trazo del Canal Principal y área de riego desde la zona del túnel hasta más abajo del final del trazo valle abajo.
66
- Todos los apéndices y cerros bajos son de granodiorita Patap y gabro diorita Santa Rosa respectivamente, y con buena estabilidad.
- En la parte central del túnel se ha reconocido dos fallas geológicas, que de acuerdo a sus posiciones deben interceptarse en profundidad a pocos metros, los cuales no afectan al túnel (razante) que se encuentra a una profundidad de unos 20 m.
- La descripciones litológicas de las unidades son : mezcla de gravas con arcillosas y arenas del depósito aluvial, mezcla de gravas angulosas con poco o carente de matriz fino del depósito coluvial, y una mezcla de arenas y limos con bajo porcentaje de arcillas del depósito eólico.
- Todos los depósitos del Cuaternario reciente, según BIENAWSKY corresponde a la Clase V calidad de suelo; mientras los afloramientos rocosos con cobertura poco fracturada corresponde a la Clase III - IV calidad de roca fracturada; y la parte más sana ó fresca ubicada hacia el interior de dichos afloramientos es de la Clase II - I calidad roca sana.
- Los materiales de excavación en la cimentación del Canal Principal y hasta el nivel de la razante, aproximadamente tiene la siguiente clasificación:
Roca fija 2 689 m. 18,3% Roca suelta 2 188m 14,9% Material suelto : 9 789 m. 66,8 %
- El depósito eólico en condiciones de sin Proyecto es de buena estabilidad, y con Proyecto como el presente ofrece una inestabilidad, pudiendo causar procesos de hundimientos, deslizamientos por efectos de sobresaturación del agua y por aplicación de cargas en la superficie; así como de una rápida sedimentación de arena limosa en el canal transportada por la corriente de aire (vientos) que predomina en toda la zona del Proyecto.
- En el área del Proyecto existen tres procesos de Geodinámica externa activos, éstos son: eólicos, aluviones y meteorización física de las rocas; de los cuales la corriente de aire es permanente y cuyo resultado son las acumulaciones de arenas limosas formando dunas, barcanas, laderas , lomas , pampas y cerros bajos; su intensidad afectará al canal abierto, necesitándose por ello una protección para evitar colmataciones y provoquen reboces.
- La zona del túnel fue investigada por la prospección geoeléctrica para definir la litología hacia el interior, así como la morfología del basamento rocoso.
67
8.1.4 Prospección Geoeléctrica
- La investigación se ha realizado en suelos totalmente secos en toda su longitud sin posibilidades de encontrar indicios de aguas subterráneas.
- En la investigación geofísica se ha utilizado el método eléctrico en su variante de sondaje eléctrico vertical, utilizando una configuración trielectródica; con los resultados obtenidos se ha elaborado un corte geoeléctrico, diferenciándose hasta tres variedades de sedimentos arenosos y otro corresponde a un subestrato rocoso.
- El primer horizonte está conformado por dos variedades de sedimentos, uno ubicado a la entrada (parte superficial) constituida por material grueso (coluvial) y otro hacia la salida del túnel proyectado y corresponde a material fino (eólico).
- En el portal de entrada del túnel y varios metros adelante respecto a la razante, se puede apreciar un horizonte poco fracturada con estructuras menores de la granodiorita Santa Rosa; en esta zona se indica que no se ha detectado la presencia de fallas geológicas en profundidad.
- En el resto del tramo del túnel proyectado que incluye al canal se puede apreciar al depósito eólico con edades diferentes, la más antigua fiene una consistencia densa y otra más reciente es de consistencia muy suelta.
8.1.5 Topografía
- El primer tramo desde la Captación hasta el PI-43 existe un canal excavada, del cual parte está revestida con concreto y el resto se encuentra en tierra y/ó roca.
- Con la nueva alineación realizada habrá pequeños tramos que será modificado, ampliadas y otras se mantendrá, dado que concuerda con el alineamiento del eje canal.
- El túnel proyectado para trasvasar el apéndice rocoso entre los Pls 43 al 46 presenta dos curvaturas, de corta extensión, lo cual no es recomendable mantener pues dificulta las labores de excavación, la misma debe ser corregido en la fase de Obra.
8.1.6 Diseño Hidráulico
El canal diseñado es del tipo telescópico variando el caudal de conducción de 1.00 m /̂s hasta 0.185 m^/s. La pendiente predominante de la rasante es de 0.001.
68
El canal de conducción se desarrolla en una longitud de 14 + 653 Km, en los cuales se ha diseñado hasta tres tipos geométricos: rectangular, trapezoidal y circular.
En el tramo de O + 000 Km al 2 + 630 Km la rasante del canal sigue muy cerca al del canal existente, esto fue planteada con el fin de aprovechar el canal existente.
Para el caso trapezoidal el talud (z) del canal varia de 0.25 hasta 1.5 de acuerdo al tipo de suelo, siendo el material predominante arena limosa.
Desde la progresiva 2 + 630 hasta 2 + 740 Km se proyecta un túnel en cuya salida la cimentación es material suelto y roca suelta cuya sección es del tipo corte cerrado. Por tal razón se proyecta un conducto cerrado de 160 m de longitud.
Desde la progresiva 12 + 600 hasta 14 + 653 Km se proyecta la conducción a través de tuberías del tipo PVC - U perfilado debido a la presencia de dunas fósiles que lo hace inestable el terreno de cimentación. La elección del tipo de tubería es por su fácil manipulación y traslado, así como también por lo económico.
El movimiento de tierra a realizar es como sigue:
Volumen de corte: 197 870,60 m^
Material Suelto: 127 144,90 m^ Roca Suelta: 43 548,41 m^ Roca Fija: 27 139,54 m^
Volumen de relleno: 18 677,79 m^
El canal de conducción cuenta con las siguientes obras de arte menores ubicadas a lo largo de su trayectoria, estos son: conducto cerrado (640 m), transiciones ( 10 ), una rápida, tomas laterales (7), muros de contención (48 m), buzones (6 m).
8.1.7 Costos y Presupuestos Generales
El costo directo de la obra asciende a Cuatro millones Setecientos Ochentiuno Seiscientos Setenta y seis con 59/100 nuevos sones ( S/ 4 781 676,59). Considerando los costos indirectos de gastos generales, utilidad e impuestos (I.G.V) el costo total de la obra asciende a Seis Millones Trescientos Diecinueve Mil Cuatrocientos Sesenta y tres con 78/100 nuevos soles ( S/ 6 319 463,78).
69
Los costos unitarios de elaboró con los precios de Capeco para el caso de materiales y maquinaria. Para el caso de mano de obra sé tubo en cuenta la oferta y demanda de la zona.
El presupuesto de la obra se planteó utilizando maquinaría pesada para la ejecución de la plataforma del canal, así mismo en la eliminación del desmonte en el tramo del primer conducto cerrado.
8.2.0 RECOMENDACIONES
8.2.1 Hidrología
- Es conocido, que en el valle de Huaura no se acostumbra a regar durante las noches, lo que indica de que se pierden grandes volúmenes de agua en el mar durante las 12 horas aproximadamente (6 p m a 6 a m). En tal sentido, la autoridad de aguas bajo esta coyuntura podría solucionar el déficit del mes de mayo bajo el riego del área de la Asociación.
- Con respecto al riego del área de la Asociación, hay que tener en cuenta que por tratarse de un suelo donde predomina la arena, su permeabilidad es alta y su cohesión es casi nula. En tal sentido, los riegos deberán ser cortos y frecuentes y los caudales utilizados no deberán causar erosión o desmoronamiento de los surcos.
8.2.2 Geología y Geotecnia
- En los tramos con depósito eólico se necesita un diseño adecuado para fijar el piso o la razante, así como para proteger de la arena limosa que colmatará al canal por la corriente del aire.
- Los taludes de corte más recomendados es:
En roca fija y suelta : 1 / 4 - 1 En depósito aluvial y coluvial : 1 / 5 - 1 En depósito eólico : 1 / 75 - 1
- Los tipos de excavación será de los tipos I - II para los tramos rocosos; del tipo III para los tramos con material suelto, y de los tipos III - II para los tramos que tengan roca al nivel de la razante por debajo de los materiales sueltos y comprenderán el empleo de la maquinaria.
- El trasvase mediante un túnel del apéndice rocoso entre las progresivas 2+560 al 2+940 es necesaria; de los cuales los primeros 170 m. será en roca y los restante en rajo abierto o cubierto por ser el tramo íntegramente de material suelto.
70
8.2.3 Prospección Geoeléctrica
- Debido a los diferentes valores de permeabilidades determinados tanto en la entrada, parte central, salida del túnel y el canal, se recomienda tener presente el tramo con sedimentos sueltos por la potencia para el diseño final del canal; además se debe considerar un error del 15 % más o menos del espesor por ser un método indirecto.
8.2.4 Topografía
- El trazo del eje túnel debe corregirse en la fase de Obra, proyectando una línea recta del PI-46 - PI-45 para interceptar en la proyección de los PI-42 - PI-43 que será la nueva ubicación del PI-43, dejando de lado la curvatura del PI-44.
- Esta corrección no representará incremento en longitud del túnel, si no más bien reducirá, además es más operativo para la extracción del material y la ventilación e iluminación.
8.2.5 Diseño IHidráulico
Ejecutar en la fase de obra el replanteo del trazo del eje de canal y ubicación de sus obras de arte menores diseñados.
Elaborar el diseño de la Bocatoma con sus obras conexas y construirla para regular el caudal de diseño. Es necesario también proyectar y construir un desarenador, pues las agua van ser captadas en las épocas de avenidas que serán almacenadas en reservorios o represas.
Cualquier modificación en la sección del canal se hará debidamente justificada y con la autorización del Ing. supervisor de la obra.
Las zonas de dunas se recomienda construir rompe vientos para proteger la estructura. Así mismo del tramo desde la salida del túnel hasta el final del canal es necesario construir defensa laterales para la estabilidad de taludes tales como muros secos ó muros verdes.
Desarrollar las especificaciones técnicas en todas las obras planteadas, los casos no indicados se rigen por el Reglamento Nacional de Construcciones y sus normas correspondientes.
El tramo diseñado en tubería debe seguir las especificaciones técnicas para la cama, el relleno mínimo y la prueba hidráulica.
Al realizar el estudio de los canales secundarios deben tenerse en cuenta los datos de la toma lateral o replantearla si fuera necesario.
Realizar el mantenimiento de la obra por lo menos una vez al año o en los casos que sea necesario.
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INVENTARIO DE GIENES CULTURALES
Q3058