Estudio Hidrologico e Hidraulico rio Moche.pdf

Estudio Hidrológico e Hidráulico del proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

EXPEDIENTE TECNICO

“CONSTRUCCION DE BARRAJE MIXTO DE LA BOCATOMA MORO VICHANZAO” ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DE SOCAVACIÓN

LA LIBERTAD – PERU FEBRERO 2016

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

ESTUDIO HIDROLÓGICO, HIDRÁULICO Y DE SOCAVACIÓN I.

INTRODUCCIÓN El río Moche es considerado como un río de régimen irregular, siendo un río seco en la mayor parte del año que solo discurre filtraciones propias de la irrigación del valle, sin precipitaciones en la cabecera de su cuenca. Sin embargo en periodos de lluvia, registra caudales picos instantáneos que pone en evidente peligro a poblaciones en su ámbito de influencia, dado que esta se ubica al costado de dicho rio. Esta situación además de las pérdidas de vida y materiales en la zona, conlleva otros problemas como son la inundación a la zona urbana de la ciudad de Moche, generando daño en las viviendas, e instalaciones urbanas y áreas agrícolas. Por tal motivo, el proyecto considera la protección de las obras proyectadas de la bocatoma Moro Vichanzao que se encontrarían comprometidas ante un evento extraordinario de avenidas en el río Moche. Para el dimensionamiento de la protección se ha realizado el estudio hidrológico que permita determinar el caudal de diseño utilizado en el modelado hidráulico de la caja o cauce natural del rio apoyado con el levantamiento topográfico. Para el cálculo hidrológico de los caudales de diseño para periodos de retorno de 10, 25, 50 y 100 años se ha utilizado la información hidrológica de caudales máximos diarios registrados en la estación Quirihuac. Los parámetros hidráulicos definirán la altura de la protección, en función del tirante; y en conjunto con el estudio de suelos la socavación general; es decir la profundidad de cimentación del enrocado de protección. 1.1

OBJETIVOS - La determinación del régimen hidrológico en el área objeto del proyecto. - Establecer a través del estudio hidrológico los caudales de diseño para diferentes periodos de retorno. - Determinar con el estudio o modelamiento hidráulico las dimensiones que tendrá la protección y encauzamiento del rio Moche.

1.2

JUSTIFICACIÓN El Moche es un valle de agricultura intensiva dedicado principalmente a la explotación de cultivos diversos en las campañas agrícolas. Sin embargo, en periodos de avenida además de estar en peligro la producción agrícola y la infraestructura hidráulica, principalmente se ponen riesgo la vida de las personas que viven o se dedican al agro. Ante estas circunstancias resulta preponderante la protección de

pág. 2

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

ambas márgenes del río en el tramo del estudio para las obras de la bocatoma Moro Vichanzao. 1.3

MARCO NORMATIVO LEY DE RECURSOS HÍDRICOS El Título VI: Trata acerca "De las Propiedades Marginales". Este Título de la Ley contiene los Artículos que van del 79º al 84º. Fue reglamentado por el Decreto Supremo 929-73-AG. Posteriormente mediante Decreto Supremo 012-94-AG se declaró áreas intangibles los Cauces, Riberas y Fajas Marginales de los ríos, arroyos, lagos, lagunas y vasos de almacenamiento. Artículo 79º.- En las propiedades aledañas a los álveos naturales se mantendrá libre la faja marginal de terreno necesaria para el camino de vigilancia y en su caso, para el uso primario del agua, la navegación, el tránsito, la pesca u otros servicios. Las dimensiones de la faja, en una o en ambas márgenes, serán fijadas por la Autoridad de Aguas, respetando en lo posible, los usos y costumbres establecidos. Podrán también dicha Autoridad, cuando fuera necesario, fijar la zona sujeta a servidumbre de abrevadero. En todos estos casos no habrá lugar a indemnización por la servidumbre, pero quienes usaren de ellas, quedan obligados, conforme al derecho común, a indemnizar los daños que causaren, tanto en las propiedades sirvientes como en los cauces públicos o en las obras hidráulicas. Sobre el Régimen de las propiedades y fajas marginales Artículo 80º.- Los álveos naturales, los cauces artificiales y las fajas marginales sujetas a servidumbre sólo podrán ocuparse y cultivarse con previa autorización del Ministerio de Agricultura y Pesquería, salvo lo dispuesto en la Ley Nº 10842. En estos casos el Estado no será responsable de las pérdidas que puedan producirse u ocasionarse por acción de las aguas u otras causas. Artículo 82º.- Cuando las aguas, por causas propias de la naturaleza, abran un nuevo cauce en terrenos de propiedad privada, dicho cauce pasara al dominio público si el propietario no iniciase en el lapso de un año las obras necesarias para restituir las aguas a su antiguo cauce o no concluyese dichas obras dentro del plazo fijado por la Autoridad competente, salvo caso de fuerza mayor debidamente, comprobada. El Poder Ejecutivo podrá conceder los cauces naturales abandonados, sujetándose a las disposiciones de la Ley de Reforma Agraria.

pág. 3

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

Apertura de un nuevo cauce en propiedad privada por acción de las aguas. Artículo 83º.- Cuando por erosión, las aguas de los cursos naturales amplíen la dimensión transversal de su cauce, la ampliación formará parte del álveo, si los propietarios de los predios en donde se ha producido, no cumplieran con lo determinado en el artículo anterior. Artículo 84º.- Cuando un nuevo cauce deje aislado o separados terrenos de un predio, dichos terrenos continuarán perteneciendo a su propietario. En el Reglamento de la Ley de Recursos Hídricos Capítulo III, se definen los cauces, riberas y fajas marginales. Art. 108.- Cauces o álveos: Para efectos de la Ley, los cauces o álveos son el continente de las aguas durante sus máximas avenidas. Art. 111: Riberas: Son las áreas de los ríos, arroyos, torrentes, lagos, lagunas, comprendidas entre el nivel mínimo de sus aguas y el que éste alcance en sus mayores avenidas o crecientes ordinarias. Art. 113: Fajas Marginales: Son bienes de dominio público hidráulico. Están conformadas por las áreas inmediatas superiores a las riberas de las fuentes de agua natural y artificial.

pág. 4

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

ESTUDIO HIDROLÓGICO

pág. 5

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

II.

DESCRIPCIÓN DEL ÁMBITO DE ESTUDIO El ámbito para el estudio hidrológico comprende la cuenca del río Moche. 2.1

UBICACIÓN 2.1.1 Geográfica Geográficamente se encuentra comprendido aproximadamente entre los paralelos 7°17’43.95” y 7°01’42.19” de Latitud Sur y los meridianos 78°41’36” y 79°30’15.27” de Longitud Oeste. 2.1.2 Hidrográfica Hidrográficamente la cuenca Moche limita por el: Norte: Cuenca del río Chicama Este: Cuenca del río Cajamarca Sur: Sub Cuenca del río Viru Oeste: Océano Pacifico 2.1.3 Política Políticamente comprende parte de los distritos de Poroto, Laredo, Trujillo, provincia de Trujillo, región La Libertad. 2.1.4 Administrativa ALA Moche Viru Chao AAA Huarmey Chicama

2.2

VÍAS DE ACCESO El acceso a la zona de estudio se realiza a través de la carretera Trujillo – Otuzco hasta el Km 20.5 aproximadamente para luego dirigirse hacia la derecha hasta llegar a toma Moro Vichanzao, en un tiempo de 25 minutos en camioneta.

2.3

DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA DEL RÍO MOCHE Latitudinalmente se extiende desde el nivel del mar hasta la línea de cumbres de la cordillera occidental de los andes, cuyos puntos más elevados están sobre los 4000 m. Nace en la laguna Grande sobre los 3,988 m.s.n.m. en las cercanías del pueblo de Quiruvilca con el nombre de río Grande, adoptando posteriormente los nombres de río San Lorenzo y río Constancia. A la altura de la localidad de San Juan, a unos 14 Km. de su origen, toma

pág. 6

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

el nombre de río Moche, el mismo que conserva hasta su desembocadura al mar. Su Cuenca tiene un área total de drenaje, hasta su desembocadura, en el Océano Pacifico de 2,078 Km2., y la Longitud máxima de recorrido, desde sus nacientes hasta su desembocadura es de 102 Km, y una pendiente promedio de cauce 4%. La pendiente del cauce en sus afluentes es aún más pronunciada llegando a un valor de 16 %, en el caso de la quebrada La Cuesta. Sus afluentes Principales son: Por la margen derecha los ríos o quebradas Motil, chota, Otuzco, Cumbray y Catuay. Por la margen Izquierda, el río Chanchacap. 2.4

INFORMACIÓN HIDROLÓGICA La cuenca del rio Moche cuenta con una estación hidrológica en Quirihuac administrada la información por el Proyecto Especial Chavimochic. Para el análisis de máximas descargas se ha utilizado información proporcionada por el Proyecto Chavimochic y la Autoridad Administrativa del Agua.

2.5

EVAPOTRANSPIRACION POTENCIAL La evapotranspiración potencial se ha determinado utilizando la información climatológica de la estación climatológica ordinaria de Laredo, cuyo periodo de registros es desde el año 2000. Los parámetros climatológicos fueron ingresados al software Cropwat 8.0, y cuyos resultados se describen a continuación:

pág. 7

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

La evapotranspiración potencial a nivel mensual en el valle Moche varía desde un valor mínimo de 2.92 mm/día (87.60 mm/mes) en el mes de junio y un valor máximo de 4.34 mm/día (134.54 mm/mes) en el mes de marzo. La evapotranspiración potencial promedio anual es de 3.62 mm/día.

2.6

CÉDULA DE CULTIVO Las cedulas de cultivos instalados y los calendarios de siembra considerados en el ámbito de la junta de usuarios de agua de la cuenca del río Moche, han sido tomados a partir de la información de los Planes de Cultivo y Riego de los años correspondientes a las campañas agrícolas 2006/2007 – 2013/2014, y de esta cedulas de cultivos han sido tomados los cultivos más representativos que alcancen por lo menos el 75% de incidencia dentro de los demás cultivos instalados en las áreas de riego de las comisiones de usuarios.

2.7

FISIOGRAFÍA Y RELIEVE Las características físicas y funcionales de una cuenca hidrográfica pueden ser definidas como los diversos factores que determinan la naturaleza de la descarga en un curso de agua. El conocimiento de esas características, determina la naturaleza de descarga de los ríos, pueden ser agrupados en factores que dependen de las características físicas y de uso de la cuenca hidrográfica o factores fisiográficos y factores que dependen del clima, factores climáticos.

pág. 8

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

La cuenca del rio Moche por ser de régimen irregular no presentan estudios al respecto se han tomado valores referencia de la cuenca del Moche que es el que irriga el valle y nace también en la cordillera occidental. Relieve es la diferencia de elevación entre dos puntos referenciales. El relieve máximo de la cuenca es la diferencia de elevación entre el punto más alto en la divisoria de cuenca y la salida de la cuenca. La razón de relieve es la razón del relieve máximo de la cuenca a la distancia recta horizontal más larga de la cuenca medida en una dirección paralela a aquella del curso de agua principal. La razón de relieve es una medida de la intensidad del proceso erosional activo en la cuenca. La pendiente media es del orden de 40 % y de acuerdo a la curva hipsométrica mostrada corresponde a un rio joven. El Factor de Forma determinado es 0,30 lo cual nos estaría indicando que esta cuenca tiene buena respuesta a las crecidas (Estudio de Máximas Avenidas en las Cuencas de la Vertiente del Pacifico – Cuencas de la Costa Norte, Diciembre 2010). Asimismo el Coeficiente de Compacidad determinado es 2,09 y que corresponden a cuencas de forma alargada. 2.8

III.

ESTADO ACTUAL DE LA FAJA RIBEREÑA Y CAUCE DEL RÍO EN EL ÁREA DE ESTUDIO En general la franja o espacio ribereño en el tramo de estudio que comprende aproximadamente 1.0 kilómetros, se encuentra en regular estado de conservación, debido a que en épocas de estiaje los lugareños siembran en el cauce del rio, limpiando la maleza y descolmatando el sedimento depositado, en las riberas se encuentra monte o maleza como pasto elefante y caña brava. En la margen derecha existen varios canales adyacentes al río y que tienen sus tomas de captación en el lecho de río, de material rustico, que en épocas de avenida son destruidas.

ANÁLISIS DE MÁXIMAS AVENIDAS EN LA CUENCA Para proyectar las estructuras de defensa se debe contar con el gasto de la corriente en avenidas máximas extraordinarias asociadas a un periodo de retorno, mismo que se determina en función de la vida útil del proyecto y del riesgo que este falle. El periodo de retorno se ha calculado a partir de la siguiente expresión:

pág. 9

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

T=(n+1)/m T=Periodo de retorno, en años n=Número total de observaciones, en nuestro caso número de años m= Número de orden La cuenca húmeda considerada es de 1,494.2 Km2, que combinados con los demás datos utilizados nos dan los siguientes valores de gasto para diferentes periodos de retorno: PERIODO DE RETORNO (años) 2 5 10 25 50 100 500 1000

CAUDAL MAXIMO (m3/s) 108.53 252.00 249.52 284.87 449.92 649.05 773.04 1081.57

3.1 CAUDAL MÁXIMO DE DISEÑO La selección del caudal de máximo diseño para el modelamiento hidráulico con HeC Ras, ha considerado asumir los máximos eventos extraordinarios que deberían producirse en la cuenca que se ha asumido para los siguientes periodos de retorno. Periodo de retorno (años) Qmáx (m3/s)

10

25

50

100

250

285

450

650

3.2 SELECCIÓN DEL CAUDAL MÁXIMO DE DISEÑO Por condiciones de limitación en la faja marginal actualmente ocupada por agricultores en coordinación con la junta de usuarios se ha decidido que a fin de evitar controversias con los agricultores se está considerando la sección actual del rio en la zona del proyecto y que corresponde a un periodo de retorno de 10 años, con un caudal de diseño de 250.00 m3/seg.

pág. 10

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

MODELADO HIDRÁULICO CON HEC RAS

pág. 11

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

I.

MODELAMIENTO HIDRÁULICO CON HEC RAS Las dimensiones de la protección y encauzamiento se obtendrán a partir de la modelación hidráulica para un régimen permanente. El cálculo se ha realizado con el programa Hec Ras con información de los caudales de diseño en función de los periodos de retorno y datos de conformación del cauce natural como son la topografía y rugosidad en el cauce y la planicie de inundación. 1.1

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO El levantamiento topográfico con secciones cada 20 m. en sentido aguas abajo del cauce se ha ingresado al Hec Ras con las dimensiones del cauce natural, para lo cual se ha trabajado usando el software Civil 3D 2015 y exportado las secciones al Hec Ras.

Vista en planta del eje del levantamiento topográfico sobre el rio Moche.

pág. 12

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

1.2

Batimetría A partir del levantamiento topográfico realizado para el tramo de estudio fueron extraídas un total de 142 secciones transversales del rio e ingresadas a Hec Ras, las cuales son perpendiculares al flujo como se muestra a continuación.

VISTA DE PLANTA DE LAS ESTACIONES SOBRE EL RIO MOCHE DESDE LAS PROGRESIVAS 0+000 A 1+000.

pág. 13

Estudio Hidrológico e Hidráulico del proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

1.3

ELECCIÓN DEL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD El coeficiente de rugosidad de Manning “n”, asumido se ha tomado del Manual de Hidrología, Hidráulica y Drenaje del MTC:

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

n=0.022 para el cauce central. n=0.030 para la llanura de inundación. 1.4

COEFICIENTE DE CONTRACCIÓN Y EXPANSIÓN Hec Ras asigna coeficientes de contracción y expansión de 0.1 y 0.3 respectivamente para cada una de las secciones del canal o cauce para determinar las pérdidas de energía entre secciones adyacentes, sin embargo para secciones donde se ubican puentes, alcantarillas o transiciones que presenta un estrechamiento del flujo las condiciones varían. Para nuestro caso los coeficientes son de 0.3 en contracción y 0.5 en expansión, según el siguiente cuadro. Descripción de la transición Perdidas sin transición Transición gradual Expansión típica en puentes Transiciones abruptas(incluye mayoría de las alcantarillas)

la

Coeficiente de contracción 0 0.1 0.3

Coeficiente de contracción 0 0.3 0.5

0.6

0.6

pág. 15

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

Para nuestro caso donde no se han presentado obstrucciones al flujo, ni estrangulamientos de la sección del cauce, sino transiciones graduales se ha mantenido los valores de 0.1 y 0.3.

1.5

INGRESO DE DATOS HIDRAULICOS: CAUDAL Y CONDICIONES DE CONTORNO Como se indicó el modelamiento se ha realizado para un flujo permanente para condiciones de flujo mixto, es decir para un régimen subcrítico y supercrítico. El programa solicita los caudales de diseño obtenido en el estudio hidrológico para los diferentes periodos de retorno. También se ingresan las condiciones de contorno para tirante normal con las pendientes aguas arriba y aguas abajo del tramo, tal como se muestra en las figuras.

Perfiles de flujo o caudales de diseño según periodos de retorno.

pág. 16

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

Condiciones de contorno de un flujo permanente con régimen mixto.

1.6

INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS Los resultados que arroja la simulación hidráulica permiten conocer varios parámetros hidráulicos necesarios para el diseño de cualquier estructura en el cauce. Entre los resultados obtenidos más importantes para diferentes periodos retorno son: el perfil del flujo, altura de la lámina de agua, velocidad del flujo, número de Froude, radio hidráulico, área mojada, perímetro mojado y la pendiente entre secciones. A continuación se muestra los resultados del modelamiento hidráulico: 1.6.1 Perfil del flujo A continuación se muestra el perfil del flujo para los caudales con periodo de retorno de 10, 25, 50 y 100 años. 1.6.2 Llanura de inundación En la figura se esquematiza la llanura de inundación para la creciente de los 10 años.

pág. 17

Estudio Hidrológico e Hidráulico del proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

Perfiles longitudinales del flujo para diferentes periodos de retorno.

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

Llanura o superficie de inundación para distintos periodos de retorno.

pág. 19

Estudio Hidrológico e Hidráulico del proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

SOCAVACIÓN

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

II.

SOCAVACIÓN La socavación que se produce en un río no puede ser calculada con exactitud, solo estimada, muchos factores intervienen en la ocurrencia de este fenómeno, tales como: -

El caudal -Tamaño y conformación del material del cauce Cantidad de transporte de sólidos

Las ecuaciones que se presentan a continuación son una guía para estimar la geometría hidráulica del cauce de un río. Las mismas están en función del material del cauce. 2.1

SOCAVACIÓN GENERAL DEL CAUCE Es aquella que se produce a todo lo ancho del cauce cuando ocurre una crecida debido al efecto hidráulico de un 'estrechamiento de la sección; la degradación del 'fondo de cauce se detiene cuando se alcanzan nuevas condiciones de equilibrio por disminución de la velocidad, a causa del aumento de la sección transversal debido al proceso de erosión. Para la determinación de la socavación general se empleara el criterio de Lischtvan - Levediev: Velocidad erosiva que es la velocidad media que se requiere para degradar el fondo está dado por las siguientes expresiones: Ve = 0.60 gd1.18 b Hsx

; m/seg

suelos cohesivos

Vc = 0.68 b dm 0.28 Hsx

; m/seg

suelos no cohesivos

En donde: Ve = velocidad media suficiente para degradar el cauce en m/seg.

gd = peso volumétrico del material seco que se encuentra a una profundidad Hs, medida desde la superficie del agua ( Ton/m3) b = coeficiente que depende de la frecuencia con que se repite la avenida que se estudia. Ver tabla N° 3 x = es un exponente variable que esta en función del peso volumétrico gs del material seco (Ton/m3 ) Hs = tirante considerado, a cuya profundidad se desea conocer que valor de Ve se requiere para arrastrar y levantar al material ( m ) dm= es el diámetro medio ( en mm ) de los granos del fondo obtenido según la expresión.

pág. 21

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

en el cual di = diámetro medio, en mm, de una fracción en la curva granulométrica de la muestra total que se analiza pi = peso de esa misma porción, comparada respecto al peso total de la muestra. Las fracciones escogidas no deben ser iguales entre si.

( 1 ) - Perfil antes de la erosión. ( 2 ) - Perfil después de la erosión Cálculo de la profundidad de la socavación en suelos homogéneos: Suelos cohesivos: Hs

=

a Ho5/3

1 / (1 + x)

0.60b gd1.18 Suelos no cohesivos: Hs

=

a Ho5/3

1 / (1 + x)

0.68b dm0.28 Donde:

a =

Qd / (Hm5/3 Be m)

Qd = caudal de diseño (m3/seg) Be = ancho efectivo de la superficie del líquido en la sección transversal

m = coeficiente de contracción. Ver tabla N° 1 Hm = profundidad media de la sección = Area / Be

x = exponente variable que depende del diámetro del material y se encuentra en la dm = diámetro medio (mm)

pág. 22

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

TABLA N° 1 COEFICIENTE DE CONTRACCION , Velocidad media en la

m

Longitud libre entre dos estribos

sección, en m / seg

10

13

16

18

21

25

30

Menor de 1 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 o mayor

1.00 0.96 0.94 0.93 0.90 0.89 0.87 0.85

1.00 0.97 0.96 0.94 0.93 0.91 0.90 0.89

1.00 0.98 0.97 0.95 0.94 0.93 0.92 0.91

1.00 0.99 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93 0.92

1.00 0.99 0.97 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93

1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 0.96 0.95 0.94

1.00 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 0.96 0.95

42 1.00 1.00 0.99 0.98 0.98 0.97 0.97 0.96

52 1.00 1.00 0.99 0.99 0.98 0.98 0.98 0.97

63 1.00 1.00 0.99 0.99 0.99 0.98 0.98 0.98

106

124

1.00 1.00 1.00 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99

1.00 1.00 1.00 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99

200 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.99 0.99 0.99

TABLA N° 2 VALORES DE X PARA SUELOS COHESIVOS Y NO COHESIVOS SUELOS COHESIVOS P. ESPECIFICO

SUELOS NO COHESIVOS

x

dm (mm)

x

0.52 0.51 0.50 0.49 0.48 0.47 0.46 0.45 0.44 0.43 0.42 0.41 0.40 0.39 0.38 0.37 0.36 0.35 0.34 0.33 0.32 0.31 0.30 0.29 0.28 0.27

0.05 0.15 0.50 1.00 1.50 2.50 4.00 6.00 8.00 10.00 15.00 20.00 25.00 40.00 60.00 90.00 140.00 190.00 250.00 310.00 370.00 450.00 570.00 750.00 1000.00

0.43 0.42 0.41 0.40 0.39 0.38 0.37 0.36 0.35 0.34 0.33 0.32 0.31 0.30 0.29 0.28 0.27 0.26 0.25 0.24 0.23 0.22 0.21 0.20 0.19

gd (Tn/m3) 0.80 0.83 0.86 0.88 0.90 0.93 0.96 0.98 1.00 1.04 1.08 1.12 1.16 1.20 1.24 1.28 1.34 1.40 1.46 1.52 1.58 1.64 1.71 1.80 1.89 2.00

TABLA N° 3 VALORES DEL COEFICIENTE b Periodo de retorno Coeficiente del gasto de diseño b ( años ) 2 5 10 20 50 100 500

0.82 0.86 0.90 0.94 0.97 1.00 1.05

pág. 23

Estudio Hidrológico e Hidráulico del proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

pág. 25

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

pág. 26

Estudio Hidrológico e Hidráulico del proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

III.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 3.1 CONCLUSIONES 







3.2

Los resultados del análisis hidrológico de máximas avenidas, para periodos de retorno de 10, 25, 50 y 100 años. Los caudales máximos de diseño obtenidos son 250, 285, 450 y 550 m3/s respectivamente. El modelamiento hidráulico con Hec Ras se ha corrido para diferentes perfiles de flujo permanente. Se presentan además regímenes sub críticos y supercríticos que producen remansos y resaltos hidráulicos en el flujo. De la perspectiva en 3D del modelamiento se puede apreciar la llanura de inundación para el periodo de retorno de 100 años con una longitud de inundación de inundación de 240 m. en la margen izquierda y 80 m. en la margen derecha, donde se colocaron diques de encauzamiento. Los parámetros hidráulicos para el cálculo de la socavación general y local en pilares han sido para un T=100 años, como son Q=550 m3/s, los mismos que conjugados con el tipo de material No Cohesivo que conforma el cauce SP (Arenas Pobremente Graduadas) han dado diferentes profundidades de socavación. Para la profundidad de la uña de cimentación del dique enrocado se ha estandarizado a 2.00 m. de alto por 2.20 m. de ancho.

RECOMENDACIONES  Se recomienda ejecutar trabajos de encauzamiento y protección del cauce del río en las zonas de Inundación a fin de proteger la estructura proyectada.

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

ANEXO

pág. 28

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

ESTACIONES EN CAUCE DEL RIO CON HEC RAS SIN DIQUES 0+960

0+940

pág. 29

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

0+920

0+900

pág. 30

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

0+460 (ZONA DE BOCATOMAY CANAL)

0+440

pág. 31

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

0+440

0+140

pág. 32

Estudio Hidrológico e Hidráulico del Proyecto “Construcción de Barraje Mixto de la Bocatoma Moro Vichanzao”.

0+100

0+040

pág. 33