PROYECTO: MEJORAMIENTO Y AMPLIACIN DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE, ALCANTARILLADO, TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS, DISTRITO DE CARHUAZ, PROVINCIA DE CARHUAZ - ANCASH

MEMORIA DE CLCULO DE LA CAPTACION PROYECTADA

DESCRIPCION DEL PROYECTO

CAPTACION

MEMORIA DESCRIPTIVA

I. GENERALIDADES

Captacin actualLa Captacin actual es obsoleta y mal ubicada tanto en su infraestructura cuyos elementos de captacin estn deteriorados como: Ventana de captacin con rejilla de fierro en estado de corrosin contaminante para el liquido elemento.- Las vlvulas de control deterioradas en desuso no cumplen su funcin de control.-, Compuerta de limpia de barraje : No se ha construido esta compuerta ni su derivacin al ro, por lo que el colmataje retenido en el barraje tiene que limpiarse manualmente y muchas veces ya el barraje no cumple con su papel de decantador primario.-El Canal de derivacin tiene deficiencia hidrulica en su diseo por ser de capacidad menor al requerido, producindose constante rebose de agua, erosionando constantemente la fundacin de la infraestructura. El Desarenador en su capacidad de diseo es deficiente ingresando exceso de agua turbia encontrndose acoplado mallas metlicas en forma artesanal para retener las partculas en suspensin las cuales se encuentran deterioradas por corrosin avanzada contaminante que altera la calidad del agua. No consta de una Cmara de Vlvulas de material anticorrosivo y protegidas del intemperismo y seguridad ante sabotajes, tampoco consta de una Cmara de Carga.La Captacin Actual no consta de una caseta de Control y Seguridad para que los operadores pernocten en condiciones humanas de salubridad e higiene. Asimismo no consta de un Cerco Perimtrico de seguridad al ingreso de personas ajenas o de animales.La toma actual se encuentra sobre el rio Chucchun, la misma que est afectada por una contaminacin por coliformes debido a la presencia de ganado vacuno y caballar que se encuentra en dicho sector, lo mismo que la presencia de xidos de fierro que podran contener metales pesados por lo que ha sido necesario su reubicacin en un lugar seguro. (Sector Maticucho).

Captacin ProyectadaSegn lo manifestado anteriormente y viendo la necesidad de la poblacin de Carhuaz de contar con una fuente de abastecimiento de agua potable en optimas condiciones para el consumo humano la municipalidad provincial de Carhuaz se ha visto en la obligacin de construir una nueva captacin la cual ser ubicada en el sector Maticucho al pie del nevado Hualcan donde nace el rio Chucchun , la captacin se encuentra a una altitud de 3757.00 m.s.n.m. Que contara con un barraje para elevar el tirante del rio y encausar agua por la ventana de captacin hacia la el desarenador ubicada en la Prog. Km 0+998.00 a una altitud 3652.00m.s.n.m.Esta estructura contara con todas las sub estructuras que la conforman para el buen funcionamiento de la misma siendo estas las siguientes: Muro de encauzamiento.- Su objeto es encauzar el flujo del rio y proteger los terrenos ribereos aguas arriba de la toma y evitar desbordamiento como consecuencia de la instalacin del barraje.se construyen aguas arriba y aguas abajo del barraje en ambas mrgenes. pueden ser de concreto simple, armado, o ser diques construidos de tierra o de enrocamiento, segn materiales de la zona. Barraje fijo.- Llamada tambin presa derivadora, cortina o azud es una represa construida transversalmente al rio con objeto de levantar el tirante de agua, con la finalidad de facilitar el ingreso de agua en el bocal de toma y derivar parte del caudal a la cmara de captacin. Canal de limpia.- Esta estructura tiene la finalidad de eliminar los slidos que se depositen delante de las ventanas de captacin. Su ubicacin recomendada es perpendicular al eje del vertedero y su flujo paralelo al del rio. Solado o colchn disipador.- Como consecuencia de la colocacin de la presa derivadora en el cauce del rio se origina un incremento de la energa potencial, que al verter el agua encima del barraje fijo se transforma en energa cintica que causa erosin, por lo cual es conveniente instalar un colchn disipador para producir el salto hidrulico y amortiguar la energa. Cmara de captacin.- Esta estructura est ubicada al margen derecho del rio, hacia aguas arriba de la presa derivadora y tiene por objeto captas las aguas; consta de un vertedero u orificio de captacin protegido de rejillas. Ventana de captacin.- es la entrada de agua de la toma que ciertos casos estn instaladas en un paramento de concreto totalmente protegido, detrs del vertedero de toma u orificio que se colocan los mecanismos de cierre de emergencia y luego las compuertas de control. Aliviadero de demasas.- En algunos casos por mala operacin de las compuertas de regulacin ingresa mayor cantidad de caudal al canal de derivacin; para controlar esta situacin no deseada es necesario colocar un aliviadero de demasas. Enrocado de proteccin o escollera.- al final del colchn disipador es necesario colocar una escollera o enrocado (rip rap) con el fin de reducir el efecto erosivo y contrarrestar el arrate del material fino por accin de la filtracin.

La Nueva Captacin se encuentra ubicada en el Rio Chucchun 3757..00 m.s.n.m. el tipo de suelo donde se emplazara esta estructura es un terreno pedregoso (boloneria).Esta estructura permitir captar aguas del rio en mencin en pocas de avenidas, garantizando de esta manera el normal abastecimiento de agua para la poblacin de Carhuaz.

UBICACIN.

La zona del proyecto corresponde al Distrito de Carhuaz, Provincia de Carhuaz, Departamento de Huaraz. Especficamente la nueva captacin se emplaza en el Sector Maticucho Quebrada Rio Chucchun al pie del nevado Hualcan y tiene las siguientes coordenadas y limites.

Coordenadas: ESTE : 218236.68 : NORTE : 8979232.13

Altitud : 3757.00 Metros Sobre el Nivel del Mar.

Referencia : A 410 Km. del Litoral Marino.

Lmites Norte: Con Cerro AracotoEste: Con Nevado Hualcan.Oeste: Con Pampa Chonquil.Sur: Con Cerro Pojiac

PARMETROS DE DISEO

CAUDAL DE DISEO. 2.5 m/seg.DETERMINACIN DEL NIVEL DEL RIO.- Se determino el nivel del rio. En estiaje y en avenidas. Utilizando la siguiente formula de manning.

Donde:A: Area mojada.R: Radio Hidrulico.S: Pendiente del rio.Q: Caudal del rio.n: Coeficiente de manningDISEO HIDRAULICO1. Efecto de remanso. El hecho de construir el barraje en el cauce del rio, causa la formacin de una sobre elevacin del nivel del agua delante del vertedero que generara problemas de desbordamiento y otros es por ello que se a determinado la curva de remanso formada para analizar y solucionar los problemas causados.se a utilizado el mtodo aproximado teniendo como longitud lo siguiente:

Donde: Sobre elevacin del tirante normal. Pendiente del fondo del rio.

2. Barraje. Para el diseo de la altura del barraje se a utilizado la siguiente frmula:

Donde: Cota del lecho detrs del barraje.Altura necesaria para evitar el ingreso de material de arrateAltura que necesita la ventana de captacin para poder captar el caudal de derivacin.3. Forma de la cresta del barraje.- La forma de la cresta del barraje se ha diseado de tal forma que se eviten las presencia de presiones negativas que podran generar cavitacin que causen daos al concreto.Segn la U.S. Bureau of reclamacin para este diseo se a considerado el tipo CREAGER

Forma de la cresta del barraje.Donde:K : 2.00n : 2.85 (vertical)

4. Solado o colchn disipador.Debido al a colocacin del barraje vertedero en el cauce del rio se genera un incremento de energa potencial que, al momento de verter el agua por encima del barraje se transforma en energa cintica que causa erosin y por lo erosivo se construye la estructura de disipacin conocido como solado o colchn disipador que servirn para formar un resalto hidrulico que logra disipar la energa cintica ganada por el barraje vertedero segn la figura siguiente que muestra los parmetros hidrulicos para su diseo.

Formulas usadas durante el diseo:

Tirantes conjugados

Para la longitud del colchn disipador se uso las formulas propuestas por: Segn U.S. BUREAU RECLAMATION :

Segn BAKLMNETV - MARTZKE:

Segn LAFRANETZ:

Segn PAVLOSKI:

Escogindose de estas el mayor.

Par el espesor del colchn disipador se ha considerado el efecto de la sub presin determinando asi un espesor que soporte el empuje que ocasione la sub presin a este espesor se a afectado por un factor de seguridad de 1.1 a 1.35 al espesor resultante.

5. Enrocado de proteccin o escollera.Al final del colchn disipador se ha colocado una escollera o enrocado (rip rap) con el fin de reducir el efecto erosivo y contrarrestar el arrastre del material fino por accin de la filtracin. utilizando como longitud de escollera segn Bligh la siguiente formula:

Donde:C : coeficiente de Blighq : avenida de diseo por unidad de longitud del vertedero.D1: altura comprendida entre el nivel de agua en el extremo aguas abajo del colchn disipador. Y la cota de la cresta del barraje vertedero.Db: altura comprendida entre la cota extremo aguas abajo del colchon disipador y la cota de la cresta del barraje.

6. Canal de limpia.Para el canal de limpia se a considerado los siguiente paramentros: Caudal en la zona de limpia. Se a estimado el caudal de la zona del canal de limpia en 2 veces el caudal que se a derivado del rio. Velocidad en la zona de limpia. Se recomienda que la velocidad este emtre 1.5 a 3 m/seg. Ancho de la zona de limpia. La longitud de la zona de limpia es un decimo dela longitud del barraje.7. Criterios generales.La ubicacin de la captacion se encuentra ubicada aguas arriba del vertedero, tratando de que esta se encuentre en un lugar donde el ingreso de sedimentos es minimo.En lo que respecta a su cimentacion se encuentra ubicado sobre un lecho rocoso de naturaleza granodiorita al estado fresca siendo la cimentacion de tipo fijo.

De todo lo manifestado se anexara la hoja de calculo de siseo de la estructura de captacion.