I.INTRODUCCION:

En ingeniería se denomina presa o represa a una barrera fabricada con piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un río o arroyo .Tiene la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para su posterior aprovechamiento en abastecimiento o regadío, para elevar su nivel con el objetivo de derivarla a canalizaciones de riego, para laminación de avenidas (evitar inundaciones aguas abajo de la presa) o para la producción de energía mecánica al transformar la energía potencial del almacenamiento en energía cinética y ésta nuevamente en mecánica al accionar la fuerza del agua un elemento móvil. La energía mecánica puede aprovecharse directamente, como en los antiguos molinos, o de forma indirecta para producir energía eléctrica, como se hace en las centrales hidroeléctricas. Actualmente, regular el caudal de un río o disponer de agua para riego es un motivo secundario, el objetivo principal que define el diseño, construcción y operación de la mayoría de las represas es la generación de energía eléctrica. Esta se produce a partir de la energía potencial dada por la diferencia en el nivel del agua de un lado y otro de la represa. Estas construcciones son, en algunos casos, monumentales obras de ingeniería y se han realizado en algunos de los ríos más caudalosos del planeta: Itaipú y Yacyretá en el río Paraná, Salto Grande en el río Uruguay, Asuán en el río Nilo, etc. La energía hidroeléctrica generada en represas es defendida por ser “no contaminante “y “barata”. Esto es cierto porque no produce humo ni contamina químicamente el agua, pero generalmente se olvidan los costos impacto ambiental que produce, tanto aguas arriba como aguas abajo de su construcción. Una central hidroeléctrica está compuesta de turbinas hidráulicas, las aspas de estas turbinas se mueven por la fuerza del agua, esa fuerza transmite su energía a un generador donde se transforma en energía eléctrica. En general las centrales hidroeléctricas están ubicadas en las represas ya que las masas de agua en desnivel lo que también se conoce como salto geodésico

Son una gran fuente de energía. Una central hidroeléctrica en un río ya ha dejado de ser viable por el poco caudal de energía que se consigue. Todo el conjunto de obras hechas por el Hombre, desde el desvío de los caudales de agua, la construcción de represas con centrales hidroeléctricas y todo otro tipo de construcción relativa, es llamada represa o central hidroeléctrica y es una de las fuentes de energía más amigables con el medio ambiente. Aunque el agua es un recurso que abunda y es totalmente renovable, el costo de la construcción de una represa hace que no sea una energía tan barata como quisiéramos

II.OBJETIVOS:

Aprender la importante una presa.

Aprender el uso y mantenimiento adecuado de una presa

Aprender a duplicar la disponibilidad de agua en piura.

Aumentar el área irrrigada

Ampliar la frontera agrícola a 44,864 has

Mejorar el nivel de vida del agricultor.

Fomentar el desarrollo agroindustrial originado de la multiplicación y variación de productos.

BENEFICIOS:

Incremento de la masa anual del agua de 1000 MMC,afianzando la agricultura del valle del bajo piura.

Diversificacion de cultivos,menores costos de producción,aumento de producción y productividad,exportaciones y del nivel de ingreso de los agricultores.

Desarrollo agroindustrial,mayor disponibilidad de agua para uso urbano industrial.

III.FUNDAMENTO TEORICO:

HISTORIA DE LA PRESA LOS EJIDOS

El fenómeno del niño del año 1998, originó muchos daños en estructuras civiles tales como carreteras, puentes, canales de irrigación, viviendas, etc. Este fenómeno nos ha puesto en alerta ya que de presentarse mayores avenidas; lo cual se ha hecho probable, otras estructuras que no sufrieron daños graves podrían ser afectadas. Una de las estructuras de mayor importancia en la ciudad de Piura es la presa Los Ejidos, obra de la segunda etapa del Proyecto Especial Chira Piura, que permite irrigarlas tierras de cultivo del Bajo Piura. Por encontrarse en el cauce del río Piura, esta estructura está sometida a presencias recurrentes de grandes avenidas como consecuencia del Fenómeno del Niño. Esto unido a que está muy próxima a la ciudad, hace que requiera una profunda evaluación. Dentro de esta evaluación hay que determinar cuáles son los principales problemas que se pueden presentar en el caso que ocurran grandes avenidas. Uno de los problemas que ya se había presentado antes del fenómeno de 1998 es la colmatación del embalse, esta presa estaba colmatada casi en su totalidad, lo que había provocado la pérdida de su volumen útil. A pesar que esta presa cumple con otra función importante que es mantener el nivel de agua y se permita irrigar las zonas de cultivo del Bajo Piura, se notan una serie de desventajas como la falta de seguridad en el lugar de la presa al ser un lugar muy concurrido en época de verano, también se está desaprovechando la posibilidad de efectuar pequeñas regulaciones y de esa manera optimizar el uso agrícola e hidroeléctrico, además no se puede tener un buen comportamiento ante situaciones de grandes avenidas. Ante esta situación se está planteando un diseño teórico de un sistema de hidrocución a utilizar en la presa, necesario para poder des colmatarla, evitando así elevados costos que se tendrían si es que se utilizaran otros métodos.

El mecanismo utilizado aprovecha la energía potencial originada por los desniveles aguas arriba y aguas debajo de la presa, para remover el material depositado en la presa; esta diferencia piezométrica conduce al sedimento mezclado con agua dentro de una tubería, desde la boca de succión aguas arriba de la presa, hasta aguas abajo del río sin requerir energía externa. Otro problema es la falta de evacuación de grandes avenidas y la determinación de la capacidad de la presa. En el año 1998 el Proyecto Especial Chira Piura determinó que el caudal que atravesó por la presa fue de 4424 m³/seg; este cálculo fue erróneo porque se hizo en base a la extrapolación de las curvas de gasto de la presa pero no se tomó en cuenta que la operación de la presa no fue la correcta, ya que no se habían abierto completamente las compuertas, y que además existía influencia del nivel aguas abajo de la presa. En este estudio se plantean tres alternativas para determinar cuál es la más conveniente de acuerdo a la capacidad que se quiera tener en la presa, lógicamente esta capacidad estará de acuerdo a una probabilidad de ocurrencia de una máxima avenida en un tiempo determinado.

De esta manera se tendría una presa con capacidad para evacuar grandes avenidas originadas por el fenómeno de El Niño. Como último gran problema se tiene la disipación de energía. Este problema hay que tenerlo muy en cuenta porque en el año 1983 el aliviadero fijo colapsó debido a que el disipador de energía no cumplió su función y se produjo la socavación del aliviadero fijo y posterior colapso. En esta tesis se evalúa el disipador de energía existente y se plantea un diseño teórico de un disipador de energía para diferentes caudales. Cabe tomaren cuenta que estos diseños teóricos son sólo planteamientos y los diseños definitivos tendrían que hacerse a través de modelos hidráulicos que podrían ser temas para otras investigaciones.

La presa “LOS EJIDOS”es una estructura importante, porque a través de ésta se puede irrigar el valle del Bajo Piura, por eso es necesario realizar el análisis de los efectos que produjo el Fenómeno del Niño en el año 1998. La investigación se realizó en tres etapas:

1.-Investigación Bibliográfica:

Consistió en estudiar los principios básicos de tres temas para este estudio como son el Sistema de Hidrocución de Sedimentos, Disipadores de Energía y Capacidad de una presa, recopilando informes de investigadores que han abarcado estos temas.

2.-Recopilación de información básica y trabajo de laboratorio:

Se consiguió planos de la presa, datos de avenidas máximas, estudios hechos en la presa. También se recogió muestras del sedimento depositado en el embalse realizándose ensayos de laboratorio para el diseño del Sistema de Hidrocución.

3. Evaluación:

Se realizan los cálculos teóricos y los resultados se comparan con los existentes in situ determinando recomendaciones a seguir en un período a corto plazo.

LA PRESA LOS EJIDOS

En la tercera etapa 1984-1987 se realizo la culminación de lo siguiente . Presa de derivación Sullana, canales del norte , sur y miguel checa , sistemas de riego y drenaje y diques de defensa para el encauzamiento y control de avenidas del rio chira . Se encuentra dentro del proyecto especial CHIRA PIURA ,que fue diseñado para ejecutarse en el periodo 1970-1987 . Se programo la ejecución de obras en tres etapas . En la primera etapa 1970-1979 la construcción de la presa poechos , canal de derivación chira piura , drenaje principal en el bajo piura , canales paralelos y parcelarios , planta de bombeo de Montenegro y diques de emergencia para el control de avenidas . En la segunda etapa 1980-1989 se consideró la formulación de los estudios de remodelación del valle del chira piura , se inicio la construcción de la presa d derivación , canal bajo piura , drenaje troncal y parcelario y diques de encauzamiento en el bajo piura , debido al fenómeno del niño , se reabilito y reconstrucción de diques de defensa canales de riego primarios y secundarios , LA MODIFICACION DE LOS DISEÑOS Y AMPLIACION DE LA PRESA LOS EJIDOS.

Primero tenemos que tener en cuenta que el agua es un recurso necesario por que sin el no hay vida. La presa Los Ejidos es una estructura importante, porque a través de ésta se puede irrigar el valle del Bajo Piura. El agua que llega a los ejidos es de la represa es poechos (1000 mil m3), el valle que más se beneficia es el bajo Piura y medio Piura., su equipo de riego de la presa es por gravedad (100mt por pendiente),

consta de 12 compuertas, un aliviadero, una regla graduada (mira(2E)). Una presa son contenedores de agua, ella se encarga de controlar el caudal de los ríos, por que constan de compuertas graduadas. si ay un exceso lo que hace es de abrirlas y dejar pasar el agua ya q las lluvias provenientes de la sierra viene con presión.

Presa deriva dota de Los Ejidos, con una capacidad de captación de 64 m3/seg.

Canal principal del Bajo Piura “Biaggio Arbulu”, de 58 km. De longitud y capacidad, en el inicio, de 60m3/seg.

Diques de defensa y encauzamiento del río Piura en el Bajo Piura, con una longitud total de 63 Km., de los cuales 38 corresponden al dique derecho y 25 al dique izquierdo.

. Canales secundarios del valle del Bajo Piura.

INFORMACION:

Presa derivadora de los ejidos:

-Estructura:

de concreto armada fundado en tablestacas.

-Proposito:

elevar el nivel del agua del rio piura, permitir el riego por gravedad.

-Areas beneficiadas:50 000 hect(mejoramiento ampliación).

-Estructuras principales:

bocatoma de canal principal los ejidos sechura, aliviadero.Canal de limpia, vertedero libre.

La maquina que ayuda a limpiar en las compuertas de los ejidos es una pala mecánica. La prensa se encuentra a 30..msnm Plantas q crecen en el canal los ejidos son totora , caule , pájaro bobo.

-Descripción:

A 5 Km. del norte de la ciudad se ubica la represa de los Ejidos, obra de ingienería hidráulica construida sobe el Río Piura, regando los campos de cultivo de la zona y ofreciendo gran variedad de flora y fauna. A su alrededor habitan animales como el pacazo o lagartija de la región, garzas reales, zambullidores y gansos silvestres. Este ecosistema se extiende a lo largo de 20 Km. hasta la caída de Curumuy, haciendo posible la realización de diferentes actividades como la práctica de ski acuático, paseos en canoa o caminata.

PARTES ESTRUCTURALES DE LA PRESA LOS EJIDOS:

La presa derivadora los ejidos que capta agua proveniente de poechos y las nacientes del rio piura derivándolas por el canal principal:

El canal principal de 56,76 km de longitud y 60 metros cúbicos por segundos de capacidad en bocatoma.

Diques de encausamiento con una longitud de 77 km en el rio piura.

Estudio y remodelación de compuertas radiales. Dichas obras incluyen también la ejecución del sistema de drenaje y defensas contra inundaciones para asegurar los beneficios reales de optimización del manejo del recurso hídrico en el bajo piura,dichas obras se ejecutaron el 19 de agosto de 1998 con la ejecución del canal Miguel Checa. La finalidad de construcción de dichas obras es para la producción y productividad de 30,000 Ha.

Dichas hectáreas son del bajo Piura e incorporar 5,616 Has bajo riego proporcionándole infraestructura básica y asegurando la transferencia de tecnología para el optimo aprovechamiento de los recursos agua tierra. SE ESTUDIARA CADA UNA DE LAS PARTES DE LA PRESA LOS EJIDOS:

1. COMPUERTAS:

En la PRESA LOS EJIDOS se encuentran 12 compuertas aluviales que son estructuras que se colocan en los canales para formar barreras regulables con el fin de aumentar el tirante aguas arriba, lo cual permite disponer de la carga necesaria para derivar el agua hacia las estructuras laterales estas compuertas son permanentes están formadas por una pared transversal al canal colocadas en una escotadura se pueden regular el tirante aguas arriba, modificando la altura o el número de metros cúbicos de agua.

Algunas veces se usa la compuerta de tal forma que el agua pasa por debajo y por arriba de la compuerta en este caso en los Ejidos el agua pasa por debajo de la compuerta, también se pueden usar con caídas entonces deben acompañar de un colchón amortiguador.

Según la forma las compuertas son rectangulares o radialesLas compuetas radiales están constituidas por una superficie cilíndrica que rota sobre un eje horizontal.Este eje horizontal esta conectado a la compuerta por medio de brazos radiales, la cara, aguas arriba, es convexa a la superficie del agua es transmitida por los ejes radiales al eje horizontal.

2.CANALES:

Los canales de riego en la presa los Ejidos son tratados en la dirección de la máxima pendiente con el objetivo principal de regar en la minima pendiente, esto no significa que la pendiente del canal será la del terreno, sino que este canal de riego estará constituido por un conjunto de tramos cortos con la minima pendiente. Su ventaja es de conducir grandes volúmenes de agua y de tener un costo bajo por cada unidad de volumen conducido. E l canal de los Ejidos es de conducción ya que lleva el agua de riego 60 m.c.c que llevan el agua de riego desde el punto de abastecimiento o bocatoma hasta una o varias parcelas este canal se le considera como un canal SECUNDARIO ya que de el derivan los canales primarios.

Para su construcción el suelo debe de humedecerse y trabajar cuando se encuentra en capacidad de campo y se ha compactado debidamente, el vaciado del concreto se hace cuidadosamente dejando losa entre losa para evitar ranuras con el fin de evitar que el agua filtre, su revestimiento debe ser resistente a la erosión.

3. BOCATOMA:

Son estructuras para el control de la aplicación y entrega del agua el cual va ha recibir un caudal el canal en forma de lámina.Según los estudios realizados de la demanda de agua en piura en la actualidad se está recibiendo 680 MM3 en épocas de lluvia en la sierra de piura los cuales so almacenados en la presa los Ejido y en una futura campaña de 721 MM3 para irrigar 38,700 Has.

IV.ANEXOS

V.Conclusiones

El desarrollo de compuertas como mecanismo fundamental en las estructuras hidráulicas que a lo largo de la historia se han utilizado para controlar y manejar las fuentes hídricas, ha ido a la par con el desarrollo de la ciencia. En un principio la ingeniería no era sino una expresión tangible de los desarrollos científicos, pero mas adelante el desarrollo de este tipo de estructuras obedeció a estudios muy específicos y profundos que se basaron en las necesidades económicas de los países desarrollados.

El manejo de medios fluviales de transporte requiere de una gran cantidad de estructuras hidráulicas, pues la navegabilidad en este medio no esta garantizada a partir de la naturaleza del medio. El diseño de la compuerta debe obedecer a la morfo dinámica del medio en la cual se implementara. El tipo de fuerza que se necesita para mover las compuertas es un factor importante, pues en algunos casos será suficiente con la presión ejercida por el fluido represado, mas que todo en el caso de represas y diques donde la compuerta es el mecanismo de aislamiento para el vertedero. En otros casos donde la intención es controlar el nivel de la esclusa el mecanismo que abrirá y cerrara la compuerta debe obedecer a las especificaciones graduales con las que se espera manejar el nivel del fluido.

VI.BIBLIOGRAFIA:

Dirección ejecutiva del proyecto especial Chira piura.

Almacenamiento y derivación Chira piura, Diseño final y detallado,Energoprojeckt,1978.

Revista de apoyo de Gestión de recursos Hídricos ,IRAGER ,consultora en temas de desarrollo y construcción regional en Proyectos Chira piura.

Revista de Infraestructura Hidráulica y riego tecnificado ,DIRECCCION REGIONAL DE AGRICULTURA PIURA.