INTRODUCCIÓN

Las actividades más importantes que se desarrollan y en donde se

sustenta la economía del país son los campos de minería y agricultura, es por

ello que se hace necesario conservar la relación tierra – hombre incrementando

en este año 15 000 Ha de tierras al sector agricultura.

Por este motivo, es que aprovechando anomalías climatológicas a nivel

global de recientes investigaciones que tienen su origen en condiciones

atmosféricas sobre toda la zona del Océano Pacifico, ocasionan un

desequilibrio de la Presión Atmosférica.

Debido a esta situación meteorológica extraordinaria adquiere una

predominancia que permanece por lo menos en las épocas de verano y

primavera produciendo también un aumento bien marcado de las temperaturas

del ambiente y el agua, caen lluvias torrenciales prolongadas llegando hasta la

zona montañosa causando avenidas excesivas e inundaciones. En general se

observa una restitución de la situación normal misma en la siguiente temporada

del verano. Este fenómeno es conocido desde hace tiempo es conforme a lo

que consta en las descripciones que figuran en documento históricos.

Desde el punto de vista técnico, las pampas del valle por donde pasa las

aguas del Río Ahuamayo están sujetas a variaciones extremas de su caudal,

no permitiendo un desarrollo normal de su agricultura; desde éste punto de

vista nuestra “Presa” no solamente servirá para la retención de avenidas sino

también se usará como presa de almacenamiento para riego, aportando una

ayuda al sector agrícola.

Por tal razón el presente trabajo de investigación desarrollado en el

Curso de Estructuras Hidraulicas, evalúa con ayuda de las diversas disciplinas

técnicas como: La Topografía, La Geología, La Mecánica de Suelos, La

Hidrología y La Hidráulica, diversas alternativas para de esta manera obtener

una solución definitiva al problema de las inundaciones que ha venido

golpeando la economía y por tanto la condición de vida de los pobladores de

las zonas afectadas.

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

Justificación:

El presente proyecto se justifica por las siguientes razones:

- La posibilidad de un crecimiento importante del desarrollo

agrícola de la zona al utilizar el agua almacenada en la presa para fines de

riego, durante períodos de escasez.

Importancia:

Este estudio es importante por lo siguiente:

- Dará una solución definitiva al problema de las inundaciones

producidas por desbordamiento del Río Ahuamayo.

- La presa adoptada además, de contener las avenidas,

podrá se usada para fines de riego, tratando de reducir el déficit de agua en

la zona.

OBJETIVOS Y ALCANCES

Objetivos:

- Ubicar el lugar más adecuado para construir una presa que

tenga las características necesarias para poder mitigar las grandes

avenidas del Río Ahuamayo producidas en épocas de verano.

- Diseñar a nivel de Prefactibilidad la Presa, después de

haber realizado el análisis de las diferentes alternativas, tomando en

consideración criterios Técnico – Económicos para obtener un diseño

óptimo.

Alcances:

- La Presa tendrá un impacto muy importante, en cuanto se

refiere a evitar que se agrave la condición de vida de los pobladores de las

zonas que pueden ser afectadas por los desbordes del Río Ahuamayo, al

ser destruidas sus viviendas e inundados sus terrenos de cultivo que son el

medio de sustento de sus familias.

- Esta también servirá para regular los caudales y utilizarlos

para riego ( Presa de almacenamiento ) de 15 000 Ha de terrenos fértiles,

brindando un importante aporte a la agricultura de la zona, que esta limitada

por la altura de agua en los periodos de estiaje.

ACTIVIDADES REALIZADAS EN LA ZONA

Para una fácil comprensión agrupamos las diversas ramas en cuatro categorías

amplias que son:

1. Agricultura, ganadería y actividades extractivas

Son las que toman o producen bienes naturales con escasa transformación

de las cuales se practican en la zona de estudio las siguientes:

a.- Agricultura

Es la actividad más importante de este Valle, siendo el eje de la

actividad económica de esta zona, aún con el problema de la escasez de

agua. Existen importantes extensiones de tierras cultivadas por grandes y

medianos empresarios, irrigadas con agua de pozos utilizando el riego

tecnificado, sistemas que no pueden utilizar la gran mayoría de pequeños

agricultores de la zona, debido a la elevada inversión inicial.

b.- Ganadería

Actividad practicada en menor escala, comparada a la agricultura

debido a la escasa parea de pastos naturales, además de la falta de agua.

En esta zona se cría el ganado vacuno, ovino y caprino; el mismo que es

sostenido con agua de grandes pozos en el caso de los grandes y

medianos ganaderos, y con pozos artesanales los pequeños ganaderos en

especial de ganado ovino y caprino.

c.- Explotación de canteras

Actividad que es practicada por empresas privadas y estatales para

obtener material utilizado en Obras de Irrigación, explotando canteras de

roca, material cohesivo (areno - arcilloso ), agregado para preparación

de concreto, etc.

2. Actividades transformativas

Son las que transforman profundamente las materias naturales y

comprende:

a.- Industria

Que incluye la artesanía, la manufactura y la fábrica, actividades que

muy poco se practica en esta zona.

b.- Construcción

Actividad necesaria como en cualquier zona urbana o rural. En este

caso sólo la construcción de viviendas de material noble es practicada en

zonas urbanas, en cambio en el campo generalmente se practica la

construcción rustica con adobe, caña, eternit y además materiales que se

obtienen directamente del campo.

3. Comercio

Actividad realizada en los pueblos o zonas urbanas, donde generalmente

se comercializa productos de primera necesidad, en pequeños mercados

desde donde se abastece a la población rural que se traslada gasta éstos

centros de abastos.

ASPECTO AGRO- ECONOMICO

Introducción

La tierra y el agua utilizadas en la agricultura son elementos naturales.

Es el hombre que canaliza el agua de los ríos para irrigar la tierra eriaza; quien

nivela y rellena los terrenos, construyendo andenes, terrazas, drenes y

defensas, formando o conservando asi tierras de cultivo.

Muchas veces la imprescindible naturaleza por medio de eventos

extraordinarios es causante de destrucción de poblados y zonas agrícolas.

Desgraciadamente es también el hombre quien destruye algunos recursos

naturales como los bosques, las tierras de cultivo que ingeniosa y

laboriosamente crearon los habitantes prehispánicos. Gran cantidad de fértil

tierra de los valles peruanos ha recibido influencia de una agricultura racional

que hoy causa admiración.

Descripción

Actualmente una gran cantidad de la población de esta zona basa su

economía principalmente en la actividad agrícola, a pesar de su limitación

debido a factores que influyen directa e indirectamente en las etapas de

producción, siendo el más importante la irregular disponibilidad del agua.

En los últimos años no se ha observado un crecimiento apreciable del

desarrollo agrícola, sino mas bien se noto el aumento considerable de

superficies aptas para el sembrío con permiso de excedencias, lo que indica

que la necesidad del agua en este valle es mayor año tras año, el cual posee

tierras para cultivo por secano, además de una escasa zona de áreas eriazas.

DATOS DEL PROYECTO

- Área de la cuenca del río : 49.70 km m

/s

- Avenida de diseño para: t = 10 años ; Q = 30

m /s

t = 1 000 años ; Q = 100 m /s

- Uso constructivo: 883 mm / año

- Precipitación efectiva: 13 mm

- Área agrícola a beneficiar: 15 000 Ha

- Sedimentación promedio anual: S = 0.04 MMC /

anual

- Evaporación promedio mensual anual: 1 200 mm / año

- Evaporación mensual: 100 mm

- Área de evaporación considerada: 3.82 m /s

- Volumen ofertado: 200 MMC / anual

- Nivel de aguas máximas extraordinarias ( NAME ): 3 740

m.s.n.m.

- Nivel de fondo del embalse: 3

710 m.s.n.m.

ANALISIS DE UBICACIÓN DEL EMBALSE EN EL RIO AHUAMAYO

Introducción

El siguiente análisis está destinado a realizar una rápida

evaluación, para buscar una presa de embalse, capaz de contener parte de la

avenida de agua producida por factores climatológicos de la zona en estudio en

los meses de verano.

Esta solución tiene como principal objetivo el control de las avenidas. La presa

resultante del análisis mencionado servirá también como una presa de

regulación para cubrir las necesidades de agua mínima para riego de tierras

agrícolas del valle beneficiadas y que actualmente son de secano; así como

garantizar el sistema hídrico del sistema hidroeléctrico de la zona. De esta

manera afianzamos la razón de elaborar el siguiente tema de investigación en

el desarrollo del curso de Estructuras Hidráulicas.

La zona establecida se analizó teniendo en consideración la capacidad de

almacenamiento, condiciones de fundación y volumen de relleno,

recomendando el predimensionamiento de la presa de embalse desde el punto

de vista Técnico – Económico más óptimo.

a) Ubicación:

Este embalse está ubicada en .........................

b) Características Físicas del Reservorio

El diseño de una presa tiene como fin determinar sobre bases racionales

todos los detalles referentes a la localización geométrica y la

constitución de las estructuras colaterales o accesorias que se tienen en

cuenta durante la toma decisiones para poder hacer un buen diseño; las

relaciones entre la presa y las estructuras colaterales se señalarán

haciendo un predimensionamiento de la presa de embalse en el trabajo

que presentamos.

Para que el diseño de una presa pueda considerarse adecuada debe

cumplir dos condiciones:

a) Que la obra resultante sea económica, funcional y exenta de

excesivo mantenimiento.

b) Que la obra sea segura.

Para cumplir con la primera condición es necesario seleccionar el tipo de

presa adecuadas a las características del sitio; que al realizarla sea

económica y ofrezca el menor número de imprevistos posibles. En

cuanto a brindarles seguridad a la obra debe de tenerse en cuenta que

para lograrlo se requiere gastos que representan un mínimo porcentaje

del costo total.

Este reservorio es formado gracias a una presa con una longitud de 541

m, cuya ubicación se detalló anteriormente.

La característica más importante de este embalse, es que consta de un

extenso dique de aproximadamente 1 235m de longitud, ubicado al

suroeste del embalse en la zona más baja del mismo.

El perímetro calculado del reservorio haciendo uso del planímetro nos

arroja un valor de 15 km. Asimismo, se halló con ayuda del planímetro

las áreas de las curvas de nivel que lo conforman a una equidistancia de

5m.

Con los datos dados en el trabajo, se halla el nivel hidráulico del

reservorio ya que es muy importante calcular el nivel máximo de agua en

el reservorio.

c) Características geológicas del reservorio

-El conocimiento geológico del área donde se plantea el diseño de una

obra y su entorno es prioritario y fundamental, ya que de ello dependerá

la adecuada orientación de las investigaciones con objetivos precisos y

optimización de los recursos asignados para el estudio concluyendo con

el diseño final de la obra de acuerdo a las reales condiciones del terreno.

Debido a la gran variación de las características geológicas de un lugar

a otro, no es posible proporcionar procedimientos y programas

estandarizados de investigación del terreno, también lo es el que las

etapas de estudio para toda obra desde que surge su necesidad hasta la

puesta en operación están claramente definidas, siendo fundamental el

factor geológico sea para que continúen hasta su final realización o

queden truncas.

-Con respecto a la conformación gemorflógica en esta zona predomina

el paisaje peneplánico rodeada en ambos flancos por cadenas

montañosas

-La fundación de la zona donde se ha planteado la fundación de la presa

se ha asumido que se encuentra sobre suelo arena – grava.

-Geología estructural

Las rocas madres que forman el vaso, no presentan evidencias de

fallamientos importantes que pongan en peligro el embalse.

d) Sedimentación en el reservorio

Uno de los problemas mas serios que enfrenta todo embalse es la

sedimentación,y de no ser tomada en cuenta oportunamente acarrearían

graves consecuencias .

Cuando se construye una presa en el lecho de un río como es nuestro

caso, esta actúa como una trampa de sedimentos, y una parte de los

sólidos transportados por la corriente queda retenida en el embalse,

disminuyendo así el volumen de almacenamiento.

Por tal razón se considera en el diseño un volumen de embalse adicional

al requerido para satisfacer las necesidades del proyecto y que sirve

para el depósito de los sólidos sedimentados en el embalse. Este

volumen se llenará con el transcurso del tiempo. A este volumen

adicional se le conoce generalmente con el nombre de volumen muerto.

La sedimentación que ocurre aguas arriba de una presa es un fenómeno

inevitable.

La pendiente del terreno, suelo seco y las precipitaciones en particular

las de corta duración pero intensas, causan un transporte de partículas

sueltas que juntamente con aquellas provenientes de la erosión del río

AGUAMAYO forman un caudal de materiales en suspensión.

Se ha tenido en cuenta para el volumen de sedimentos el 0.04 MMC/

año dado en .los datos que vendría a ser nuestro volumen muerto.

ANÁLISIS HIDROLÓGICO

1.- Caudal de avenida del diseño

Para este caudal de avenida de diseño tenemos que para un :

-t = 10 años : Q = 30 m3/seg

-t = 50 años : X

-t = 1000años : Q = 100m3/seg

990-----------------------70

950-----------------------100-X

X = 32.83 m

Para un t = 50 años, el Q AV Diseño = 32.83 m3 /seg

2.- Capacidad de almacenamiento del vaso

Esto se refiere a la cantidad de agua que va ha ser almacenada en el

reservorio considerando el volumen muerto mas el volumen util para

esto tenemos :

Vol. Muerto = 0. 04MMC/año *50 años = 2MMC.

Vol. almacenamiento = Vol. ofertado – De

De = Uso consuntivo *Area a irrigar

Al uso consuntivo se le agrega la precipitación efectiva.

A esta demanda se le agrega las pérdidas por evaporación, esta

evaporación es igual al área de evaporación por la evaporación

promedio mensual anual : con estos datos y el volumen ofertado que es

dato del proyecto se halla el volumen útil : asimismo se obtienen los

diferentes niveles del reservorio.

La capacidad de almacenamiento será estudiada y obtenida por medio

de la curva Nivel – Volumen.

3.- Pérdida por evaporación

Se tiene como dato que la evaporación mensual es de 100mm: dando

como resultado la evaporación promedio mensual anual de

1200mm/año : la pérdida por evaporación se obtiene de multiplicar el

área de evaporación con la evaporación promedio mensual anual y

esta evaporación se tiene en cuenta en la demanda.

4.-Vida útil del reservorio

Se ha considerado como vida util del reservorio 50 años.

e) Costo Estimado

Se ha considerado un precio de S/. 14.25 / m de relleno con material

para diques.

Este precio incluye el suministro, carguio y transportre, por lo tanto

resulta un costo aproximado de:

Volumen(hallado) m x S/. 14.25 / m = S/. ........................