3.- filtraciones

EXPEDIENTE TECNICO: “RECONSTRUCCIÓN DE LA REPRESA EN LA LAGUNA DE YANACOCHA DE LA LOCALIDAD DE VILLA DE PASCO, DISTRITO DE FUNDICION DE TINYAHUARCO, PROVINCIA DE PASCO – PASCO”

3. EVALUACION DE FILTRACIONES-REPRESA YANACOCHA

Las filtraciones se dan a través de la cimentación y el cuerpo de la Presa, considerando una presa impermeable de tierra homogénea, para el cual el cálculo se hace en base a las permeabilidades determinadas en los suelos de la cimentación en el eje de presa y valores de permeabilidad determinados en el laboratorio para el relleno impermeable del cuerpo de la presa.

3.1 Permeabilidades.

3.1.1 Pruebas de Permeabilidad.Las permeabilidades del cimiento de la represa han sido obtenidas con pruebas realizadas in situ, para su determinación se realizaron 04 perforaciones diamantinas; y para determinación de la permeabilidad del cuerpo conformante de la represa se han realizado 02 ensayos en laboratorio; estos resultados son anexados en el informe de Mecánica de Suelos.

3.1.2 Resultados de las Permeabilidades.Las condiciones de permeabilidad en suelos de cimentación involucrados con la estanqueidad de la presa, han sido evaluadas y ensayadas mediante la Prueba de Lefranc.

En base a estas pruebas, se ha determinado un valor medio para el cálculo de filtraciones, considerado para la cimentación.

En el siguiente cuadro se detallan las permeabilidades obtenidas In Situ y determinados en Laboratorio:

Cuadro Nº 01: Resultados de las Permeabilidades – Prueba de LEFRANC.

Cuadro Nº 02: Resultados de las Permeabilidades Determinadas en Laboratorio.

PERFOR. PROF. PERMEABILIDAD OBSERVACIONESTIPO DE MATERIAL

(m) (cm/seg)

P-01

5.00 8.40E-07 Arcilla de color amarillo Permeabilidad Muy Baja

10.00 6.11E-07 Arcilla de color gris Permeabilidad Muy Baja




P-02


8.50 1.06E-04 Arena arcillosa Permeabilidad Media


20.00 1.01E-05 Grava con arcilla Permeabilidad Media

P-03 8.00 8.10E-07 Arcilla de color amarillo Permeabilidad Muy Baja

P-04

4.00 1.07E-05 Arcilla con grava Permeabilidad Media



PERFOR.PROF. PERMEABILIDAD OBSERVACIONES

TIPO DE MATERIAL(m) (cm/seg)

P- 01 5.00 2.600E-08 CL (Arcilla delgada) Permeabilidad Muy Baja

P- 02 5.00 5.21E-07CL-ML (Arcilla limoarcillosa)

Permeabilidad Muy Baja

3.2 EVALUACION DE FILTRACIONES EN LA CIMENTACION Y EL CUERPO DE LA PRESA.Para la evaluación de las filtraciones se usó el Software SLIDE V. 5.0, en su módulo Groundwater, el modelo desarrolla la teoría de los elementos finitos, en la simulación del Flujo.El método de los elementos finitos se trata de un método general para la solución de problemas de contorno gobernados por ecuaciones diferenciales ordinarias o parciales. Para ello hace uso de la "discretización" o subdivisión de una región sobre la cual están definidas las ecuaciones en formas geométricas simples denominadas elementos finitos. Las propiedades materiales y relaciones gobernantes en estos elementos se expresan en función de los valores desconocidos en las "esquinas" de los elementos o nodos.

3.2.1 Simulación de las Filtraciones en la Represa, con pantalla Impermeabilizadora de 5.0m al pie del talud aguas arriba.

a) Diseño Considerado.Para efectuar la simulación del cálculo de filtraciones, se ha simulado, tomando en consideración una presa de tierra, con las siguientes condiciones:

Altura de presa : 9.25 m. Altura del agua : 6.20 m.Talud de presa: AGUAS ARRIBA = 4.0/1.0

AGUAS ABAJO = 2.5/1.0Ancho de corona: 4.5 m.

Estas medidas han sido tomadas en la Sección Transversal Central de la Represa.

Cuadro Nº03: Permeabilidades Usadas en el Modelamiento.

PERMEABILIDAD(m/s)

Material 01 Cuerpo Dique 5.21E-09Material 02 Suelo Natural 1.06E-06Material 03 Suelo Arcilloso 4.63E-09Material 04 Enrocado-Gravas 1.00E-01Material 05 Geomembrana 1.00E-20

MATERIAL TIPO DE MATERIAL


Figura Nº01: Sección Transversal analizada con Software SLIDE V. 5.0 – Modulo

Groundwater.b) Resultado de la Simulación.

Figura Nº02: Modelamiento de la Represa Yanacocha con Malla de Elementos

Finitos.

Figura Nº03: Modelamiento de la Represa Yanacocha con Rango de Velocidades.


En la imagen obsérvese que los valores de velocidades de descarga son mínimas, esto debido a que los valores de permeabilidades son bajas.Figura Nº04: Líneas de Flujo y Presiones Totales – Represa Yanacocha.

Figura Nº05: Filtraciones Cimiento Represa, siendo el valor filtrado de

2.093x10-6 m3/s/m.

3.2.2 Resultado de la filtración en la cimentación Para la cimentación de la presa, los resultados para un primer caso, de una presa de tierra con pantalla impermeabilizadora de 5.0 m, para un área de filtración de 135m nos da una filtración para un año de 8 910.65 m3.


4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

- Para efectuar la simulación del cálculo de filtraciones, se ha tomando en consideración el prediseño de la presa, tratándose de una presa de tierra.

- De acuerdo a las características topográficas del eje de presa, se ha considerado una longitud de filtración de 100 m. para la cimentación y 25.0 m. para el espesor del cimiento.

- Los valores de permeabilidad han sido tomadas de los ensayos insitu en calicatas efectuadas en la cimentación y de las pruebas de permeabilidad de los rellenos en el laboratorio, lo que ha sido desarrollado en el estudio geotécnico correspondiente.

- Para efectuar la simulación del cálculo de filtraciones, se ha utilizado el programa SLIDE V. 5.0 el cual nos da el caudal de filtración unitario.

ANEXOS.

Slide Analysis Information Document Name File Name: Slide1.sli Project Settings Project Title: SLIDE - An Interactive Slope Stability Program Failure Direction: Right to Left Units of Measurement: SI Units Pore Fluid Unit Weight: 9.81 kN/m3 Groundwater Method: Finite Element Analysis Tolerance (groundwater): 1e-006 Maximum number of iterations (groundwater): 500 Data Output: Standard Calculate Excess Pore Pressure: Off Allow Ru with Water Surfaces or Grids: Off Random Numbers: Pseudo-random Seed Random Number Seed: 10116 Random Number Generation Method: Park and Miller v.3 Analysis Methods Analysis Methods used: Bishop simplified Janbu simplified Number of slices: 25 Tolerance: 0.005 Maximum number of iterations: 50 Surface Options Surface Type: Circular Search Method: Grid Search Radius increment: 10 Composite Surfaces: Disabled Reverse Curvature: Create Tension Crack Minimum Elevation: Not Defined Minimum Depth: Not Defined


Groundwater Analysis Maximum Number of Iterations: 500 Iteration Tolerance: 1e-006 Mesh Element Type: 3 noded triangles Number of Elements: 1485 Number of Nodes: 795 Material Properties Material: Cuerpo Dique Ks: 5.21e-009 K2/K1: 1 K Angle: 0 Model: Simple Material: Suelo Natural Ks: 1.06e-006 K2/K1: 1 K Angle: 0 Model: Simple Material: Suelo Arcilloso Ks: 4.63e-009 K2/K1: 1 K Angle: 0 Model: Simple Material: Enrocado/Grava Ks: 0.1 K2/K1: 1 K Angle: 0 Model: Simple Material: Geomembrana Ks: 0 K2/K1: 1 K Angle: 0 Model: Simple List of Coordinates External Boundary 107.860 40.170 105.800 40.170 100.400 38.820 71.70031.650 11.00032.100 7.800 11.550 0.000 7.350 0.000 0.000 140.000 0.000 140.000 11.550 140.000 31.370 138.250 31.350 134.461 31.333 134.390 31.360 112.360 40.170

3.- filtraciones

Documents