recursos hidraulicos.pdf

MUNICIPALIDAD

PROVINCIAL DE

URUBAMBA

ALCALDE: ING. BENICIO RIOS OCSA

ESTUDIO A NIVEL

EXPEDIENTE TECNICO

INSTALACION DEL

SERVICIO DE

PROTECCIN EN LA

CUENCA DEL RIO

CHICON, DISTRITO DE

URUBAMBA-

URUBAMBA-CUSCO

TOMO III CONSORCIO PRESAS Y CANALES FEBRERO 2014

2011 -

2014

1.1. NOMBRE DEL PROYECTO

El nombre del presente Proyecto esta denominada por:

TIPOLOGIA BIEN O SERVICIO LOCALIZACIN

Instalacin.

Servicio de proteccin

San Isidro, Yanacona,

Chichubamba y ciudad de

Urubamba

Por lo tanto el nombre del estudio a nivel factibilidad es el mismo que se toma para el estudio a nivel

de expediente tcnico el cual es:

1.2. ESTRUCTURA FUNCIONAL DEL PROYECTO

Funcin : 05 Orden Pblico y Seguridad

Programa : 016 Gestin de riesgos y emergencias.

Subprograma : 0035 Prevencin de desastres

1.3. LOCALIZACION GEOGRAFICA

El proyecto ser realizado en la cuenca del Chicn, que comprende a los sectores de San Isidro,

Yanacona, Chichubamba y ciudad de Urubamba del distrito de Urubamba en la provincia de

Urubamba, regin Cusco, razn por la cual se consigna sus datos geogrficos.

Ubicacin poltica:

Regin : Cusco

Provincia : Urubamba

Distrito : Urubamba

Sectores : San Isidro, Yanacona, Chichubamba.

Instalacin del Servicio de Proteccin en la cuenca del Rio

Chicn, distrito de Urubamba, Provincia de Urubamba - Cusco

Coordenadas:

Latitud Sur : 131838

Longitud Oeste : 72 0702

Altitud mxima : 500 m.s.n.m.

Altitud mnima : 2850 m.s.n.m.

1.4. UNIDAD EJECUTORA

Sector. : Gobiernos Locales.

Pliego. : Municipalidad Provincial.

Nombre : Municipalidad Provincial de Urubamba.

Resp. de la Und. Ejecutora : Ing. Benicio Ros Ocsa

Cargo : Alcalde Provincial de Urubamba.

Direccin : Jr. Bolvar s/n Plaza de Armas- Urubamba

1.5. DOCUMENTO DE AUTORIZACIN PARA LA ELABORACIN DE EXPEDIENTE TCNICO

La aprobacin para la elaboracin del presente estudio a nivel de Expediente Tcnico fue aprobado

mediante expediente N 188-2013-GAF-MPU, de 22 de noviembre del 2013.

1.6. OBJETIVO GENERAL DEL PIP

El objetivo general es:

Proteccin de la infraestructura urbana, rural y terrenos agrcolas de los sectores de San Isidro,

Yanacona, Chichubamba y ciudad de Urubamba, ante la presencia de avenidas extremas y

aluviones.

1.7. PRESUPUESTO

El presupuesto total programado del presente proyecto es:

1.8. MODALIDAD DE EJECUCIN

Ejecucin por administracin indirecta por contrata.

1.9. PLAZO DE EJECUCIN

El plazo de ejecucin del presente proyecto considerando el tiempo de ejecucin y liquidacin del

proyecto es de 510 DIAS.

1.10. DESCRIPCIN DEL PROYECTO

1. HABILITACIN DE ACCESOS TEMPORALES

a. Acceso Carrozable tramo San Isidro - explanada de Ocoruruyoc.

b. Acceso Peatona y Acmilas explanada de Ocoruruyoc Laguna Riticocha.

2. DRENAJE LAGUNA DE RITICOCCHA

a. Drenaje Preliminar.

ITEM DESCRIPCION

01.00 HABILITACION DE ACCESOS

02.00 DRENAJE LAGUNA RITTICOCHA

03.00FOSA DE RETENCION DE SOLIDOS Y DISIPACION DE FLUJOS

EXTRAORINARIOS

04.00 DIQUE REGULADOR DE FLUJOS EXTRAORDINARIOS

05.00CONSTRUCCION DE ESTRUCTURAS ENCAUZAMIENTO Y DISIPACION

HIDRAULICA

06.00 SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA (SAT)

07.00 IMPLEMENTACION ESTACIONES METEREOLOGICAS

08.00 CAPACITACION Y ORGANIZACIN DE ENTIDADES INVOLUCRADAS

09.00 PLAN DE MANEJO AMBIENTAL

10.00 PLAN DE MONITOREO ARQUEOLOGICO

COSTO DIRECTO TOTAL

GASTOS GENERALES (11.60%)

UTILIDAD (08.40%)

SUB-TOTAL

IGV (18%)

EJECUCION DE OBRA

EXPEDIENTE TECNICO

SUPERVISIN

PRESUPUESTO TOTAL S/. 14,364,483.00

S/. 9,868,906.07

S/. 1,144,793.10

S/. 828,988.11

S/. 11,842,687.28

S/. 2,131,683.71

S/. 13,974,371.00

S/. 208,989.00

S/. 1,722,773.17

S/. 489,629.05

S/. 1,485,313.05

S/. 1,943,503.63

S/. 3,367,852.38

S/. 443,689.16

S/. 85,011.09

S/. 56,668.68

S/. 181,440.69

S/. 93,025.17

COSTO DIRECTO

S/. 181,123.00

b. Drenaje Permanente.

3. SISTEMA DE DISIPACIN DE FLUJOS EXTREMOS EXPLANADA DE OCORURUYOC

a. Fosa de Retencin de Solidos y Disipacin de Flujos.

b. Dique de Contencin de Flujos Residuales y Regulador de Caudal.

4. CONSTRUCCIN DE ESTRUCTURAS DE ENCAUZAMIENTO Y DISIPADORES HIDRULICOS

a. Disipadores Hidrulicos.

b. Encauzamiento de rio.

5. SISTEMA DE ALERTA TEMPRANA.

6. IMPLEMENTACIN DE ESTACIONES METEOROLGICAS.

7. CAPACITACIN Y ORGANIZACIN DE ENTIDADES INVOLUCRADAS.

8. PLAN DE MANEJO AMBIENTAL.

9. PLAN DE MONITOREO ARQUEOLGICO.

ESTUDIO GEOFISICO DE RESISTIVIDAD

1. INTRODUCCIN

El presente Estudio Geofsico tiene como finalidad determinar las caractersticas geofsicas

de las estructuras geolgicas del sector de la parte alta de la quebrada Chicn, lugar

donde se observan depsitos de materiales deluvio-coluviales producto de la erosin

causada por el rio del mismo nombre y que se acenta durante las pocas de

precipitaciones pluviales.

2. UBICACIN

El rea de estudio se encuentra ubicada en el sector de Occoruro, comprensin de la comunidad

San Isidro de Chicn, distrito y provincia de Urubamba departamento del Cusco.

3. OBJETIVOS

Conocer la configuracin estructural del subsuelo.

Diferenciar los materiales superficiales de acuerdo a sus caractersticas

geofsicas.

Determinar el nivel acufero de las estructuras.

Determinar la profundidad del basamento rocoso.

ESTUDIO HIDROLOGICO GENERAL

RESUMEN EJECUTIVO

El presente estudio tiene la finalidad de aproximar las condiciones de flujo hdrico e hidrulico

dentro de la cuenca del rio Chicn considerando los modelos matemticos ms usuales y

estadsticamente ms sostenibles, los cuales servirn de sustento para el diseo de la infraestructura

y acciones de mitigacin para el proyecto: Instalacin del Servicio de Proteccin en la cuenca del Rio

Chicn, distrito de Urubamba- Urubamba-Cusco.

Asimismo, se ha considerado el riesgo de deslizamiento repentino de macizos glaciales dentro de la

laguna de Riticcocha el cual se encuentra en la cabecera de la cuenca del rio Chicn, el cual origino

el ao 2010 una avalancha que gener destrozos en el trayecto del rio Chicn. Para esto se ha

considerado la hiptesis de condiciones crticas que acten en simultneo generando as un factor

de seguridad sostenible para los diseos de la infraestructura de contencin de flujos.

Para el estudio se ha empleado informacin contenida en el estudio de factibilidad, estudios

similares, cartogrfica (Cartas Nacionales 1:25000), informacin hidrolgica (de las principales

variables climticas) del Servicio Nacional de Meteorologa e Hidrologa (SENAMHI)

Grfico 1.5. Anlisis de Elevaciones de la Microcuenca del Chicn

MICROCUENCA ALTA

PUNTO DE ANALISIS:

CC OCCORURUYOC

MICROCUENCA BAJA

PUNTO DE ANALISIS: CP URUBAMBA

MICROCUENCA MEDIA

PUNTO DE ANALISIS: CC

SAN ISIDRO-YANACONAS

MC CHICON-BAJA

MC CHICON-ALTA

MC CHICON-MEDIA

ESTUDIO HIDROLGICO ESPECIFICO LAGUNA RITTICOCHA

1.1 estudios especificos de batimetria

El estudio de batimetra se ha desarrollado en el mes de Junio del 2012, para ello se ha

contado con el equipo topogrfico especializado en este tipo de actividades segn el

siguiente plan de trabajo:

Fig. 04 Ingreso a la laguna Ritticocha para realizar el estudio de batimetra

El levantamiento topogrfico se ha desarrollado con una red dentro de la laguna consistente

en 30 puntos de inspeccin segn el croquis siguiente:

ESTUDIO DE MECNICA DE SUELOS PARA CIMENTACIN

6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. El estudio se basa en 18 puntos de investigacin geotcnica consistentes en ensayos de penetracin dinmica que llegan hasta 20.5m de profundidad, 04 calicatas superficiales y muestreo alterado e inalterado.

2. Los ensayos de campo y laboratorio realizados son de: humedad, lmites de consistencia, corte directo y compresibilidad para suelos finos y suelos gravosos.

3. En el suelo el proyecto consiste de arena fina con limo y capas de arenas poco ms gruesas desde el nivel de la explanada y su proyeccin plana hasta el extremo de la misma hasta una profundidad mxima del orden de 20m.

4. Al fondo hacia el norte se tiene una cua de piedra con grava y poca arena limosa que invade en forma triangular hasta un tercio de la explanada, hacia la garganta se tiene una acumulacin compacta de grandes fragmentos de roca con poca grava areno limosa en los reducidos espacios entre ellos que son producto de una morrena terminal de grandes dimensiones emplazada en el sector.

5. El nivel fretico es paralelo a la pendiente y se encuentra entre 1 a1.20m de profundidad, esta puede variar ligeramente por motivos estacionales. El agua es limpia, clara y bebible por lo que no es agresiva al concreto.

6. El esfuerzo admisible calculado para la grava arenosa con piedra que se encuentra en los lugares donde se proyectan las obras vara entre 3.59 y 6.5 Kg/cm2 por seguridad se recomienda emplear el menor de estos valores. En la parte llana del sector donde se presenta la gruesa capa de arena la capacidad portante es muy baja, prcticamente nula y vara entre 0.084Kg para zapatas y 0.267 Kg/cm2 para cimientos corridos.

7. El proyecto de factibilidad contempla la construccin de 3 diques de gaviones en Occoruruyoc, los 2 primeros tienen como funcin disipar la energa del aluvin y retener los slidos del mismo y el tercero tiene la funcin de contener temporalmente el agua y regular el flujo mediante la permeabilidad controlada del sistema de gaviones.

8. Los estudios hidrolgicos, glaciolgicos e hidrulicos indican que considerando las condiciones crticas de: Obstruccin del sistema de drenaje de la laguna Riticocha 55,122m3, Incremento del volumen por pequeos depsitos de agua en el trayecto 6,000 m3, deslizamientos morrnicos en lagunas adyacentes 20,000m3, Precipitaciones fluviales extraordinarias en la cuenca alta de 9,288m3 resulta un volumen mximo de materiales en huayco en la pampa de Occoruruyoc de 90,410m3.

9. El material arenoso saturado ha sido estudiado y se determina que es licuable ante condiciones de sismo lo cual sumado a su caracterstica de ser sumamente erosionable determina que no se deben proyectar obras que sobrecarguen al terreno en zonas donde se presenta dicha arena, por este motivo se reemplaza los 2 primeros muros de gaviones por un foso de retencin de solidos de mayor capacidad (28,670m3 por 130,000m3) y el tercer muro de gaviones por un dique de regulacin de flujo tambin de mayor capacidad (8,048.25 m3 por 50,946m3).

EVALUACION DE IMPACTO AMBIENTAL

RESUMEN EJECUTIVO

El estudio de impacto ambiental se ha realiz a nivel semidetallado, tanto el diagnstico de

lnea de base, el anlisis del proyecto, la identificacin y evaluacin de impactos

considerando el rea de influencia directa y las poblaciones beneficiarias que corresponden a

los sectores de San Isidro, Yanacona, Chichubamba en el distrito de Urubamba, provincia de

Urubamba Cusco. .

El proyecto INSTALACION DEL SERVICIO DE PROTECCIN DE INFRAESTRUCTURA URBANA

Y RURAL DE LOS SECTORES DE SAN ISIDRO, YANACONA, CHICHUBAMBA Y CIUDAD DE

URUBAMBA ANTE LAS CRECIDAS DEL RIO CHICON EN EL DISTRITO DE URUBAMBA,

PROVINCIA DE URUBAMBA - CUSCO, tiene el objetivo de reducir y evitar que se generen

nuevos riesgos en la poblacin y estar adecuadamente preparados para responder a los

desastres naturales disminuyendo los riesgos frente a la limitada capacidad de respuesta de

la poblacin, para ello se implementara infraestructuras de proteccin para minimizar la

escorrenta y regular el curso de las corrientes hdricas que provienen de la laguna Riticocha,

a su vez actividades de proteccin y conservacin de suelos, reforestacin y revegetacin con

especies de la zona en reas identificadas tcnicamente para su intervencin.

La elaboracin del estudio considera los estudios de lnea de base del medio biofsico y

socioeconmico que caracteriza las variables ambientales y socioeconmicas del estado

actual en la que se encuentran el mbito de estudio de manera general; la descripcin del

proyecto con la informacin proporcionada por el equipo de estudios multidisciplinarios

(geologa, geotecnia, hidrologa, estudios de suelos, estudios biolgicos, riesgos y estudios

socioculturales), estudios necesarios que permitieron la evaluacin y propuestas de

implementacin de los sistemas de proteccin de la cuenca con medidas que se adecuen al

entorno y tengan eficiencia en su funcionamiento.

En el presente estudio se identifica los impactos ambientales, mediante los mtodos basados

en una evaluacin cualitativa y cuantitativa con la utilizacin de la matriz de Batelle

Modificada la cual nos permite discriminar a detalle los impactos probables que pueden darse

en la interaccin de los componentes ambientales y acciones consideradas en las fases de

implementacin, construccin y operacin.

En el proyecto se considera la implementacin de las siguientes infraestructuras:

Habilitacin de los accesos temporales: . Acceso Carrozable tramo San

Isidro - explanada de Ocoruruyoc y acceso peatonal y Acmilas explanada de

Ocoruruyoc Laguna Riticocha.

Drenaje de la Laguna de Riticocha: Drenaje preliminar y drenaje permanente.

Sistema de disipacin de flujos extremos explanada Ocoruruyoc: Fosa de

disipacin de flujos y dique de contencin de flujos residuales y regulador de

caudal.

Construccin de estructuras de encauzamiento y disipadores Hidraulicos

Instalacin de Sistemas de Alerta Temprana (SAT) quebrada de Chicn con el

objetivo de alertar a la poblacin con suficiente tiempo acerca de la ocurrencia

de fenmenos hidrometeorolgicos.

Instalacin de Estaciones Meteorolgicas, en la cual se considera 03 estaciones

meteorolgicas ubicadas en la laguna de Riticocha, en la pampa de Occoruruyoc

y en el sector de San Isidro de Chicn.

Capacitacin y Organizacin de Entidades y poblacin involucrada.

Todos estos componentes del proyecto se implementaran para el cumplimiento del objetivo

del proyecto. En la etapa preliminar y constructiva del proyecto se requerir el corte y

perfilado de los terrenos para el mejoramiento y apertura del acceso lo cual permitir el

transporte de materiales y equipos necesarios para los trabajos del drenaje de la laguna;

asimismo como parte de las actividades preliminares de la construccin de las infraestructuras

disipadoras se considera las excavaciones, construccines de muros, instalaciones de

almacenes y campamento, desvo temporal de cauce de la cuenca, produccin de residuos y

escombros, etc. Todas estas actividades que son importantes para el logro del proyecto

generan impactos socioambientales.

Considerando de que se producirn impactos negativos, se propone un Plan de Manejo

Ambiental en base a los resultados de la evaluacin de impactos socioambientales del

proyecto; los impactos positivos estn relacionados con la generacin de empleo temporal,

proteccin de la poblacin de Urubamba frente a los aluviones y las inclemencias de los

fenmenos naturales; as mismo las acciones de infraestructura de proteccin minimizan la

escorrenta y regular el curso de las corrientes hdricas; todas esta acciones tienen efectos

positivos en los componentes ambientales y sociales.

Para minimizar los impactos ambientales se considera la implementacin del Plan de manejo

Ambiental con programas que permiten implementar medidas de mitigacin, seguimiento y

monitoreo en la etapa de construccin y operacin del proyecto. El presupuesto calculado

para la implementacin y ejecucin del Plan de Mitigacin asciende al monto de

S/214,100.00 nuevos soles, el mismo que ha sido incluido a la evaluacin econmica del

Proyecto para que pueda implementarse cumpliendo los objetivos y recomendaciones.

CONCLUSIONES

De acuerdo a los resultados a la evaluacin de Impacto Ambiental semidetallado del Proyecto

Instalacin del Servicio de Proteccin en la Cuenca del Ro Chicn Distrito de Urubamba-

Urubamba Cusco nos permite llegar a las siguientes conclusiones:

1. La Implementacin del Proyecto que se ha desarrollado en concordancia a los

dispositivos normativos y vinculantes que rigen la ejecucin de estudios de

mitigacin de riesgos. El proyecto considera un conjunto de acciones

orientadas a reducir la vulnerabilidad de las personas y bienes expuestos a

peligros, as como, acciones de atencin inmediata a la poblacin y de

proteccin de bienes amenazados por desastres o calamidades de toda ndole.

2. En la elaboracin del EIA sd, se considera los estudios de lnea de base del

medio biofsico y socioeconmico que caracteriza las variables ambientales y

socioeconmicas del estado actual en la que se encuentran el mbito de

estudio de manera general; la descripcin del proyecto con la informacin

proporcionada por el equipo de estudios multidisciplinarios permitieron la

evaluacin y propuestas de implementacin de los sistemas de proteccin de

la cuenca con medidas que se adecuen al entorno y tengan eficiencia en su

funcionamiento en la quebrada de Chicn para alertar a la poblacin con

suficiente tiempo acerca de la ocurrencia de fenmenos hidrometeorolgicos.

RECOMENDACIONES

Se recomienda llevar a cabo todas las acciones pendientes a desarrollar el Programa

de Manejo Ambiental cuyos costos estn inmersos en el presupuesto del Proyecto en

cumplimiento a la concordancia del Reglamento del SEIA.

Es necesario que la Unidad Ejecutora del Proyecto exija el cumplimiento de las

medidas del plan de Manejo Ambiental en todas las etapas de construccin del proyecto con

la finalidad de mitigar los impactos ambientales que pueda generar el proyecto.

3.3. Objetivo del proyecto

El objetivo que plantea el proyecto es lograr una:

Proteccin de la infraestructura urbana, rural y terrenos agrcolas de los sectores de San

Isidro, Yanacona, Chichubamba y ciudad de Urubamba, ante la presencia de avenidas

extremas y aluviones.

PROGRAMACION HOJA EXCEL

3.4 Descripcin tcnica del PIP.

A continuacin se hace una descripcin tcnica del proyecto a partir de cada uno de sus

componentes y acciones:

COMPONENTE

1: DISPONIBILIDAD DE INFRAESTRUCTURA ANTE ALUVIONES.

ACCIN 01: HABILITACIN DE ACCESOS

Se ejecutar la habilitacin de accesos hacia la laguna de Riticocha y a la explanada de Ocoruruyoc,

con la finalidad de permitir el acceso de personal insumos y maquinaria.

Para esto se ha previsto un acceso peatonal de 8.71 Km a la margen derecha de la cuenca del

Chicn (direccin del flujo), un acceso de acmilas de 13.30 Km a la margen izquierda de la cuenca

del Chicn y uno vehicular de 5.71 Km desde punta de carretera en la localidad de San Isidro de

Chicn hasta la explanada de Ocoruruyoc con la finalidad de permitir el acceso vehicular y de

maquinaria.

ACCIN 02: CONSTRUCCIN DE DRENAJE DE LA LAGUNA DE RITICOCHA EN EL GLACIAL DE CHICN.

Drenaje Preliminar de la Laguna.

Actualmente aledao a la Laguna de Chicn cuelga un macizo del nevado glacial de Chicn el cual se

encuentra fracturado y pone en riesgo la estabilidad de la laguna y durante el proceso constructivo

esta se convierte en un factor de riesgo, puesto que al colapsar, generara el desborde de la laguna y

afectara a los trabajadores y la infraestructura instalada en el sector.

tapn de forma abrupta, y se generar el drenaje hasta la altura de 4 m.l.

Camino de Acceso Vehicular (5.71 Km)

Camino de Acceso de Acmilas (13.30 Km)

Camino de Acceso Peatonal (8.74 Km)

Drenaje de la laguna de Riticocha mediante implementacin de sistema de desfogue permanente.

Posterior al drenado preliminar se generar el drenaje de la laguna a una profundidad de 4 m.l. lo cual

permitir reducir el riesgo ante una probable avalancha del nevado glacial, esto se desarrollar

mediante el corte en roca fija y la implementacin de una alcantarilla en la altura de drenaje y un

sistema de encausamiento para el drenado del sistema.

Planta General

COMPONENTE 02: DEFENSA DE TALUDES Y CAUCES DE LAS RIBERAS DE LOS ROS.

Accin 04: Construccin de encauzamiento de concreto ciclpeo en ambas mrgenes.

Consiste en la construccin de muros de concreto ciclpeo en ambas mrgenes del ro Chicn que se

inicia aguas arriba del sector de San Isidro de Chicn, atraviesa el sector de Yanacona y termina a la

altura del cementerio del sector de Chichubamba, en una longitud de 2,240 ml.

El desarrollo del encausamiento tendr una configuracin en perfil longitudinal con desniveles o

graderas de disipacin de energa con la finalidad de reducir la velocidad del flujo.

Esquema de ubicacin.

2.1 ASPECTOS SOCIO ECONMICOS.

2.3.1 REA DE INFLUENCIA

La poblacin correspondiente al rea de influencia como beneficiarios directos del presente

proyecto se tiene a la poblacin de los sectores de San Isidro de Chicn, sector de Yanaconas,

sector de Chichubamba y los mismos pobladores de la ciudad de Urubamba, que a

continuacin se describen por cada una de los sectores beneficiarias:

A continuacin se muestra el nivel de poblacin, familias, nmero de viviendas as como el

rea ocupado, estos datos corresponden al trabajo de campo realizado por los especialistas:

Cuadro N06. rea de Influencia.

Se considera como poblacin del rea de influencia a un total de 14,918 habitantes que es a

su vez tambin la poblacin afectada. Para realizar las proyecciones para la vida til del

proyecto de 10 aos, se utiliz tasas de crecimiento rural del 1.5% correspondiente para los

sectores de San Isidro de Chicn, sector de Yanaconas, sector de Chichubamba.

Area de Influencia Poblacin Familias

Area

Ocupada

Km2

San Isidro de Chicn. 576 128 4.15

Yanaconas 283 63 2.04

Chichubamba. 203 46 1.46

Ciudad Urubamba. 13856 3079 99.97

Total 14,918 3,315 107.63

3.6. Beneficios del PIP

Los beneficios cualitativos que generar el proyecto son:

Reduccin de la Erosin de la cuenca gracias a la implementacin de medidas de mitigacin

contempladas en el proyecto.

Disminucin de riesgo de desastres (deslizamientos), una vez realizado el proyecto.

Disminucin en los niveles de desechos slidos contaminantes de la cuenca.

Aumento en el valor de las casas adyacentes de la zona.

Conseguir una mayor calidad humana en la zona, disminuyendo los niveles de riesgo a las

viviendas y los elementos nocivos al medio ambiente circundante.

Contar con Infraestructura adecuada que permita prevenir y mitigar desastres naturales y

favorecer al medio ambiente.

Reduccin el riesgo de enfermedades infecciosas al reducirse la contaminacin por desechos

slidos.

Aumento del valor de las propiedades beneficiadas por el proyecto.

Mejora de la imagen de los sectores afectados.

El resumen de los beneficios o costos evitados por el proyecto durante el horizonte de

evaluacin se presenta en el siguiente cuadro:

3.7. Resultados de la evaluacin social

Flujo de costos sociales totales y su valor actual

1. OBJETIVOS DE LA ELABORACIN DEL ESTUDIO A NIVEL DE EXPEDIENTE TCNICO

Contar con un proyecto a nivel de Expediente Tcnico Definitivo del Proyecto INSTALACIN

DEL SERVICIO DE PROTECCIN EN LA CUENCA DEL RIO CHICN, DISTRITO DE

URUBAMBA-URUBAMBA-CUSCO con cdigo SNIP N 177231 en estado viable,

considerando los alcances del Estudio de Factibilidad en referencia y los dispositivos tcnico

AO 0 AO 1 AO 2 AO 3 AO 4 AO 5 AO 6 AO 7 AO 8 AO 9 AO 10

- - - - - 26,507,587 - - - - -

11,307,813 - - - - - - - - - - -

- 195,540 - 195,540 - 195,540 - 195,540 - 195,540 - 195,540 - 195,540 - 195,540 - 195,540 - 195,540 -

11,307,813 - 195,540 - 195,540 - 195,540 - 195,540 - 26,312,047 195,540 - 195,540 - 195,540 - 195,540 - 195,540 -

4,665,393.06

17%

1.41

INVERSION

COSTOS EVITADOS O BENEFICIOS

INCREMENTALES

TASA INTERNA DE RETORNO

FLUJO DE COSTOS SOCIALES NETOS

VALOR ACTUAL NETO

COSTOS SOCIALES DE OPERACIN Y

MANTENIMIENTO

B/C

ITEM

FLUJO DE COSTOS SOCIALES NETOS

EVALUACION SOCIAL

normativos que rigen este tipo de estudios.

2.2 CONCLUSIONES

El presente estudio se enmarca dentro de los alcances del proyecto de Factibilidad,

habindose desarrollado la optimizacin de algunas alternativas tcnicas en base a

los estudios primarios especializados como son el de geotecnia; estudios que en el

caso de la explanada de Ocoruruyoc han determinado una modificacin sustancial

referida a la instalacin de diques de gaviones, vinculada bsicamente a la capacidad

portante del suelo y la alta probabilidad de licuacin de finos por la existencia de

varias corrientes sub superficiales. Eso ha generado una optimizacin de la alternativa

implementando una fosa de disipacin y un dique de concreto ciclpeo que regula la

salida de caudal graduado hacia la cuenca; ambas alternativas cumplen de manera

ptima el fin primordial de retener el flujo en condiciones crticas y se mejora la

capacidad de graduacin del caudal de salida debido a que anteriormente a travs de

gaviones se corra varios riesgos debido a la permeabilidad incierta del dique de

gavin o una saturacin prematura de los vacos en estos elementos. Para estas

decisiones tcnicas ha sido indispensable contar con la opinin de los especialistas

referidos a las especialidades de Glaciologa, Geotecnia y Geologa.

La amenaza referida al desplazamiento de macizos glaciales sobre la laguna de

Riticoccha se mitiga generando una disminucin en su volumen, aperturando un

canal de desfogue a una altura de 4 m.l. por debajo del espejo de agua actual. Estas

condiciones no han modificado respecto al estudio de factibilidad.

La habilitacin de accesos ha sido estudiada a detalle en esta etapa, generando un

acceso carrozable estrictamente temporal, el cual tiene la funcin de ingreso de

vehculos y maquinaria dentro de la etapa de ejecucin de obra. Las acciones de

mantenimiento que estn relacionados a la des colmatacin de la fosa de disipacin

en Ocoruruyoc, se desarrolla anualmente para esta actividad es suficiente el ingreso

de una excavadora. En consecuencia el proyecto no contempla una va para el

trnsito continuo de vehculos medianos y menores por los riesgos que pudiesen

existir. En caso de ser utilizados posterior a la ejecucin de obra para fines distintos de

el de mantenimiento, tanto la consultora de elaboracin del expediente Tcnico

como los ejecutores de obra se eximen de esta responsabilidad.

El encauzamiento del Rio Chicn tiene la finalidad de evitar los efectos erosivos

progresivos de la cuenca que se desarrolla tanto en condiciones normales como en

condiciones extremas, para esto se ha mejorado el comportamiento hidrulico de la

cuenca implementando fosas de disipacin hidrulica y saltos hidrulicos en todo el

tramo. Asimismo, respecto al planteamiento de la factibilidad se ha diseado con

anchos variables y manteniendo la sinuosidad y rugosidad natural del lecho del rio

con la finalidad de disminuir la velocidad de escorrenta superficial.

Existen limitaciones previstas en el estudio de factibilidad respecto del encauzamiento

desde la cabecera de la ciudad de Urubamba, debido a la existencia de restos pres

hispnicos, en su mayora registrados como patrimonio por el Ministerio de Cultura.

En consecuencia estos tramos consideran otros tratamientos como restauracin y

puesta en valor cuyos tiempos de ejecucin por el Ministerio de Cultura se desfasan

excesivamente del presente proyecto y no se enmarcan en el fin primordial de

mitigacin de riesgos.

El sistema de alerta temprana ha sido desarrollado con la finalidad de informar a la

poblacin con un periodo prudente de anticipacin de un probable desembalse de la

laguna de Riticoccha, para ello en la etapa de expediente tcnico se han generado los

estudios a mayor detalle de la instrumentacin y tecnologa requerida para este fin.

El presente Expediente Tcnico se ha desarrollado en concordancia a los trminos de

referencia del proyecto, en concordancia de los dispositivos normativos y vinculantes

que rigen la ejecucin de estudios de mitigacin de riesgos.

ESTUDIO DE

INGENIERA

VI DISEOS DE INGENIERA

7.1 PLANTEAMIENTO DE CONDICIONES DE DESEMBALSE DE LA LAGUNA DE

RITICOCCHA Y CONDICIONES EXTREMAS

PLANTEAMIENTO DE HIPTESIS DE CONDICIONES CRTICAS

En la visita desarrollada en el mes de Enero del 2014 y subsecuentes visitas, se ha

podido apreciar que subsiste el riesgo de deslizamiento de macizos glaciales sobre la

laguna de Riticocha. En estas visitas se ha podido observar un acelerado retroceso

glacial sin embargo por la pendiente de la cordillera, subsiste un riesgo de

deslizamiento en cadena del macizo glacial, la cual impactara sobre la laguna de

Riticcocha y este a su vez generara un efecto de arrastre sobre lagunas adyacentes. Si

este probable deslizamiento ocurrira en poca de mximas lluvias estas condiciones se

agravaran generando este desembalse a su vez el arrastre de material morrenico.

Grfico N 01. Estado actual del glacial Enero - 2014, se aprecia lenguas glaciales sobre la laguna de Riticocha.

Para poder simular las condiciones crticas en base a las recomendaciones de la

especialidad de glaciologa en concordancia con el anlisis hidrolgico, se plantea las

siguientes hiptesis.

HIPTESIS 1. Deslizamiento masivo de material glacial sobre la laguna de Riticocha.

En una condicin extrema existe la probabilidad de un corrimiento del macizo glacial

sobre la laguna de Riticcocha, la probabilidad de este corrimiento est sustentado en la

pendiente de 30 que existe en el nevado siendo ligeramente superior en la cresta

llegando a 32.

Segn el especialista en glaciologa, las pendientes superiores a 26, tienen un riesgo de

deslizamiento, en consecuencia el corrimiento sobre la laguna tiene cierta probabilidad.

Grfico N04. Detalle de la pendiente del macizo glacial en la base del glacial de Chicn.

HIPTESIS 2. Incremento de volumen de lagunas adyacentes al trayecto del desembalse.

Bajo esas condiciones se asume la condicin crtica de un desembalse total de la laguna del

Riticoccha, el cual en un proceso de desembalse abrupto comprometera el volumen de

lagunas adyacentes en el transito hasta la explanada de Ocoruruyoc, comprometiendo en

forma conjunta un volumen aproximado de 20,000.00 m3.

HIPTESIS 3. Incremento de volumen con material morrenico y roca degradada en el

trayecto del desembalse.

Bajo esas condiciones se asume la condicin crtica de que el volumen del desembalse pueda

arrastras material morrenico y material de roca degradada en el trayecto incrementando un

volumen de 6,000 m3.

En la siguiente imagen se muestra el esquema de condiciones crticas despus de un

desembalse abrupto de la laguna de Riticoccha.

Grfico N04. Esquema de las condiciones extremas en un corrimiento glacial en el nevado del Chicn.

A continuacin se muestra el resumen del anlisis de caudales mximos considerando

el rea tributaria en la parte alta de Ocoruruyoc.

Grfico N05. Caudales Mximos Micro Cuenca Chicn Parte Alta.

PARA UN TIEMPO DE CONCENTRACION (DURACION) 12.7 minutos

1.01 0.06 0.76 3.179

2 0.08 0.99 4.156

5 0.09 1.12 4.692

10 0.09 1.20 5.022

25 0.10 1.29 5.421

50 0.11 1.36 5.706

100 0.11 1.43 5.982

105 0.11 1.43 6.001

500 0.12 1.58 6.602

1000 0.13 1.64 6.863

5000 0.14 1.78 7.458

10000 0.15 1.84 7.712

T

(AOS)AT BT

IT

(mm/min)PT (mm) tc (min)

AREA

(km)

QT

m/s25 -0.2676 -1.6008 0.10 1.29 12.7 9.16 5.421

50 -0.2676 -1.5495 0.11 1.36 12.7 9.16 5.706

100 -0.2676 -1.5023 0.11 1.43 12.7 9.16 5.982

CAUDALES MAXIMOS METODO HIDROGRAMA UNITARIO TRIANGULAR S.C.S.

Ecuacin de prediccin QT = 0.208 x C x PT x A / t

MICROCUENCA CHICON ALTA

IT

mm/mi

n

T AosQT

m/s

PT

mm

3

4

4

5

5

6

6

7

7

8

8

1 10 100 1000 10000

CA

UD

AL

MA

XIM

O ( m

/s)

PERIODO DE RETORNO ( Aos)

QT = 0.208 x C x PT x A / t

VOLUMEN LAGUNARITICCOCHA 55,122.35 m3

EN UN PROBABLE DESEMBALSE DE LA LAGUNAVARIAS LAGUNAS ESTARIAN AFECTADASAPORTANDO UN VOLUMEN APROXIMADO

DE 20,000.00 M3

EN EL FLUJO DE UN PROBABLE DESEMBALSESE ARRASTRARIA MATERIAL MORRENICO Y ROCAINTEMPERIZADAS UN VOLUMEN APROXIMADODE 6,000.00 M3

Bajo la confluencia de estas condiciones crticas se tiene un caudal mximo de

85,680.63 que podran discurrir abruptamente hasta la explanada de Ocoruruyoc en

un tiempo de concentracin de 12.7 minutos, en el siguiente cuadro se indica el

resumen de estas condiciones crticas.

Cuadro N01. Resumen condiciones crticas.

Grfico N06. Esquema Hidrulico General.

CAUDALES DE LA CUENCA Y DE SOPORTE EN LA BASE.

En este tramo se asume una Seccin Critica de 2.5 de ancho por 2.2 de altura, en estas

condiciones se modela in flujo en un modelo de cana rectangular con una base de 2.5 y un

tirante de 2 m.l. arrojando un caudal de 25.84 m3/seg.

DE LA HIPOTESIS 1 Vol Laguna Riticocha 55,122.35 m3

DE LA HIPOTESIS 2 Vol depositos lagunas adyacentes 20,000.00 m3

DE LA HIPOTESIS 3 Vol morrenas y material degragado 6,000.00 m3

DE LA HIPOTESIS 4 Vol Precipitacion 4,558.28 m3

T=100 aos

Cuenca Alta Tiempo de concentracion 12.7 min

Caudal 5.982 m3/seg

VOLUMEN MAXIMO - CONDICIONES EXTREMAS 85,680.63 m3

CALCULO DE VOLUMEN POR CONDICIONES EXTREMAS

ESQUEMA HIDRAULICODescrip UNID

Qabj = 15.25 M3/S

Q soporte = 25.84 M3/S

DISEO

Q diseo salida Ocorury = 6.50 M3/S Maximo

Q diseo final salida = 21.75 M3/S

Holgura 4.09 M3/S

Vol Ext = 85,680.63 M3

T de drenado Diseo = 3.66 HORAS

Q abj = 15.25 m3/seg

Lenguas Glaciales

Laguna RiticochaVol= 55,122.35 m3

Q soporte = 25.84 m3/seg

Dique regulador de flujo

Cuadro N02. Resumen de caudales por periodo de retorno.

Grfico N07. Caudal de Soporte en la base de la cuenca.

7.2 DRENAJE PRELIMINAR DE LA LAGUNA DE RITICOCCHA

La actual configuracin de las lenguas glaciales por encimas de la laguna de Riticoccha

presenta un alto riesgo de desborde de la laguna por cada de fragmentos de los

macizos glaciales.

25 50 100 25 50 100

MC BAJA 38.26 30.53 48.2 13.72 14.50 15.25 0.189 0.187 0.186

MC MEDIA 29.44 24.81 32.8 11.70 12.33 12.93 0.178 0.176 0.175

MC ALTA 9.16 13.21 12.7 5.43 5.72 5.99 0.011 0.009 0.008

CUADRO RESUMEN DE CAUDALES POR PERIODO DE RETORNO

MICROCUENCA

DEL CHICONAREA (Km)

PERIMETRO

(Km)Tc (min)

PERIODOS DE RETORNO EN AOS PERIODOS DE RETORNO EN AOS

Q max (m/seg) Q min (m/seg)

ALTITUDPROF DE

DRENADO VOLUMEN

msnm m m

4590.5 0.0 0.00

4589.5 1.0 9245.67

4588.5 2.0 17565.23

4587.5 3.0 24936.50

4586.5 4.0 31303.44

4585.5 5.0 36818.70

4584.5 6.0 41660.95

4583.5 7.0 45822.34

4582.5 8.0 49295.56

4581.5 9.0 52112.09

4580.5 10.0 54132.62

4579.5 11.0 55036.68

4578.8 11.7 55122.35

Laguna Ritticococha

ANALISIS DEL DRENAJE LAGUNA RITTICOCHA

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

0.00 10000.00 20000.00 30000.00 40000.00 50000.00 60000.00

PR

OF

UN

DID

AD

D

EL

EM

BA

LS

E (

m)

VOLUMEN DRENADO (m)

Grfico N08. Diagrama Volumen Drenaje laguna Riticoccha.

Grfico N 09. Esquema del drenaje permanente con TMC 24 en canal conformado en roca fija por debajo

de 4 m.l. del espejo de agua actual. Secciones tipo 1 y 2.

Clculos de validacin.

Dif H

Vol Inicial = 55,122.35 m3

Vol Residual = 23,818.21 m3H = 4m

SIfon Norma l de Drenaje

Tapon no roscado

Valvula de ingreso

ESQUEMA HIDRAULICO

DRENAJE PRELIMINAR

VALVULA CHECK DE 250 mm

CANASTILLA METALICA DE 250 mm

VALVULA DE B RONCE DE 250 mm

TAPON UF SN--2 DE 250 mm

TUB ERA DE PVC NTP ISO-4435 UF

SN-2 DE 250 mm


SN-2 DE 250 mm


SN-2 DE 250 mmNivel 3586.4

N ivel 3590.4

Apoyo 01

Apoyo 02

Apoyo 03Apoyo 04

Apoyo 16

4585

4590

4595

1. DETERMINACIN DEL CAUDAL DE DISEO (Q)

Datos :

Mat. PVC Material tubera.

0.0015 Rugosidad tuberia (mm).

1.142E-06 Viscosidad Dinamica agua.

H 5.95 Desnivel entre la fuente y el extremo de salida (m).

g 9.81 Gravedad terrestre (m/seg).

D 0.25 Dimetro sifn (m).

L 171.43 Longitud sifn (m).

f 0.013 Factor de friccin de Darcy.

k 15.31 Suma de coeficientes de prdidas en accesorios del sifn.

Coeficiente de prdidas por accesorios (K) :

Cantidad ki k

1 0.14 0.14

1 0.25 0.25

15 0.25 3.75

28 0.3 8.40

1 0.9 0.90

1 0.87 0.87

1 1.00 1.00

15.31

Q = 0.1056 m/seg

Verificacin del factor de friccion de Darcy (f) :

Nmero de Reynolds: = 470963 = 4.71 x 10

Rugosidad Relativa: = 0.000006

Del Diagrama de Moody: f = 0.013 OK

Elemento

Canastilla

Cambio Direccin

Unin

DISEO DRENAJE PRELIMINAR

Te de paso

Por entrada

Por salida

Vlvula Check

Pasando el plano referencial por el extremo de salida de la tubera y

aplicando la ecuacin de la energa entre la fuente y la seccin de salida

del conducto, se tiene:

2. DETERMINACION DE LA PRESIN ABSOLUTA CRTICA NEGATIVA (Pc)

Datos :

Patm 61.594 Presin atmosferica (Kpa).

Pv 0.588 Presin de vapor del agua a 0 C (Kpa)

hc 3.99 Desnivel entre la fuente y seccion crtica.

L' 15.841

D 0.25 Dimetro sifn (m).

g 9.81 Gravedad terrestre (m/seg).

Q 0.1056 Caudal de diseo (m/seg).

k' 3.86

Coeficiente de prdidas por accesorios (K) :

Cantidad ki k'

1 0.14 0.14

1 0.25 0.25

2 0.25 0.50

4 0.30 1.20

1 0.90 0.90

1 0.87 0.87

3.86

Diagrama de Moody

Longitud de la tubera desde la entrada hasta la seccin crtica (m).

Suma de coeficientes de accesorios desde la entrada hasta la

seccin crtica.

Elemento

Canastilla

Vlvula Check

Cambio Direccin

Unin

Te de paso

Por entrada

Clculo de la Presin Absoluta :

0.955 m

Clculo Presin de Vapor :

0.060 m

Verificacin por Cavitacin :

0.955 m 0.060 m

La presin en la seccin crtica no deber ser menor que la presin de vapor

del lquido, para controlar el fenmeno de cavitacin.

Se denomina as al fenmeno de formacin y desaparicin rpida de

burbujas (cavidades) de vapor en el seno del lquido. Las burbujas se

forman en las zonas de la reduccin de presiones. Al ser conducidas a zonas

de mayor presin explotan provocando un ruido caracterstico.

Un sistema hidrulico debe evitarse la aparicin de cavitacin por las

siguientes razones:

Aplicando la ecuacin de la energa entre la fuente y la seccin crtica de

presiones negativas se tiene:

NO EXISTE PROBLEMA DE CAVITACIN

i) La cavitacin significa una discontinuidad en el escurrimiento y por lo

tanto un reduccin de la eficiencia de conducciones.

ii) La cavitacin significa inestabilidad en el escurrimiento y puede dar lugar

a ruido o vibraciones.

iii) La ruptura de las burbujas produce tensiones muy fuertes que pueden

conducir a la falla estructural de la tubera.

En el caso del sifn, la fuente de energa externa lo constituye la presin

atmosfrica local.

7.3 DRENAJE PERMANENTE DE LA LAGUNA DE RITICOCCHA

Posterior al drenado preliminar se generar el drenaje de la laguna a una profundidad

de 4 m.l. lo cual permitir reducir el riesgo ante una probable avalancha del nevado

glacial, esto se desarrollar mediante el corte en roca fija y la implementacin de una

alcantarilla en la altura de drenaje y un sistema de encauzamiento para el drenado del

sistema. El volumen actual de la laguna es de 55,122.35 m3 (obtenido de acuerdo a la

curva de descarga), el cual es considerado como volumen de riesgo, por lo cual es

necesario drenarlo, para lo cual se ejecutara una excavacin en roca fija, para la

conformacin de un canal de desfogue en cuyo fondo se instalara una tubera TMC

(alcantarillado) de 24" en una longitud de 85 m.l., en cuya parte superior se proteger

por gaviones tipo caja como se muestra en dos secciones tipo, la primera con dos

gavin caja de 1mX1mX5m hasta la progresiva 0+070 m. de ah un tramo de transicin

con la seccin tipo con una gavin caja de 1mX1mX5m hasta la progresiva 0+090 m,

estas secciones se muestran a continuacin.


4580

4584

4588

4592

4596

0 5 10 15 20 25 30 35 40 450-5-10-15-20-25-30

Vol Inicial = 55,122.35 m3

Vol Residual = 23,818.21 m3Gaviones de Proteccin

Corte en Roca Fija

Tuberia TMC de 24" de Desfogue Permanente

Grfico N10. Cuadro Altura Drenaje Laguna de Riticoccha.

Grfico N11. Validacin de Caudal de drenaje vs. Caudal de deshielo y pluvial.

7.4 FOSA DE RETENCIN DE SOLIDOS

El circo glaciar, llamado tambin Ocoruruyoc Pampa es una antigua laguna que actu

como disipador (cuenca de recepcin), de acuerdo a la topografa de la zona cuenta

con un rea proyectada del vaso de 359,335.52 m - 35.9 Has. Actualmente se

encuentra saturada; por el tipo de material existente, gravas y arenas de distintos

tamaos producto de deslizamientos morrnicos y glaciales ocurridos en pocas

pasadas.

Grfico N12. Esquema primera fase.

DESCRIPCION CANT UND COTA MAX 4856.5

DIFERENCIA DE ALTURAS 1.50 mts COTA MIN 4855

DISTANCIA 132.60 mts

PENDIENTE PROMEDIO 0.011 m/m

600 mm

24 pulg

CAUDAL DE DRENADO POR LINEA DE

CONDUCCION0.7634 m/seg

NUMERO DE LINEAS DE CONDUCCION 1

CAUDAL DE PRECIPITACION (Maximas

Avenidas)0.2400 m/seg

CAUDAL DE DESHIELO (Aforo) 0.0200 m/seg

AMPLITUD VERSUS LA CAPACIDAD DE

DRENADO0.5034 m/seg

DIAMETRO DE LA TUBERIA

CONCLUSIONES

El sistema de drenaje permanente es ampliamente superior al caudal de maximas avenidas en el desfogue de la laguna Riticocha, lo que asegura el

drenaje permanente y estable de la laguna.

Grfico N13. Esquema segunda fase.

Grfico N14. Seccin Fosa de Retencin de Solidos y Disipacin de Flujos.

Grfico N15. Seccin Fosa de Retencin de Solidos y Disipacin de Flujos.

3850

3860

3870

3880

3890

3900

3910

3920

3930

3940

3950

3960

3970

3980

3990

4000

4010

4020

4030

4040

4050

4060

4070

4080

4090

4100

4110

4120

4130

4140

4150

4160

4170

4180

4190

4200

4210

4220

4230

4240

4250

3850

3860

3870

3880

3890

3900

3910

3920

3930

3940

3950

3960

3970

3980

3990

4000

4010

4020

4030

4040

4050

4060

4070

4080

4090

4100

4110

4120

4130

4140

4150

4160

4170

4180

4190

4200

4210

4220

4230

4240

4250

PROGRESIVAS

COTA TERRENO

-0+020 0+000 0+020 0+040 0+060 0+080 0+100 0+120 0+140 0+160 0+180 0+200 0+220 0+240 0+260 0+280 0+300 0+320 0+340 0+360 0+380 0+400 0+420 0+440 0+460 0+480 0+500 0+520 0+540 0+560 0+580 0+600 0+620 0+640 0+660 0+680 0+700 0+720 0+740 0+760 0+780 0+800 0+820 0+840 0+860 0+880 0+900 0+920 0+940 0+960 0+980 1+000 1+020 1+040 1+060 1+080 1+100 1+120 1+140 1+160 1+180 1+200 1+220 1+240 1+260 1+280 1+300 1+320 1+340 1+360 1+380 1+400 1+420 1+440

4245.9

9

4226.8

2

4198.8

5

4176.1

2

4153.5

1

4121.7

0

4089.8

8

4058.6

9

4031.0

6

4023.4

7

4017.5

5

4011.6

4

4005.6

4

3998.8

5

3990.7

8

3983.3

1

3976.9

6

3970.7

8

3964.8

2

3954.4

5

3950.5

1

3946.8

3

3944.8

5

3940.5

5

3936.2

5

3931.9

6

3927.6

6

3923.3

6

3919.0

6

3914.7

7

3910.4

7

3906.3

2

3903.5

6

3901.3

3

3898.8

9

3895.4

6

3895.4

3

3893.8

5

3892.2

6

3890.5

8

3888.7

9

3887.0

1

3885.2

5

3883.5

8

3882.1

4

3880.8

2

3879.5

0

3878.1

8

3876.8

6

3875.5

5

3874.1

9

3872.7

8

3871.3

8

3870.5

1

3869.7

4

3868.9

1

3868.0

7

3867.2

4

3866.4

0

3865.5

6

3864.9

5

3864.4

3

3863.5

5

3862.2

6

3860.6

8

3861.0

9

3857.9

9

3857.2

1

3857.4

1

3855.0

8

3855.1

4

11.14 %

10.98 %

7.93 %

8.94 %

8.36 %

6.59 %

5.65 %

4.18 %

6.09 %

4.01 %

7.79 %

4.26 %

Dique Enrocado

85,680.63 M3

Velocidad Antes de Disipador

= 17.42 m/seg

FOSO DE

DISIPACION

Retecncion en la Fosa

de Disipacin

Volumen Total de Excavacion = 144,656 m3

Volumen Util de Disipacion = 51,694.60

Volumen Retenido al 67 % de eficiencia = 34,734.55

Velocidad Residual = 3.5 m/seg

0+200.00

3888

3892

3896

3900

3904

3908

3912

0 5 10 15 20 25 300-5-10-15-20-25-30-35-40-45-50-55-60-65-70-75-80

3882

3884

Estructura Disipadora de Energia

Tratamiento Rustico

(Geometria Referencial) FOSO DE

DISIPACION

1.00 %Lecho originalRelleno Semi Compactado

Tuberia TMC - D=1.20 m

Dique Enrocado

Canal abierto25.00

6.00

1.20

1.50

6.50

Empedrado

11

11

11

11

35

30.00

A

A

B

B

5.00 %

5.00 %

0+

000

0+

020

0+

040

0+

060

0+

080

0+

100

0+

120

0+

140

0+

160

0+

240

0+

260

0+

280

0+

300

0+

320

0+

340

0+

360

0+

380

0+

390

1.00 %

5.00 %1.00 %

5.00 %

30.00

30.00


Teniendo como datos:

105 m

33 m

0.35 m/m

0.035

1000 m3/seg

Utilizando la frmula de Manning:

Y 1.419

Calculando la velocidad:

V 21.349

Aplicando la ecuacin de Conservacin de la Energia:

En nuestro caso:

Teniendo como datos:

V1 21.349

Z1 14.199

Y1 0.353

Teniendo en cuenta que el radio hidraulico se encuentra en funcin del largo

la seccin y el tirante, tenemos:

Clculo de la velocidad en la seccin inicial del salto

L

S

n

Q

b

MEMORIA DE CALCULO

Fosa de Retencin

Datos de Diseo

Clculo del tirante y la velocidad en entrada

7.5 FOSA DE RETENCIN DE SOLIDOS

Posterior al foso de disipacin, se genera un corte abrupto en el flujo reduciendo

drsticamente la velocidad, el cual genera un flujo residual, el cual discurre por la

explanada de Ocoruruyoc, este contina con una pendiente ms suave. Este flujo

residual tendra un volumen extremo de 50,946.08, el cual llega al dique de concreto

ciclpeo el cual tiene la principal funcin de retener este volumen residual y generar un

drenado controlado.

Obtenemos que:

V2 26.971

Calculo de la velocidad en entrada:

V2 26.971

Clculo del Nmero de Froude:

Fr1 14.491

Clculo del tirante conjugado:

Y2 6.886

Clculo del tirante conjugado

Grfico N16. Esquema tercera fase. Dique regulador de flujo

Grfico N17. Planta dique regulador de flujo.


Calculo del caudal de desfogue, considerando una pendiente de 5.5% en la salida de

desfogue, el caudal de salida es de 6.09 m3/seg, el cual es menor al mximo de 6.5

m3/seg de aporte adicional a la cuenca y mayor al caudal mximo de precipitaciones

pluviales histricas con un periodo de retorno de 100 aos.

0.50 %

6.09 M3/SEG

2.76 M3/SEG POR CADA VENTANA (30% EFICIENCIA)

Volumen de Retencin = 50,946.08

Total 2 Ventanas

Retencion de volumen residual y drenaje controlado.

* Capacidad de Retencin = 50946.08.

* Caudal de drenaje tubera en base de la presa = 6.09 m3/seg.

* Caudal de drenaje por cada ventana es de 2.76 m3 a un 30% de eficiencia.

* Caudal de drenado total por las ventanas = 4.76 m3 (Condicion si se obstruye la base)

* Las condiciones de un flujo en simultaneo son probables desarrollandose una analisis diferencial

del flujo en cuyas condiciones extremas no superan los 6.5 m3/seg.

E

E

E

E E

E

E

E

E

E

E

E

E

E

E

E

E

E

E

E

EE

E

E

E

0+000

0+

010

0+

020

0+

030

0+

040

0+050

0+06

0

0+07

0

Eje del Diq

ue

10.005.00

12.00

10.00

4.704.30

12.00

10.00

3.20

Grfico N19. Calculo de caudal desfogue.

Calculo del caudal de desfogue por cada ventana bajo un 30% de eficiencia esto se

considera debido a que este acta como vertedero, con un tirante efectivo de 0.6 m y

una base de 0.8 m. este tiene una pendiente de 5%.

Grfico N20. Calculo de caudal ventanas de desfogue.


CLCULOS DE ESTABILIDAD DE LA SECCIN CRTICA.

Con fines de clculo se ha dividido la presa en figuras geomtricas con reas y centros de

gravedad conocidos y se ha colocado dimensiones parciales a todas sus partes.

Grfico N21. Seccin critica dique.

1.00m 5.00m 1.00m 1.00m 1.00m

9.40m

1.00m

4.55m

1.00m

5.40m

5.00m

2.00m

2.00m

2.00m

7.00m

2.00m

3.00m

2.55m

01

02

03

04

05

06 07

09

08

VERIFICACIONES DE ESTABILIDAD DEL DIQUE.

Estr. f c g g w b d Ka Kp

1 19 0 1.92 0.92 0 0 12.7 0.455 1.087

2 42 0 2.21 1.21 0 0 28 0.184 0.826

EMPUJE ACTIVO Tn/m2 0.00

Pto Z sV sH m sHt

SUP a 0 0 0 0.0 0.00

BASE Arr 9.4 8.65 3.93 9.4 13.33

Abb 9.4 8.65 1.59 9.4 10.99

NCIM fondo 16.0 19.3 3.55 16.0 19.50 9.4

1

EMPUJE PASIVO

Pto Z SV sh 13.3 11.0

SUP 0 0 0

NCIM 4.55 10.1 8.31

2 6.55

CALCULO DE AREAS - ACTIVO 4.55

N b Havg A Yi A.Yi 3 4

1 13.33 4.7 62.7 9.68 606.9 19.50 8.31

2 2.34 6.55 15.4 3.28 50.27

3 8.51 2.28 19.4 2.18 42.27

S = Ea = 97.4 Tn 699.4

Yc = 7.18 m

CALCULO DE AREAS - PASIVO

N b Havg A Yi A.Yi

4 8.31 3 24.9 1.52 37.81

Ep = 24.9 Yn

Yc = 1.52

PESO DIQUE gc= 2.6 Tn/m3

N b Havg A W Xi A.Xi

1 1.0 4.7 4.7 12 11.30 53.1

2 5.0 9.4 47.0 122 8.50 399.5

3 1.0 5.0 5.0 13 5.60 28.0

4 2.0 4.4 8.8 23 5.00 44.0

5 2.0 2.5 5.0 13 3.33 16.7

6 4 1 4 10.4 2.00 8.0

7 8 2 16 41.6 8.00 128.0

8 2 1 2 5.2 7.66 15.3

9 7 4.55 31.9 82.8 3.50 111.5

S Wt = 323 Tn 804

VOLTEO Xc = 2.49 PRESIN EN BASE. Es = 800

Momento actuante = 699 B = 12.00 m m = 0.28

Momento resistente = 842 W = 323 m I1 = 0.5

Seguridad al volteo. FS = 1.20 st = 26.943 Tn/m2 I2 = 0.02

qc = 35.902 Tn/m2 Is = 0.51

DESLIZAMIENTO. i = 16.8 qa>st OK If = 0.78

S = 291.1 Tn DH = 0.01

Ea-EP= 72.45 Tn DH = 1.47

FS = 4.018 OK

---

---

m

cm

Kg/cm2ASENTAMIENTO

---

---

---

1.00m 5.00m 1.00m 1.00m 1.00m

9.40m

1.00m

4.55m

1.00m

5.40m

5.00m

2.00m

2.00m

2.00m

7.00m

2.00m

3.00m

2.55m

01

02

03

04

05

06

07

09

08

ASENTAMIENTOS

Para las condiciones del proyecto, por debajo del nivel de fundacin se presentan un

conglomerado de fragmentos de roca dura y densa con muchos puntos de contacto

directo entre ellas y grava arenosa como matriz de relleno en sus vacos, esta

configuracin produce un material que en su conjunto es muy poco deformable, su

evaluacin es muy complicada puesto que los fragmentos gravosos tienen un mdulo

elstico est en el rango de 20 a 60 mil Kg/cm2 y los de un material gravoso de inferior

calidad se encuentra en el rango de 400 a 800 Kg/cm2, por estos motivos se puede

hacer una estimacin del mximo valor que podra alcanzar los asentamientos de la

estructura propuesta empleando las teoras de asentamientos inmediatos (elsticos) y el

valor de 800 Kg/cm2 reportado en la tabla de propiedades fsicas de los suelos:

Teora de asentamientos elsticos de Smertman.

s =Is . If . q . B(1-m)/Es Is = I1+I2(1-2m)/(1-m)

Dnde:

q= Presin de contacto de la fundacin (qt = 2.524 Kg/cm2)

B= Ancho de la cimentacin (12m)

E = Mdulo esfuerzo deformacin (800 Kg/cm2)

m= Modulo de Poisson (0.28).

Is, If, I1 e I2 = Factores de influencia

Segn (Joseph E Bowles Foundation Analysis And Design 4ta Edicin)

Para L/B = 1 i H/B= 10 I1=0.498 , I2=0.016 Is = 0.508

Para D/B = 0.25 y L/B = 1 If = 0.775

Lo que resulta en un asentamiento de H = 1.47cm

Las tolerancias de asentamientos para este tipo de estructuras son de 5cm o la que

produzca una distorsin angular de 1/500, y se puede verificar que el asentamiento

calculado es solo una fraccin de estos valores por lo que se afirma que la obra es

segura en cuanto a asentamientos.

7.6 DIQUE DE RETENCIN DE SEDIMENTOS Y DISIPADOR HIDRULICO

Proyecto:

1. INTRODUCCION

2. OBJETIVO DE LA ESTRCUTURA

3. PREDIMENSIONAMIENTO

A: Altura Proy. Aguas Abajo 5.40 m

Q: Caudal de evacuacin 15.00 m3/s

e: espesor en coronacin 5.00 m

hv: Altura del vertedero 1.00 m

b: Ancho del vertedero 10.00 m

T: Talud aguas arriba(xH:1V) 2.30

I: Talud aguas abajo (xH:1V) 1.80

3.1 CALCULO DEL ESPESOR DE CORONACIN

Espesor en coronacin

: Peso especifico de la suspension 1200.00 Kg/m3

h: Altura de la lamina vertiente 0.80 m

c: Coeficiente de seguridad (1.0-1.3) 1.30

s: Peso especifico del material del dique 1800.00 Kg/m3

f: Coeficiente de rozamiento del material 0.25

e: Espesor minima en coronacin 2.77 m

MEMORIA DE CALCULO

El dique de retencion de solidos se enmarca dentro del Proyecto "Instalacin de los Servicios

de Proteccin en la cuenca del rio Chicon, Distrito y Prov. De Urubamba, Cusco"

Resistir por su propio peso el empuje de las aguas y los sedimentos que retienen. Controlar la

erosion en la cuenca mediente la retencion de sedimentos.

INSTALACION DE SERVICIOS DE PROTECCION EN LA CUENCA DEL

RIO CHICON, DISTRITO Y PROV. DE URUBAMBA, CUSCO

DISEO Y CALCULO DE DIQUE DE RETENCION DE SEDIMENTOS EN TORRENTES

La seccion establecida para la retencion de sediemntos en el torrente Chicon es la trapecial

con paramento inclinado aguas arriba y aguas abajo.

DIQUE DE RETENCION DE SEDIMENTOS CORRALPAMPA

SECCION VERTEDERO HIDRAULICO H:3.40

3.2 CALCULO DEL VERTEDERO

Sea, el rea del vertedero del tipo trapecial, el rea es:

Y, la condicin de equilibrio esta dada por:

S: Seccion trapecial del vertedero 8.64 m2

Q: Caudal formula de equilibrio - mximo 25.15 m3/s ok

3.3 ESPESOR EN LA BASE

El valor de la base, se expresa como:

Donde:

B: Espesor en la base del dique 23.04 m

H: Altura util de la obra 4.40 m

4. ANALISIS DE LAS SOLICITACIONES

Consideramos fuerzas desestabilizadoras

El empuje hidrostatico

La subpresion

Consideramos fuerzas estabilizantes

Peso propio de la estructura

Peso de la lamina vertiente

4.1 CALCULO DE FUERZAS ACTUANTES

Fuerza: Empuje hidrostatico de la suspension 15840.00 Kg

Donde:


h: Altura critica del calado del vertedero 0.80 m

: Peso especifico de la suspensin 1200.00 kg/m3

Brazo de Fuerza actuante: Empuje hidrostatico 1.66 m

Fuerza: Subpresin 59904.00 Kg

Donde:

K: Coeficiente f(tipo de suelo) 1.00

Peso especifico del agua 1000.00 kg/m3

Brazo de Fuerza actuante: Subpresin 5.04 m

Fuerza: Peso propio de la estructura 111038.40 Kg

Donde:

Peso especifico del material 1800.00 kg/m3

Brazo de Fuerza actuante: Peso propio estructura 6.92 m

Fuerza: Peso de la lamina vertiente 6000.00 Kg

Donde:

Peso especifico del agua con sedimentos 1200.00 kg/m3

Brazo de Fuerza actuante: Peso de la lamina vert. 7.58 m

4.2 ECUACIONES DE EQUILIBRIO

Condicion de nucleo central

Condicion de nucleo central 2.48 ok

Condicion de no deslizamiento

Donde:

Rozamiento en cimentacion 0.45

Condicion de no deslizamiento 0.28 ok

Proyecto:

1. INTRODUCCION

2. OBJETIVO DE LA ESTRCUTURA


A: Altura Proy. Aguas Abajo 4.40 m

Q: Caudal de evacuacin 15.00 m3/s

e: espesor en coronacin 5.00 m

hv: Altura del vertedero 1.00 m

b: Ancho del vertedero 6.00 m

T: Talud aguas arriba(xH:1V) 2.30

I: Talud aguas abajo (xH:1V) 1.70

3.1 CALCULO DEL ESPESOR DE CORONACIN

Espesor en coronacin

: Peso especifico de la suspension 1200.00 Kg/m3

h: Altura de la lamina vertiente 0.80 m

c: Coeficiente de seguridad (1.0-1.3) 1.30

s: Peso especifico del material del dique 1800.00 Kg/m3

f: Coeficiente de rozamiento del material 0.25

e: Espesor minima en coronacin 2.77 m

MEMORIA DE CALCULO

El dique de retencion de solidos se enmarca dentro del Proyecto "Instalacin de los Servicios

de Proteccin en la cuenca del rio Chicon, Distrito y Prov. De Urubamba, Cusco"

Resistir por su propio peso el empuje de las aguas y los sedimentos que retienen. Controlar la

erosion en la cuenca mediente la retencion de sedimentos.

INSTALACION DE SERVICIOS DE PROTECCION EN LA CUENCA DEL

RIO CHICON, DISTRITO Y PROV. DE URUBAMBA, CUSCO

DISEO Y CALCULO DE DIQUE DE RETENCION DE SEDIMENTOS EN TORRENTES

La seccion establecida para la retencion de sediemntos en el torrente Chicon es la trapecial

con paramento inclinado aguas arriba y aguas abajo.

DIQUE DE RETENCION DE SEDIMENTOS SAN ISIDRO

SECCION VERTEDERO HIDRAULICO H:3.40

3.2 CALCULO DEL VERTEDERO

Sea, el rea del vertedero del tipo trapecial, el rea es:

Y, la condicin de equilibrio esta dada por:

S: Seccion trapecial del vertedero 5.44 m2

Q: Caudal formula de equilibrio 16.22 m3/s

3.3 ESPESOR EN LA BASE

El valor de la base, se expresa como:

Donde:

B: Espesor en la base del dique 18.60 m


4. ANALISIS DE LAS SOLICITACIONES

Consideramos fuerzas desestabilizadoras

El empuje hidrostatico

La subpresion

Consideramos fuerzas estabilizantes

Peso propio de la estructura

Peso de la lamina vertiente

4.1 CALCULO DE FUERZAS ACTUANTES

Fuerza: Empuje hidrostatico de la suspension 10200.00 Kg

Donde:


h: Altura critica del calado del vertedero 0.80 m

: Peso especifico de la suspensin 1200.00 kg/m3

Brazo de Fuerza actuante: Empuje hidrostatico 1.31 m

Fuerza: Subpresin 39060.00 Kg

Donde:

K: Coeficiente f(tipo de suelo) 1.00

Peso especifico del agua 1000.00 kg/m3

Brazo de Fuerza actuante: Subpresin 4.27 m

Fuerza: Peso propio de la estructura 72216.00 Kg

Donde:

Peso especifico del material 1800.00 kg/m3

Brazo de Fuerza actuante: Peso propio estructura 6.08 m

Fuerza: Peso de la lamina vertiente 6000.00 Kg

Donde:

Peso especifico del agua con sedimentos 1200.00 kg/m3

Brazo de Fuerza actuante: Peso de la lamina vert. 6.05 m

4.2 ECUACIONES DE EQUILIBRIO

Condicion de nucleo central

Condicion de nucleo central 2.64 ok

Condicion de no deslizamiento

Donde:

Rozamiento en cimentacion 0.45

Condicion de no deslizamiento 0.26 ok

7.7 MUROS DE ENCAUZAMIENTO

Grfico N22. Esquema Encauzamiento Elemento Tipo 1

Grfico N23. Esquema Encauzamiento Elemento Tipo 2.

Grfico N24. Esquema Encauzamiento Elemento Tipo 3.

5.00 m. o menos

AREA 1.53 M2 AREA 1.52 M2

ELEMENTO TIPO 1 H: 3mPARA LONG. MENORES A 5 M.L.

Mas de 5.00 m. y menos 7.00 m.


ELEMENTO TIPO 2PARA LONG. ENTRE A 5 M.L. - 7 M.L

Mas de 7.00 m. hasta 9.00 m.


ELEMENTO TIPO 3PARA LONG. ENTRE A 7 M.L. - 9 M.L

CLCULOS DE VALIDACIN. SECCIN TIPO 1

Obra:

ELEMENTO:

1. INTRODUCCION

2. CRITERIO DE ANLISIS DEL EMPUJE ACTIVO


Ht: Altura total 3.00 m

Bz: Base Cimentacion 1.30 m H/2

Hz: Altura Cimentacion 0.60 m H/8-H/6

Cc: Ancho de corona 0.45 m

Bc: Base de Cuerpo muro 0.90 m

Hc: Altura cuerpo de muro 2.40 m

: Ang. Trasdos-horizontal 90

: Ang. Talud del relleno 30

: Ang. Ea - normal trasdos 11

: Ang. Friccion Interna 32

4. CALCULO DEL ANGULO DE PLANO DE FALLA

El peso de la cua del terreno viene dado por:

Densidad del material de relleno 1800.0 Kg/cm2

Determinacion del Coeficiente de empuje activo mediante la forma Ea max

Coeficiente de empuje activo 0.54

MEMORIA DE CALCULO

MURO DE ENCAUZAMIENTO A GRAVEDAD

El muro de contencion calculado se ubica dentro de la Obra "INSTALACION DEL SERVICIO DE

PROTECCION EN LA CUENCA DEL RIO CHICON"

Se utilizar la teora de Coulomb por las caracteristicas del Muro de contencion (trasdos

inclinado) y del relleno (talud inclinado).

INSTALACION DEL SERVICIO DE PROTECCION EN LA

CUENCA DEL RIO CHICON

MURO DE ENCAUZAMIENTO TIPO 1

Empuje activo mediante la forma Ea max

Fuerza de empuje activo Ea 2787.09 Kg

Empuje activo horizontal

Fuerza de empuje horizontal 2738.93 Kg

Brazo de la fuerza 1.40 m

Empuje activo vertical

Fuerza de empuje vertical 515.88 Kg


5. ANALISIS DEL FACTOR DE SEGURIDAD AL VOLTEO FSV

Momento producido por el empuje de tierras

Momento actuante de empuje 3447.60 Kg.m/m

Momento resistente por el peso del muro

Volumen unitario muro de contencion 2.75 m3

Densidad del concreto ciclopeo 2400 kg/m3

Distancia entre el C.G. y el pto. Aplicacin 0.82 m

Area x y Area*x

Area 1 0.78 0.65 0.51

Area 2 0.15 0.40 0.06

Area 3 0.11 0.60 0.06

Area 4 0.60 0.80 0.48

Area 5 0.63 0.88 0.55

Area 6 0.48 1.20 0.58

2.75 2.24

Momento resistente al volteo 6463.54 Kg.m/m

Factor de Seguridad al Volteo del muro

FSV 1.87 > 1.75 ok

6. ANALISIS DEL FACTOR DE SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO FSD

Fuerzas actuantes en direccion al deslizamiento

Fuerza producida por el empuje 2738.9 Kg

Fuerzas resistentes en direccion opuesta al deslizamiento

Fuerza de rozamiento en el fondo 3196.7 Kg

Peso del muro de contencion 7103.9 Kg

Coeficiente de rozamiento 0.45

Fuerza del Empuje pasivo 1054.5 Kg

Coeficiente de empuje pasivo - criterio de Rankine

Coeficiente de empuje pasivo 3.3

Altura del suelo 0.60

Factor de Seguridad al Deslizamiento del muro

FSD 1.55 > 1.50 ok

7. ANALISIS DE LA RESISTENCIA DEL TERRENO A PRESIONES DEL MURO

Calculo de la excentricidad relativa

Excentricidad e 0.31

Excentricidad relativa e/B 0.24 > 0.17


Obra:

ELEMENTO:

1. INTRODUCCION


















MEMORIA DE CALCULO









Area x y Area*x

Area 1 0.78 0.65 0.51

Area 2 0.16 0.40 0.06

Area 3 0.08 0.60 0.05

Area 4 0.58 0.80 0.47

Area 5 0.54 0.88 0.48

Area 6 0.44 1.20 0.53

2.58 2.09



FSV 2.22 > 1.75 ok













FSD 1.75 > 1.50 ok




Excentricidad relativa e/B 0.19 > 0.17


Obra:

ELEMENTO:

1. INTRODUCCION


















MEMORIA DE CALCULO









Area x y Area*x

Area 1 0.78 0.65 0.51

Area 2 0.16 0.40 0.06

Area 3 0.07 0.60 0.04

Area 4 0.58 0.80 0.47

Area 5 0.45 0.88 0.40

Area 6 0.40 1.20 0.48

2.44 1.95



FSV 2.70 > 1.75 ok













FSD 2.02 > 1.50 ok




Excentricidad relativa e/B 0.13 < 0.17

7.8 ESTUDIO TOPOGRFICO

Orden de Control: SECUNDARIA

SECUNDARIA

Estacin Este Norte CotaDistancia

PlanimtricaA 699961.380 7999916.510 4595.1200

B 699881.530 7999950.050 4597.1700 86.61

C 699956.900 7999998.090 4593.5500 89.38

D 699998.130 8000070.160 4589.3900 83.03

E 699998.012 8000143.452 4588.2000 73.29

F 700029.008 8000099.805 4588.6000 53.53

G 700037.380 7999998.990 4594.5000 101.16

H 700037.130 7999939.360 4594.9600 59.63

A' 699961.365 7999916.518 4595.1202 79.13

Total 625.77

Precisin Planimtrica

Error de cierre relativo ():

x = 0.015

y = 0.008

Entonces tenemos :

= 0.0170

POLIGONAL CERRADA - RITTICOCHA

a) CLCULO DE LA PRECISIN

Error relativo (Er):

Permetro = 625.77 m

Finalmente :

____1____ ____1____

36 810 10 000

OK

Precisin Altimtrica

Error de cierre relativo Precisin Altimtrica

0.2 mm < 7.9 mm

OK

Mtodo:

Er =

recursos hidraulicos.pdf

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