IRRIGACION PRACTICA N°4 UNI

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE HIDRAULICA E HIDROLOGÍA

“PRACTICA N°4”

ALUMNOS:

CONTRERAS SERANO, GERARDO

DOCENTE:

ING. MALLAUPOMA REYES, JULIO CÉSAR

UNI – LIMA

2014 - II

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE HIDRÁULICA E HIDROLOGÍA

IRRIGACIÓN Página 2 HH413 - J

1.- Aguas subterráneas y plantas de elevación (modulación de equipos de bombeo).

Precisar la importancia de los sistemas de bombeo y producción agronómica en el

Perú.

• Las reservas estimadas se encuentran entre a 40 000 MMC, en los valles costeros (INRENA, 2005). • El INRENA ha inventariado 27000 pozos en toda la costa, en 37 cuencas, donde la mayoría son pozo son rústicos a tajo abierto. Solo el 22% (6 167 pozos) son tubulares y un 39% están inutilizables por sobreexplotación. • El uso del agua subterránea fluctúa entre 1.267 MMC y 1 841MMC, en promedio en extracción es de 1 511MMC. De ello 995 MMC, son destinados para la agricultura y permite irrigar 60 000 ha. En las zonas de Ica (316 MMC), Villacuri (70 MMC), Nasca (67 MMC), Huaral (100 MMC) y la yarada (53 MMC). Otros 365 MMC en uso de agua potable y entre 137 y 550 MMC al uso industrial y minero. • Hasta la fecha recarga y “Agua para las Ciudades: Respondiendo al Desafío Urbano” “Día Mundial del Agua” existe estudios mínimos de la renovación de los acuíferos y el balance hídrico que determina su sustentabilidad y la seguridad de su abastecimiento a largo plazo.









2.-Optimizacion en el Transporte:

Para poder resolver este problema de optimización haremos uso del software Lindo 6.1,

en donde:

P1: Planta 1

P2: Planta 2

P3: Planta 3

C1: Ciudad 1

C2: Ciudad 2

C3: Ciudad 3

C4: Ciudad 4

P1

C1

C2

C3

C4

P2

C1

C2

C3

C4

P3

C1

C2

C3

C4

C1 C2 C3 C4 MAXIMA

P1 8 6 10 9 35

P2 9 12 13 7 50

P3 14 9 16 5 40

DEMANDA 45 20 30 30







De los valores obtenidos al aplicar el software Lindo, podemos observar que el costo para

satisfacer la demanda minina a las 4 ciudades en hora pico es de 1500 millones.

Además:

• La planta P1 solo administraría electricidad a las ciudades C1 (5 millones de kwh),

C2 (30 millones de kwh),

• La planta P2 solo administraría electricidad a las ciudades C2 (20 millones de kwh),

C3 (30 millones de kwh),

• La planta P3 solo administraría electricidad a la ciudad C1 (30 millones de kwh),

P1

C1

5' kwh

C4

30' kwh

P2

C2

20' kwh

C3

30' kwh

P3C1

30' kwh



3.- Mediante esquemas y planos a nivel de obra (Proyectos definitivos o de

Inversión). Programar la ejecución de una presa de Tierra.

Se evaluara la ejecución de la presa chira – piura. Se proporcionan planos y

esquemas en el Anexo 1

Presas de tierra.

En este capítulo presentaremos los aspectos básicos del diseño de Presas de Tierra

Terminología.

Estudios previos.

Análisis de estabilidad.

Procedimientos de construcción.

Flujo de agua.

2.1. Terminología.

Elementos principales de una presa de tierra:

Talud de aguas arriba: Desde 4:1 hasta 2.5:1 (H:V) en función del material del

muro y su altura, y del sismo de diseño.

Talud de aguas abajo: Desde 3:1 hasta 1.5:1 (H:V) en función del material del

muro y su altura, y del sismo de diseño.

Ancho del coronamiento: Mínimo 3m (a mayor ancho mejor comportamiento

sísmico).

Material del muro: Idealmente impermeable, poco compresible, con buena

resistencia al corte y buena trabajabilidad.



En función de la disponibilidad en el lugar y el volúmen a construir, las soluciones variarán desde muros homogéneos (un solo material) hasta muros zonificados constituídos por dos o más materiales diferentes. Impermeabilización del lecho: Las soluciones variarán en función del tipo de material constitutivo y la profundidad necesaria de impermeabilización como se muestra en la siguiente figura.

Alternativas de impermeabilización bajo el muro de presa:

Terreno natural

Escarpe o rebaje del terreno natural:

Núcleo invertido

Inyecciones de lechada o mortero de cemento:



Muro cortina de hormigón colado en sitio:

Tipos de muros en presas de tierra:

Muro zonificado:



Esquema de presa de tierra de gran altura:

2.2. Estudios previos.

Para realizar el Diseño geotécnico de una Presa de Tierra, es necesario disponer de los resultados de los siguientes Estudios Previos: a) Geología del lugar b) Sismicidad del sitio



c) Prospecciones directas e indirectas del subsuelo d) Ensayos in situ y en laboratorio e) Disponibilidad de empréstitos f) Prediseño hidráulico de la obra

2.3. Análisis de estabilidad.

Para realizar el análisis de estabilidad de los taludes, se debe conocer: a) Los parámetros geotécnicos de los suelos comprometidos:

Cohesión (Ton/m2)

Ángulo de fricción interna (º)

Peso unitario en estado natural y saturado (Ton/m3) b) Posición estimada de la napa.

c) Sismo de diseño.

El cálculo de los Factores de Seguridad (FS) se hace utilizando un programa

computacional adecuado considerando los casos:

a) Tranque vacío al término de la construcción b) Tranque al término del llenado inicial (napa incipiente) c) Tranque lleno en servicio (napa en régimen permanente) d) Tranque al término de un vaciado rápido (cuba vacía y napa elevada)

2.4. Procedimientos de construcción.

Las principales etapas constructivas en el caso de una presa de tierra son:



a) Construcción de las obras de desviación del curso actual b) Construcción de las obras de protección ante crecidas c) Desvío de las aguas d) Rebaje del terreno original e) Excavación de la obra de impermeabilización del lecho f) Construcción del nucleo invertido o del muro cortina según el caso g) Construcción del dren carpeta h) Construcción del muro de presa por capas, compactadas de acuerdo a lo

especificado i) Protección del talud aguas arriba (Rip rap) j) Construcción de las obras hidráulicas relacionadas k) Protección del talud aguas abajo l) Colocación de la instrumentación para medir el comportamiento de la presa

durante su vida útil m) Reencauzamiento de las aguas

Sugerencias para su estudio independiente:

Repase lo visto en clases presenciales acerca de:

Tranques de relave

Proceso constructivo de una presa de tierra: etapas, máquinas y equipos (Video El Cadillal)

Construcción de muros cortina de impermeabilización bajo la presa

Investigue acerca de:

Fallas de presas en Chile y en otros países

Recomendaciones del libro Diseño de Presas Pequeñas

Zonificación sísmica en Chile

Efectos del terremoto del 3/3/95 en los tranques de la zona central de Chile y aceleraciones medidas en diferentes presas

Cálculo de la altura de ola que define la revancha

2.5. Flujo de agua en suelos.

En el estudio del flujo de agua a través de una presa, buscamos encontrar:

a) Gasto que infiltra a través del muro y bajo él b) Presión de poros en cualquier punto dentro de la región de flujo c) Valor del gradiente hidráulico en cualquier punto del escurrimiento



El método de solución mas tradicional es el de la Red de Flujo, en tanto que los

mas modernos se basan en el uso de programas de Elementos Finitos o de

Diferencias Finitas.

Para estimar el gasto a traves del muro, se debe conocer el valor del coeficiente

de permeabilidad del suelo infiltrado, el cual se puede determinar haciendo

ensayos de permeabilidad en probetas compactadas en laboratorio, a similar

grado de compactación que lo especificado para la obra.

Para estimar el gasto bajo el muro, se debe conocer la permeabilidad in situ, a

través de ensayos del tipo Lugeon y Le Franc.

Procedimiento a usar en el método de la Red de Flujo:

a) Defina las líneas de escurrimiento límites y las equipotenciales de entrada y salida que determinan la región de flujo.

b) Dibuje lineas de escurrimiento y equipotenciales intermedias, de manera de constituir la Red de Flujo.

c) Evalúe cada equipotencial. d) Efectúe los cálculos que requiera.



Parámetros de la Red:

Número de tubos de flujo (NF)=Nº de líneas de escurrimiento – 1 = 3 – 1 = 2

Número de caidas de potencial (ND)=Nº de equipotenciales – 1 = 7 –1 = 6

Caída de potencial=Pérdida de carga/ND=100m/6=16.67m

Ejemplo:

Presa de muro homogéneo constituída por suelo GC, con 102m de altura y

revancha de 2m

Gasto que infiltra:

Suponiendo que se ha podido generar la Red en base a cuadrados curvilíneos,

Gasto (Q)=k·H·NF/ND=10-7·100·2/6=3.3·10-6(m3/seg/m)

Para 500m de largo: QT=1.65·10-3(m3/seg)=1.65(lt/seg)=5940(lt/hora)



Ejemplo:

Presa de muro homogéneo constituída por suelo GC, con 102m de altura y

revancha de 2m

Presión de poros en puntos seleccionados:

Punto h(m) he(m) hp(m) u(Ton/m2) u (kg/cm2)

A 83.34 13.04 70.30 70.30 7.03

B 73.34 24.64 48.70 48.70 4.87

Gradiente en el punto C: i=h/l=16.66/12=1.39>1(icritico)

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