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MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE MACARI48

FONIPREL

PROYECTO:

PIP: INSTALACION DE LOS SERVICIOS DE PROTECCION EN LA ZONA RIBEREA MARGEN IZQUIERDA Y DERECHA DEL RIO JAYLLAHUA PARA LA COMUNIDAD DE SELQUE, DISTRITO DE MACARI PROVINCIA DE AYAVIRI - REGION PUNO

ESTUDIO DISEO HIDRAULICOTABLA DE CONTENIDO1.DETERMINACIN DE LOS NIVELES DE INUNDACIN41.1MODELACIN HIDRULICA CON HEC-RAS41.2ECUACIONES UTILIZADAS EN LOS CLCULOS DE PERFILES41.3SUBDIVISIN DE SECCIONES TRANSVERSALES51.4PERFILES DE LA SUPERFICIE DE AGUA EN FLUJO PERMANENTE61.5CRITERIOS PARA LA MODELACIN HIDRULICA CON HEC-RAS61.6PERFIL HIDRULICO DEL RIO JAYLLAHUA61.6.1DATOS DE INGRESO PARA LA SIMULACIN EN HEC-RAS61.6.2SECCIONES TRANSVERSALES - RIO JAYLLAHUA72.ZONAS DE INUNDACIN102.1ESCENARIOS DE RIESGO POR INUNDACIN.102.2REAS DE INUNDACIN.102.2.1ZONAS DE INUNDACIN PARA TR=5 AOS.102.2.2ZONAS DE INUNDACIN PARA TR=10 AOS.112.2.3ZONAS DE INUNDACIN PARA TR=25 AOS.112.2.4ZONAS DE INUNDACIN PARA TR=50 AOS.122.2.5ZONAS DE INUNDACIN PARA TR=100 AOS.122.2.6ZONAS DE INUNDACIN PARA TR=200 AOS.132.3MATRIZ DE DAOS EVALUADOS EN ZONAS AGRICOLAS.133.DIAGNOSTICO SITUACIONAL143.1LAS INUNDACIONES143.1.1LAS DEFENSAS RIBEREA EN EL RIO JAYLLAHUA.144.OBRAS DE PROTECCIN Y ENCAUZAMIENTO164.1CALCULO HIDRAULICO Y ESTRUCTURAL DIQUES174.1.1ANCHO ESTABLE174.1.2DETERMINACIN DE LA ALTURA184.1.2.1EL MTODO DEL PASO DIRECTO194.1.3DETERMINACIN DEL ANCHO DE CORONA234.1.4ESTUDIO DE LA CIMENTACIN234.1.5DETERMINACIN DE LOS TALUDES LATERALES, ANLISIS DE ESTABILIDAD234.1.6REVESTIMIENTOS DE PROTECCIN244.1.7PROTECCIN AL PIE DEL TALUD244.2SECCIONES TIPICAS ADOPTADAS PARA EL PROYECTO265.TRANSPORTE DE SEDIMENTOS.375.1Generalidades375.2Variacin del transporte slido385.3Transporte de slidos de fondo385.3.1MTODO DE MEYER-PETER Y MULLER.385.3.2GRANULOMETRA DEL MATERIAL DE LECHO DEL CAUCE405.3.3RESULTADOS DE ESTIMACIN DE TRANSPORTE DE SLIDOS DE FONDO415.4Transporte de slidos en suspensin435.5Transporte total de slidos446.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES456.1CONCLUSIONES456.2RECOMENDACIONES467.REFERENCIAS47

ESTUDIO DE HIDRAULICA

DETERMINACIN DE LOS NIVELES DE INUNDACINLa Modelacin Hidrulica viene a ser el desarrollo del comportamiento del perfil hidrulico o curvas de remanso de un ro para un caudal de diseo determinado, cuya finalidad es obtener las cotas de la superficie del agua en el ro.

Este parmetro se utiliza en el diseo de defensas ribereas (clculo de corona del dique), diseo de proteccin de los terraplenes de una carretera y definir niveles de entrega de los drenes al ro, etc.

MODELACIN HIDRULICA CON HEC-RASEl HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center River Analysis System) es un software desarrollado por la U.S Army Corps of Engineers (Centro de Ingeniera Hidrolgica del Cuerpo de Ingenieros de la Armada de los EE.UU), que permite realizar clculos hidrulicos en flujo permanente y no permanente de ros y canales artificiales, anlisis de transporte de sedimentos y de calidad de agua.

Facilita el clculo de los perfiles del agua y de los parmetros hidrulicos del cauce. Asimismo permite desarrollar el clculo de los niveles de la superficie del agua de un flujo gradualmente variado.

IMPORTANCIA

La modelacin hidrulica realizada con HEC-RAS, permite:

Predecir las reas de inundacin en un ro o sistema de ros, para diferentes periodos de retorno. Determinar las variables para el diseo de estructuras hidrulicas en los ros, como Puentes, Defensas Ribereas, etc. Delimitar las fajas marginales de los ros, el encauzamiento.

ECUACIONES UTILIZADAS EN LOS CLCULOS DE PERFILESLos perfiles de la superficie de agua son calculados desde una seccin transversal a la siguiente, mediante la solucin de la ecuacin de Energa, con un proceso iterativo.Donde:Z1 y Z2=Elevacin del canal principal.Y1 y Y2=Tirante de la seccin transversal.1 y 2=Coeficientes de ponderacin de velocidad. (Coeficiente de Coriolis = 1.0)he=Prdida de energa.La prdida de energa entre dos secciones est compuesta de las prdidas por friccin y las prdidas por contraccin o expansin. La ecuacin de prdida de energa est dada por:Donde:L=Longitud promedio del tramo=Pendiente representativa de friccin entre dos secciones.C=Coeficiente de prdida por contraccin o expansin.La longitud promedio del tramo L, se calcula como sigue:Donde::Longitud de los tramos entre secciones transversales, margen izquierda, centro y margen derecha, respectivamente.:Promedio aritmtico del caudal entre secciones de la margen izquierda, centro y margen derecha, respectivamente.

SUBDIVISIN DE SECCIONES TRANSVERSALESPara la determinacin del transporte total y el coeficiente de velocidad en una seccin transversal, se requiere que el flujo sea subdividido en unidades, para lo cual la velocidad est uniformemente distribuida. La aproximacin utilizada en HEC-RAS es subdividir el flujo de las reas de las mrgenes, usando los puntos de corte de los valores de n de las secciones transversales ingresadas (puntos en donde los valores de n cambian), como base para la subdivisin.Se calcula a partir de la Ecuacin de Manning (basada en unidades inglesas):Donde: n:Coeficiente de rugosidad de Manning, por subdivisin.A:rea de flujo, por subdivisin.R:Radio hidrulico, por subdivisin.

PERFILES DE LA SUPERFICIE DE AGUA EN FLUJO PERMANENTEEl modelamiento de los perfiles de la superficie de agua en Flujo Permanente, est destinado a calcular el perfil de la superficie de agua en flujo uniformemente variado. El sistema puede soportar un ro nico, un sistema dendrtico o una red completa de canales. El componente de Flujo Permanente est capacitado para realizar modelamientos de perfiles de superficie de agua, para regmenes de flujo sub-crtico, supercrtico y mixto.El procedimiento de clculos bsicos, est basado en la solucin de la ecuacin de energa. Las prdidas de energa son evaluadas por friccin y contraccin /expansin. La ecuacin de Momentum es utilizada en situaciones donde el perfil de la superficie de agua es rpidamente variada.

CRITERIOS PARA LA MODELACIN HIDRULICA CON HEC-RASPara la creacin del modelo hidrulico, se siguieron los siguientes pasos principales:-Inicio de un nuevo proyecto.-Ingreso de datos geomtricos (Secciones transversales, coeficiente n de Manning)-Ingreso de datos de flujo y condiciones de contorno (caudal de avenidas para 2, 5, 10, 25, 50, 100 y 200 aos).-Ingreso de las secciones de las estructuras hidrulicas.-Creacin de un plan, seleccionando la geometra y datos hidrulicos-Realizacin de clculos hidrulicos (Ejecucin del programa).

PERFIL HIDRULICO DEL RIO JAYLLAHUA

DATOS DE INGRESO PARA LA SIMULACIN EN HEC-RASa.Caudal de avenidas

b.Coeficiente de rugosidad de ManningLOB : 0.046CHANNEL: 0.035ROB: 0.046Ver determinacin de rugosidad en anexo.

c.Anlisis de flujoFlujo Permanente.

SECCIONES TRANSVERSALES - RIO JAYLLAHUALas siguientes secciones corresponden a una seccin tpica del ro Jayllahua(estacin 180) en el cual se puede observas que para 50 aos de retorno el flujo de agua sobre pasa el nivel ms alto de proteccin temporal desbordando el ro a ambas mrgenes, por lo que el diseo de la defensa riberea ser para igual o mayor a 50 aos de tiempo de retorno. Ver fig. 33-36.

Figura 33: Seccin Transversal - Ro Jayllahua TR 10 AOS.Q10 = 47.10 m3/s

Figura 34: Seccin Transversal - Ro Jayllahua TR 25 AOS. Q25 = 73.50 m3/s



Figura 37: Perspectiva tridimensional Agua - Ro JayllahuaQ50 = 89.80 m3/s

Figura 38: Modelamiento hidraulico en HEC RAS - RO JAYLLAHUA

Es importante resaltar la presencia sobre el cauce de puentes vehiculares, puentes peatonales, defensas ribereas y captaciones, las que influyen en el comportamiento de los niveles hidrulicos del ri, lo adecuado para los otros estudios de preinversin ser el levantamiento de una franja a lo largo del ro por 100 m. de ancho y aplicar el HEC-RAS.En el presente se aplic el mtodo-seccin-pendiente, siendo los resultados aceptables por el valioso aporte de los beneficiarios en su conocimiento del comportamiento del ro; como resultado se obtuvo el plano de inundaciones para diferentes periodos de retorno cuya utilidad radica en la sectorizacin de daos a la infraestructura de servicios y poblaciones por nivel de crecidas y por periodos de recurrencia asociados al riesgo por eventos naturales.ZONAS DE INUNDACINESCENARIOS DE RIESGO POR INUNDACIN.La vulnerabilidad puede ser analizada desde distintos enfoques: sociales, ambientales, econmicos, polticos y tambin a distintos grupos vulnerables clasificados por la edad, nivel de educacin, informacin, organizacin.Las reas damnificadas fueron clasificadas de acuerdo al mapa de inundaciones debido a que en este mapa se tienen identificadas las zonas aledaas al cauce. En los siguientes escenarios de inundacin para diferentes periodos de retorno se observa que ya no es considerado el rea del cauce, sino nicamente se consideran las reas de inundacin fuera del cauce (parte externa de los bancos fijados).REAS DE INUNDACIN.ZONAS DE INUNDACIN PARA TR=5 AOS.Las zonas de inundacin producidas por una tormenta ordinaria (Tr = 5 aos) cubren 12.49 Has de cultivo agrcola, inundados por el ro Jayllahua.

Figura 39. Escenario de inundacin para un periodo de retorno de 5 aos.

ZONAS DE INUNDACIN PARA TR=10 AOS.Las zonas de inundacin producidas por una tormenta ordinaria (Tr = 10 aos) cubren 12.98 Has de cultivo agrcola, inundados por el ro Jayllahua.

Figura 40. Escenario de inundacin para un periodo de retorno de 10 aos









MATRIZ DE DAOS EVALUADOS EN ZONAS AGRICOLAS.Es importante recalcar que la sumatoria de los daos evitados se convierte en los beneficios del proyecto para diferentes periodos de retorno, el mismo que se presenta en el tem correspondiente de evaluacin del proyecto; en el que se trabajara con los costos evitados por el componente de defensas ribereas.

Cuadro 35: Matriz de daos en zonas agrcolas de las diferentes comunidades para periodo de retorno de 200 aosNOMBRE COMUNIDAD-SECTORAREA INUNDABLE (Ha)

Jayllahua Margen Derecha 290.34

Jayllahua Margen Izquierda660.20

Totales950.54

DIAGNOSTICO SITUACIONALLAS INUNDACIONESLas inundaciones y los daos asociados a ellas tienen un impacto determinante en el desarrollo de las comunidades campesinas del distrito de Macar

Las areas vulnerables a las inundaciones son de la comunidad campesina ubicada en ambas mrgenes del rio Jayllahua, y son afectadas por estar asentados en una superficie casi planaLAS DEFENSAS RIBEREA EN EL RIO JAYLLAHUA.No existe defensa riberea propiamente construida, lo que existe en la margen izquierda en un tramo de aproximadamente 200 m, es material acopiado del cauce de rio y acumulado como especie de muro de encauzamiento que fue ejecutado como obra de emergencia por la maquinaria de la Municipalidad.

Fig N 45.- Material acumulado en margen de rio Jayllahua.Las sucesivas avenidas extraordinarias producidas, han ido modificando la direccin del rio y la ubicacin del cauce en toda su longitud, y por efecto de la erosin lateral las tierras han sido socavadas y se encuentran propensos a sufrir inundaciones los terrenos adyacentes.Por lo que se concluye: Las defensas en la zona rural posee especial importancia dado que se trata de una zona asentada de poblacin humana, que conducen cultivos de pan llevar (papa, quinua, habas, cebada), cultivos de forrajes (avena forrajera, alfalfa) y crianza de animales domsticos (vacunos, ovinos, cerdos, aves) donde las posibles inundaciones provocan no solo daos econmicos considerables sino adems ponen en peligro las vidas de gran parte de la poblacin, por lo que las defensas ribereas deben encimarse y reforzar tambin las caras de revestimiento de los taludes.

Fig N 46.- Caractersticas de material de rio acumulado margen izquierda.Las ltimas avenidas extremas nos han demostrado que el sistema de proteccin con tierra acumulada es parcial, porque fueron rebasados por la parte vulnerable creando un inundaciones tanto en la margen izquierda y derecha, produciendo grandes prdidas econmicas, inicindose luego de cada evento tareas de rehabilitacin, que siempre quedaron inconclusas.En la zona del proyecto a efectos de consensuar con los moradores referente a la identificacin de zonas crticas del cauce principal y el plan de manejo hidrulico se ha desarrollado un taller informativo con los representantes de autoridades comunales y autoridades polticas llegando a los siguientes conclusiones:Construccin del dique con material de cantera y enrocado a una altura determinada segn el estudio hidrolgico, en ambas mrgenes del rio.

OBRAS DE PROTECCIN Y ENCAUZAMIENTOA continuacin se describen caractersticas de las obras de proteccin y encauzamiento proyectadas en cada una de las estructuras de cruce importantes.Como se inform anteriormente, a fin de brindar seguridad a la plataforma o terrapln de la va y proteger los estribos de los puentes, de modo que garanticen la transitabilidad y el paso adecuado del flujo a travs de ste, se ha previsto la proyeccin de defensas ribereas tipo enrocado que permitan controlar los procesos erosivos de las aguas del ro, originados por la ocurrencia de avenidas extraordinarias, fundamentalmente aguas debajo de jayllahua en los mrgenes del ro macarimayo que es la zona ms vulnerable.

CALCULO HIDRAULICO Y ESTRUCTURAL DIQUESA continuacin se presenta la metodologa seguida para el diseo de Defensas Ribereas, con diques de enrocado en el ro Jayllahua.Segn el estudio de Hidrologa, se tienen los siguientes datos para la simulacin hidrulica:Caudales mximos instantneos de diseoPeriodo de Retorno (aos)Caudal Mximos Instantneos Jayllahua (m3/s)

5089.80

100111.70

Rugosidad para el cauce principal n= 0.035, y cauce secundario de n= 0.046. En base a la informacin topogrfica, se han encontrado las geometras de las secciones transversales a lo largo de todo el cauce del rio Jayllahua, adoptndose estas cotas a fin de disear la cota de corona de los diques.Para lo cual se han asumido los valores tomando estos criterios.

ANCHO ESTABLEUna de las frmulas de amplia aceptacin en el Per es la de Meyer Meter, con buenos resultados, por lo que se utilizar la ecuacin simplificada de transporte de slido de fondo (T.S.F.) en vez de las ecuaciones de rgimen en las que no se tiene experiencias de aplicacin y resultados.

El ancho medio de equilibrio si Gg = 0 (no existe el T.S.F.) obtenemos de la ecuacin anterior:

Es decir el esfuerzo de corte debe ser igual al esfuerzo de corte crtico. De acuerdo a Maza-Alvarez este esfuerzo de corte crtico debe ser ejercido por la partcula correspondiente al dimetro d84. Es decir 84% de material en peso es ms fino. De donde se tienen las expresiones:

y

de igual modo considerando un canal de gran anchura (Rh = y) y la relacin (ks/Kr=1), se obtiene:

donde:

De la ecuacin de Manning (flujo uniforme), tenemos:

Reemplazando valores obtenemos:

donde:

Los datos para el diseo son:

En la mayora de los casos, se ha ajustado a los anchos que existen actualmente en la morfologa de los cauces.Sin embargo en otros el ancho estable estar supeditado a las condiciones externas tales como la implantacin de reas de viviendas adyacentes, estructuras como puentes y cauce propiamente formato por el ro.Resultando un ancho estable de 30 m como promedio segn los mtodos analizados y las condiciones en campo.

DETERMINACIN DE LA ALTURACon los niveles de las aguas mximas de la avenidas de diseo (Q50) obtenido de la simulacin en el ro Jayllahua, con HEC-RAS, se construyeron los correspondientes perfiles hidrulicos, figura 3.1-3.4, a partir de los cuales se determinaron las cotas de corona de Dique en el ro, para el rango de borde libre asumido (bl = 0.50 - 1.00 m).

Simulacin del CauceSe analiz para el tramo en el estudio del ro Jayllahua, el comportamiento del perfil hidrulico para los caudales de diseo (Q50, Q100), mediante el empleo del HEC-RAS (versin 4.1.0, 2010), que es un modelo hidrulico desarrollado por el U.S. Arms Corps Of Engineers, Hydrologic Engineering Center (HEC).El HEC-RAS, permite el estudio del comportamiento hidrulico de un ro, calculando el perfil hidrulico de la superficie del agua en su situacin natural o actual y/o en la situacin con proyecto, para flujo permanente gradualmente variado.El procedimiento de clculo est basado en la solucin de la ecuacin uni-dimensional de energa, considerando prdidas por friccin y evaluadas con la ecuacin de Manning.

EL MTODO DEL PASO DIRECTOEl mtodo del paso directo se basa en la ecuacin de la energa. Si se tienen dos secciones adyacentes (ver Figura), la energa de la seccin que se encuentra aguas arriba (Seccin 2) debe ser igual a la energa de la seccin que se encuentra aguas abajo (Seccin 1) ms las prdidas que se generan por friccin y por turbulencia (expansin/contraccin) en el tramo. Se debe tener en cuenta las siguientes premisas: No existe variacin de caudal en el tramo. Si existe variacin de caudal, debe dividirse el canal en tramos que transporten el mismo caudal. La pendiente del canal es pequea. (menor a 10). El fondo del canal es rgido. La pendiente de la lnea de energa puede calcularse usando la ecuacin de Manning. El flujo es gradualmente variado (no ocurre una disipacin violenta de energa). El flujo es permanente.

La energa en la seccin 2 es igual a la energa en la seccin 1 ms las prdidas por friccin Sf x. En esta figura no se han incluido las prdidas por expansin / contraccin.Por ejemplo, en el procedimiento para el clculo de Y2 en la Figura es el siguiente. (Se asume que la condicin de borde es el tirante aguas abajo, es decir Y1.)Primer paso: En la seccin conocida se calcula el rea (A), Permetro (P), Radio hidrulico (R =A/P), Velocidad (V = Q/A). La cota de la lnea de energa ser: H = Z + Y + V 2/(2g) Se calcula la pendiente de la lnea de energa: Sf= V 2 n 2 /(R4/3)Segundo paso: En la seccin 2, se calcula el nivel de fondo del canal. Si la pendiente es constante: Z 2 = Z 1 + So X 1-2 Se ASUME un tirante Y 2. Con el tirante Y 2, se calcula el rea A 2, el permetro P 2, el radio R2, la velocidad V2 =Q/A 2. Se calcula H12 = Z 2 + Y2 + V 2/(2g)Tercer Paso: Calcular la pendiente de la lnea de energa en el punto 2: Sf 2 = (V 2 n 2)/R 4/3 Calcular la media de la Sf 1 y Sf 2; Sf 1-2 = (Sf 1 + Sf 2)/2 H(2) = H + Sf 1-2 x + he Se compara H(1-2) con H(2) de 2. Deben ser iguales. Si no 10 son, se aplica una correccin al tirante.Cuarto Paso: Se calcula la correccin, Y 2 Y 2 = (H 1 - H) /(1 Fr 22 + 3 St 2 x/(2 R2)) .Nuevo Y 2 (nuevo) = Y 2 - Y 2 Se contina en la seccin 2 hasta que H1 y H convergen con una tolerancia adecuada. Una vez que el nivel es hallado se toma esta seccin como la conocida y se pasa a la tercera seccin. Es necesario notar que en este caso se asumi que el flujo es subcrtico y que la condicin de borde fue el nivel del agua aguas abajo del tramo.

Adems, se debe recordar que los canales irregulares cambian de seccin transversal (ensanchamiento o angostamiento). Esto induce prdidas de carga que son proporcionales a la diferencia de los cargas de la velocidades de secciones adyacentes (V2/2g). Los coeficientes de expansin y contraccin son 0.3 y 0.1 respectivamente.

Datos necesarios para el clculo de curvas de remansoLos datos que piden los programas de clculo de curvas de remanso son los siguientes:a.- Caudal (es)b.- Condicin de Borde: Tirante inicial/Nivel inicial del agua en la seccin / curva Nivel versus Caudal o Tirante Crtico.c.- Rgimen de flujo (sub-crtico, supercrtico, crtico).d.- Coeficiente de rugosidad y otros coeficientes de friccin (Coeficiente de Manning o rugosidad absoluta del cauce). Por defecto, el HEC - RAS admite que el cauce est dividido en tres partes: la margen izquierda (LOB en Ingls), el cauce principal (Channel en Ingls) y la margen derecha (ROB en Ingls). Por lo tanto por defecto se admite que en cada parte el tramo se tiene tres coeficientes de Manning diferentes.e.- El modelo geomtrico (secciones transversales, longitud de tramos). Las secciones transversales estn compuestas por lneas. Cada lnea est compuesta de puntos cuyas coordenadas son: (Distancia desde el eje, Altitud Absoluta). Adems se deben conocer las distancias entre la margen izquierda, canal principal y margen derecha de una seccin y la siguiente. Si el tramo es recto, las tres dimensiones son las mismas. De lo contrario, la distancia es ms corta en el lado interno de una curva.f.- Puentes u obstrucciones naturales o artificiales. Si existiera un puente es necesario conocer la posicin de los estribos, el alto del puente /terrapln, la forma de los pilares y el ancho de los mismos. Como datos se debe incluir el coeficiente de arrastre de los pilares.

Consideraciones de la SimulacinLa simulacin del cauce se ha realizado con las mximas descargas, para los diferentes tramos de inters, para periodos de retorno de 100 y 200 aos, con el cual se ha determinado los niveles mximos extraordinarios. Transitndose en algunos casos por estructuras como puentes, los resmenes de los clculos muestran la baja capacidad de conducir el caudal mximo, por lo que es necesaria la construccin de los diques pPara otros casos se han tomado en cuenta los diques ya existentes.Se presentan los resultados para los tramos de estudio segn progresivas de HEC-RAS. Un resumen ms detallado de los niveles hidrulicos, velocidades, tirantes mximos alcanzados se muestra en el anexo.

Figura 3.1: Planta de la simulacin Hidrulica realizada en HEC-RAS

Figura 47: Seccin transversal donde se aprecia el rio Jayllahua con sus Niveles Hidrulicos AlcanzadosDe las secciones transversales simuladas, se aprecia el desbordamiento, ya sea por la margen izquierda o derecha, o por ambos mrgenes, segn el caudal de diseo y la cota de bordo, en ese sentido se requiere la elevacin de la cota de corona de Dique.En el Anexo se pueden apreciar las cotas o niveles hidrulicos para los diferentes tramos (reach) o caudales de diseo.En ambos casos de la Simulacin Hidrulica, las cotas de corona de dique en el ro, son las equivalentes con las cotas de corona de diques en ambas mrgenes, por similitud de trazo de ejes y de diques, respectivamente. Sin embargo por razones de adoptar las progresivas en la simulacin Hidrulica con HEC-RAS se tienen la progresiva 0+000 en la parte inferior o ms baja del trazo, las progresivas en este caso difieren muy poco por margen, debido al alineamiento distinto en cada margen.

Altura del DiqueAltura que tendr el muro de encauzamiento ser igual al nivel hidrulico mximo para caudal de diseo de 100 aos de periodo de retorno, ms un borde libre, que se aproxima a la altura de la inercia o energa de velocidad o carga de la misma, multiplicado por un coeficiente que est en funcin de la mxima descarga y pendiente del ro.H = Y + BLDonde: H = Altura del Muro (m)Y = Tirante de Mxima Avenida (m)BL = Borde Libre (m)DETERMINACIN DEL ANCHO DE CORONASegn anlisis realizado se adopta una dimensin de 2.20 m, en general para todos los tramos.ESTUDIO DE LA CIMENTACINEn las prospecciones realizadas se ha encontrado, suelos de tipo Grava Mal Graduada, Grava con limo con arena, en tal sentido en los tramos nuevos se plantea un pequeo dentelln a fin de controlar la excesiva infiltracin, fundamentalmente en los tramos arenosos.DETERMINACIN DE LOS TALUDES LATERALES, ANLISIS DE ESTABILIDADDebido al carcter artificial del talud, se ha analizado la inestabilidad del talud en los casos ms crticos.El anlisis pretende encontrar la seccin mnima para alturas diferentes del dique hasta encontrar que el Factor de Seguridad (FS) calculado corresponda al FS permisible.

Figura 48: Anlisis de estabilidad de talud.El anlisis se efectu para la condicin de Final de la construccin, (condiciones secas), e infiltracin constante (condicin ms desfavorable).Se ha usado, adems, para los clculos relativos de estabilidad de taludes un programa de cmputo geotcnico (SLOPE/W) de reconocida confiabilidad.

Datos Geotcnicos del Cuerpo del DiqueTipo de materiald(kN/m3)sat(kN/m3)c(kPa)()c(kPa)()

1. Filtro1617--025

2. Dique1720--228

3. Enrocado2424--

4.Cimentacin17.1318.13--0.2525

REVESTIMIENTOS DE PROTECCINEn todo el tramos se requiere proteccin a la erosin lateral, por lo que se plantea un revestimiento de enrocado, y un filtro de arcilla, con un espesor variable con la profundidad de 0.50 a 0.65m.Lo cual obviamente tiene que ver con el diseo respectivo que se encuentra en el anexo, donde se aprecia un factor de seguridad mayor a 1.2 para el movimiento de la roca en el talud.

PROTECCIN AL PIE DEL TALUDSe plantea una proteccin de enrocado, igual a 1.5 veces la profundidad de socavacin. Esta solucin plantea el uso de una capa de roca bien graduada, ya sea angulosa o redondeada. El uso de roca angulosa es lo ms conveniente y en especial, la proveniente de la explotacin de canteras y de origen volcnico para resistir los procesos erosivos, acomodada sobre la ribera de los ros, con taludes de reposo suaves, para evitar disgregaciones (Ver Figura N 15).

Profundidad de SocavacinEl mtodo empleado para estimar la socavacin es el L.L. List Van Lebediev.

Luego:Hs = ys yDondeHs = profundidad de SocavacinYs = tirante que corresponde a la profundidad a la que se desea evaluar la velocidad erosiva (m)Y = tirante normal (m)b = Seccin estable determinada (m)Dm = Dimetro medio (m)a = Q/(y5/3 b)x = exponente para material no cohesivo en funcin del dimetro caracterstico (tablas)ks = 1/n = Coeficiente de Manning-StricklerS = Pendiente promedio del tramo estudiado = coeficiente que depende de la frecuencia con que se repite la avenida que se estudia segn el efecto de erosin (tablas).1/(x+1) = 0.74Tenindose las profundidades hasta donde ser posible llegue la socavacin, de acuerdo a las condiciones hidrulicas de todos los tramos. Debido a las bajas pendientes y velocidades se tiene bajos valores de socavacin general, por lo que se asume un valor mnimo de Hs = 1.00 metros.

Finalmente se puede obtener varias secciones tpicas de diques, segn la morfologa del rio por tramos, como se detalla a continuacin.

Figura 49: Seccin tpica adoptada, margen izquierda.

Figura 50: Seccin tpica adoptada, margen derecha.NOTA:Segn los anlisis geotcnicos realizados a los materiales componentes de las diferentes partes del dique, se plantea el uso de material de cantera para el cuerpo del dique, en caso de utilizar el material del rio existente, deber realizarse el diseo de mezcla de suelos, ya que el material existente en el rio es fundamentalmente gravoso y requiere de material fino para su uso como cuerpo de dique.

SECCIONES TIPICAS ADOPTADAS PARA EL PROYECTOALTERNATIVA N 1: Consiste en la conformacin de diques de defensa riberea en las mrgenes derecha e izquierda del rio Jayllahua, con material de cantera debidamente compactado, cubierto de enrocado acarreadas de cantera distante, y muro de encauzamiento de concreto ciclpeo, en las zonas con fuerte pendiente transversal, siendo la longitud total L=3,465 metros, mitigacin de impacto ambiental. Ejecucin de cursos de capacitacin sobre desastres naturales, cursos de capacitacin sobre cuencas hidrolgicas, poblacin afectada sobre la prevencin de desastres naturales. COMPONENTE 1: MEJORAMIENTO DE LA DEFENSA RIBEREA EN EL RO JAYLLAHUAComprende el mejoramiento de la defensa riberea del ro Jayllahua con material de prstamo de canteras y protegido con enrocado en la cara hmeda, en una longitud de 3,465 metros.A) TRABAJOS PROVISIONALES Y PRELIMINARESOBRAS PROVISIONALESLos trabajos a realizarse en este Item consistirn en Campamento Provisional de Obra, Cartel de Obra y Movilizacin y Desmovilizacin de equipo y herramientas y todo ello sern ejecutados de acuerdo a las especificaciones tcnicas descritas en el presente Estudio.TRABAJOS PRELIMINARESLos trabajos a realizarse en este Item consistir en la Limpieza manual en terreno normal, Trazo y Replanteo, todo ello sern ejecutados de acuerdo a las especificaciones tcnicas descritas en el presente Estudio.MEJORAMIENTO DE VIAS DE ACCESOLos trabajos de este tem consisten en el mejoramiento de los accesos para la maquinaria a fin de poder realizar el transporte de los materiales de cantera hacia la obra.B) MEJORAMIENTO DE DIQUES (Margen Derecha e Izquierda)a) Movimiento de TierrasConsistir en forma genrica el movimiento de tierras que comprende la limpieza y desbroce, excavaciones en material suelto a fin de explanar la superficie del terreno hasta lograr las cotas de los niveles indicados en los planos, para posteriormente ejecutar la defensa riberea propiamente dicha.b) Conformacin de DiqueEl Cuerpo de Dique Consistir en la conformacin del ncleo del Dique con material de mezcla (Material Impermeable y Agregados), los mismos que sern transportados de las canteras aprobadas y luego extendidas y compactadas de acuerdo a las normas establecidas en las especificaciones tcnicas establecidas en el presente Expediente Tcnico. En los casos en el que suelo es muy permeable se ha planteado la conformacin de un dentelln cuyas dimensiones se indican en los planos.El ncleo del Dique y Dentelln tendr las siguientes caractersticas geomtricas:DiqueForma:Trapezoidal.Altura (Variable):4.00 m. (Promedio).Pendiente:H = 1.5 y V = 1.00Base menor dique:3.00 m.DentellnForma:Trapezoidal InvertidoAltura (Variable):1.00 m.Pendiente:H = 0.5 y V= 1Base menor dentelln:0.60 m.

c) Enrocado de Proteccin (Talud Hmedo)Este ser colocado en el talud de la cara hmeda del Dique a fin de proteger de la erosin por efecto de las mximas avenidas y remanso del agua. El enrocado de proteccin tendr las siguientes caractersticas geomtricas:Forma:Trapezoidal invertido.Altura (Variable):4.00 m (promedio). Pendiente:H=1.5 y V=1.00Ancho Enrocado:De 1.50 m. a 0.50 m.Dimetro de Enrocado:1.00 m. (medio).

d) Muro de Contencin de Concreto Ciclpeo Consistir en la colocacin de muro de concreto ciclpeo, en los tramos donde se tiene fuerte pendiente lateral y no se cuenta con terreno lateral amplio, por existir infraestructura como canales, o cerros de fuerte pendiente. Las dimensiones geomtricas del muro de contencin deben tener un espesor mnimo de 0.5 metros.

Figura 2.1: Seccin tpica de dique con va carrozable.Margen Derecha 0+000 al 1+265

Figura 2.2: Seccin tpica de dique y enrocado en tramos crticos.Margen Izquierda 0+000 al 0+635, 0+890 al 1+265

Figura 2.3: Seccin tpica de muro de contencin de concreto ciclpeo en tramos crticos.Margen Derecha 1+265 al 1+755

Figura 2.4: Seccin tpica de muro de contencin de concreto ciclpeo en tramos crticos.Margen Izquierda 0+635 al 0+890, 1+265 al 1+710

COMPONENTE 2: PLAN DE MANEJO AMBIENTAL E IMPLEMENTACION DE PROGRAMAS DE CAPACITACIONA) PLAN DE MANEJO AMBIENTALEste tem consiste en la ejecucin del plan de manejo ambiental del proyecto que tiene programas y planes como el de manejo de reas auxiliares, manejo de residuos slidos, expropiacin y compensacin, monitoreo de calidad ambiental, programa de contingencias, riego de accesos, entre otros; los cuales estn debidamente considerados en el presupuesto del proyecto.

B) IMPLEMENTACION DE PROGRAMAS DE CAPACITACIONEste componente consiste en la realizacin de cursos taller sobre A) Sensibilizacin y Capacitacin de Beneficiarios, B) Sensibilizacin y Capacitacin a Escolares y C) Organizacin de Simulacros Preventivos. Cada uno de estos tems contiene la elaboracin de afiches, material de capacitacin y la organizacin misma de los eventos de capacitacin.

ALTERNATIVA N 2: Consiste en la conformacin de diques de defensa riberea en las mrgenes derecha e izquierda del rio Jayllahua, con material de cantera debidamente compactado, cubierto de enrocado acarreadas de cantera distante, y muro de encauzamiento de gaviones, en las zonas con fuerte pendiente transversal, siendo la longitud total L=3,465 metros, mitigacin de impacto ambiental. Ejecucin de cursos de capacitacin sobre desastres naturales, cursos de capacitacin sobre cuencas hidrolgicas, poblacin afectada sobre la prevencin de desastres naturales. COMPONENTE 1: MEJORAMIENTO DE LA DEFENSA RIBEREA EN EL RO JAYLLAHUAComprende el mejoramiento de la defensa riberea del ro Jayllahua con material de prstamo de canteras y protegido con enrocado en la cara hmeda y muros de gaviones, en una longitud de 3,465 metros.A) TRABAJOS PROVISIONALES Y PRELIMINARESOBRAS PROVISIONALESLos trabajos a realizarse en este Item consistirn en Campamento Provisional de Obra, Cartel de Obra y Movilizacin y Desmovilizacin de equipo y herramientas y todo ello sern ejecutados de acuerdo a las especificaciones tcnicas descritas en el presente Estudio.TRABAJOS PRELIMINARESLos trabajos a realizarse en este Item consistir en la Limpieza manual en terreno normal, Trazo y Replanteo, todo ello sern ejecutados de acuerdo a las especificaciones tcnicas descritas en el presente Estudio.MEJORAMIENTO DE VIAS DE ACCESOLos trabajos de este tem consisten en el mejoramiento de los accesos para la maquinaria a fin de poder realizar el transporte de los materiales de cantera hacia la obra.B) MEJORAMIENTO DE DIQUES (Margen Derecha e Izquierda)a) Movimiento de TierrasConsistir en forma genrica el movimiento de tierras que comprende la limpieza y desbroce, excavaciones en material suelto a fin de explanar la superficie del terreno hasta lograr las cotas de los niveles indicados en los planos, para posteriormente ejecutar la defensa riberea propiamente dicha.

b) Conformacin de DiqueEl Cuerpo de Dique Consistir en la conformacin del ncleo del Dique con material de mezcla (Material Impermeable y Agregados), los mismos que sern transportados de las canteras aprobadas y luego extendidas y compactadas de acuerdo a las normas establecidas en las especificaciones tcnicas establecidas en el presente Expediente Tcnico. En los casos en el que suelo es muy permeable se ha planteado la conformacin de un dentelln cuyas dimensiones se indican en los planos.

El ncleo del Dique y Dentelln tendr las siguientes caractersticas geomtricas:DiqueForma:Trapezoidal.Altura (Variable):4.00 m. (Promedio).Pendiente:H = 1.5 y V = 1.00Base menor dique:3.00 m.DentellnForma:Trapezoidal InvertidoAltura (Variable):1.00 m.Pendiente:H = 0.5 y V= 1Base menor dentelln:0.60 m.

c) Enrocado de Proteccin (Talud Hmedo)Este ser colocado en el talud de la cara hmeda del Dique a fin de proteger de la erosin por efecto de las mximas avenidas y remanso del agua. El enrocado de proteccin tendr las siguientes caractersticas geomtricas:Forma:Trapezoidal invertido.Altura (Variable):4.00 m (promedio). Pendiente:H=1.5 y V=1.00Ancho Enrocado:De 1.50 m. a 0.50 m.Dimetro de Enrocado:1.00 m. (medio).

d) Muro de Contencin de Concreto Ciclpeo Consistir en la colocacin de muro de concreto ciclpeo, en los tramos donde se tiene fuerte pendiente lateral y no se cuenta con terreno lateral amplio, por existir infraestructura como canales, o cerros de fuerte pendiente. Las dimensiones geomtricas del muro de contencin deben tener un espesor mnimo de 0.5 metros.

Figura 2.1: Seccin tpica de dique con va carrozable.Margen Derecha 0+000 al 1+265

Figura 2.2: Seccin tpica de dique y enrocado en tramos crticos.Margen Izquierda 0+000 al 0+635, 0+890 al 1+265

Figura 2.5: Seccin tpica de muro de encauzamiento de gaviones en tramos crticos.Margen Derecha 1+265 al 1+755

Figura 2.6: Seccin tpica de muro de encauzamiento de gaviones en tramos crticos.Margen Izquierda 0+635 al 0+890, 1+265 al 1+710

COMPONENTE 2: PLAN DE MANEJO E IMPLEMENTACION DE PROGRAMAS DE CAPACITACIONA) PLAN DE MANEJO AMBIENTALEste tem consiste en la ejecucin del plan de manejo ambiental del proyecto que tiene programas y planes como el de manejo de reas auxiliares, manejo de residuos slidos, expropiacin y compensacin, monitoreo de calidad ambiental, programa de contingencias, riego de accesos, entre otros; los cuales estn debidamente considerados en el presupuesto del proyecto.


ALTERNATIVA N 3: Consiste en la conformacin de diques de defensa riberea en las mrgenes derecha e izquierda del rio Jayllahua, con muro de encauzamiento de gaviones, a lo largo de todo el proyecto, siendo la longitud total L=3,465 metros, mitigacin de impacto ambiental. Ejecucin de cursos de capacitacin sobre desastres naturales, cursos de capacitacin sobre cuencas hidrolgicas, poblacin afectada sobre la prevencin de desastres naturales. COMPONENTE 1: MEJORAMIENTO DE LA DEFENSA RIBEREA EN EL RO JAYLLAHUAComprende el mejoramiento de la defensa riberea del ro Jayllahua con muro de encauzamiento de gaviones, en una longitud de 3,465 metros, adems incluye enrocado de proteccin en algunos tramos curvos en una longitud de 3,465 metros.A) TRABAJOS PROVISIONALES Y PRELIMINARESOBRAS PROVISIONALESLos trabajos a realizarse en este Item consistirn en Campamento Provisional de Obra, Cartel de Obra y Movilizacin y Desmovilizacin de equipo y herramientas y todo ello sern ejecutados de acuerdo a las especificaciones tcnicas descritas en el presente Estudio.TRABAJOS PRELIMINARESLos trabajos a realizarse en este Item consistir en la Limpieza manual en terreno normal, Trazo y Replanteo, todo ello sern ejecutados de acuerdo a las especificaciones tcnicas descritas en el presente Estudio.MEJORAMIENTO DE VIAS DE ACCESOLos trabajos de este tem consisten en el mejoramiento de los accesos para la maquinaria a fin de poder realizar el transporte de los materiales de cantera hacia la obra.B) MEJORAMIENTO DE DIQUES (Margen Derecha e Izquierda)a) Muro de Contencin de Gaviones Consistir en la colocacin de muro de concreto ciclpeo, en los tramos donde se tiene fuerte pendiente lateral y no se cuenta con terreno lateral amplio, por existir infraestructura como canales, o cerros de fuerte pendiente. Las dimensiones geomtricas del muro de contencin deben tener un espesor mnimo de 0.5 metros.

Figura 2.5: Seccin tpica de muro de encauzamiento de gaviones en tramos crticos.Margen Derecha 0+000 al 1+755

Figura 2.6: Seccin tpica de muro de encauzamiento de gaviones en tramos crticos.Margen Izquierda 0+000 al 1+710

COMPONENTE 2: PLAN DE MANEJO E IMPLEMENTACION DE PROGRAMAS DE CAPACITACIONA) PLAN DE MANEJO AMBIENTALEste tem consiste en la ejecucin del plan de manejo ambiental del proyecto que tiene programas y planes como el de manejo de reas auxiliares, manejo de residuos slidos, expropiacin y compensacin, monitoreo de calidad ambiental, programa de contingencias, riego de accesos, entre otros; los cuales estn debidamente considerados en el presupuesto del proyecto.


TRANSPORTE DE SEDIMENTOS.GeneralidadesLas caractersticas morfolgicas de un curso de agua: anchura, profundidad media y pendiente, son funcin de tres parmetros motores, como son: Caudal lquido mximo (Q) ms frecuente (tiempo de retorno aproximado 2 a 5 aos), dimetro medio de sedimentos del cauce (dm), caudal slido (Qs) aguas arriba del tramo considerado, constituido de sedimentos ms frecuentes en el cauce.Tericamente el cauce organiza su morfologa y en particular su pendiente para usar el mnimo de energa en el transporte simultaneo de caudales lquidos y slidos.En el instante en que los aportes slidos disminuyan o flucten, por razones naturales o artificiales, la declividad media del lecho disminuye y se inicia la formacin de meandros que pueden ser de gran amplitud, pero el cauce permanece nico, sin islas ni brazos mltiples secundarios.El estudio del transporte de slidos resulta muy importante para la adecuacin de los diseos de estructuras de regulacin, captacin y desarenamiento en proyectos hidrulicos.En el presente estudio se ha analizado el transporte de sedimentos para calcular el volumen de sedimentos en el puente que durante la vida til del proyecto podra sedimentarse.La teora general de sedimentos fluviales involucra los procesos de erosin, iniciacin del movimiento, transporte, depsitos y compactacin de las partculas slidas.Los sedimentos se originan por la erosin de la cuenca. La erosin es un proceso que se desarrolla continuamente desde los tiempos geolgicos, determina y modela la forma de la corteza terrestre. La erosin se debe a la accin producida de los agentes externos, como el agua es uno de los principales agentes de erosin y el vehculo principal de transporte del material erosionado. Entre otros factores que controlan la tasa de erosin estn como el rgimen de las lluvias, la cobertura vegetal, el tipo de suelo y la pendiente del terreno.Las partculas son transportadas fundamentalmente de dos maneras diferentes: las de mayor tamao ruedan sobre el fondo constituyendo el transporte de slido de fondo; las ms finas van en suspensin. Es posible que ciertas partculas se transporten de un modo especial: a saltos, no constituyen propiamente material de fondo ni material en suspensin, a esta modalidad se le denomina transporte por saltacin.

Variacin del transporte slidoEl gasto slido depende de una elevada potencia de la velocidad, es decir, que pequeas variaciones de la velocidad producen cambios en el transporte slido. Hay dos variantes en el transporte de slidos:A.-Transporte de slidos de fondoLos slidos se mueven directamente sobre el fondo del ro en una capa del doble del dimetro de los granos, la velocidad es ms pequea que la del flujo.B.-Transporte de slidos en suspensinLos slidos son sostenidos, en el cuerpo del flujo por la turbulencia, la velocidad es ms o menos la misma del flujo, los granos en suspensin a veces llegan al fondo alcanzando el reposo.Para el diseo y operacin de algunas estructuras hidrulicas, es necesario desarrollar el clculo del transporte de slido de fondo, como el de suspensin. Este ltimo, generalmente se estima por medio de mediciones, mientras que el transporte slido de fondo, se estima a partir de mtodos indirectos, debido a su dificultad de medicin enCampo. En este estudio se estima el transporte de slidos en suspensin, a partir de la informacin de las concentraciones de slidos en suspensin del ro Huancan.

Transporte de slidos de fondoExisten variados modelos matemticos que evalan el transporte de slidos de fondo. Entre estas relaciones, una de las ms importantes es la de Meyer-Peter y Muller. Este mtodo se aplica a cauces constituidos por material no uniforme y grueso.MTODO DE MEYER-PETER Y MULLER.Los profesores Meyer-Peter y Muller realizaron cuatro series de ensayos en el laboratorio de Zurich y determinaron su relacin gasto slido de fondo, el cual puede ser expresado por la siguiente ecuacin:

Dnde: w=peso especfico del agua.QS=gasto lquido que produce el transporte.Q=gasto lquido total.K S=coeficiente de rugosidad del fondo.K r=coeficiente de rugosidad debido a las partculas del fondo.Y=tirante del agua.S=pendiente de la lnea de energa. S=peso especfico de las partculas sumergidas.d m=dimetro efectivo.g=aceleracin de la gravedad.GS=gasto slido especfico pesado bajo el agua.La ecuacin anterior, puede ser escrita del siguiente modo teniendo en cuenta algunas consideraciones.

Dnde:

Adems K S y K r se calculan de acuerdo a:

Donde:V=Velocidad media del flujo.

R=Radio hidrulico.

d90=dimetro del material por el cual el 90% en peso tiene dimensiones menores

El dimetro efectivo es calculado de acuerdo de la siguiente relacin:

Dnde: pi es el porcentaje en peso del material del lecho cuyo dimetro medio es di .Debido a la variabilidad del esfuerzo de corte crtico para sedimentos de granulometra extendida, es ms apropiado realizar el clculo de gastos slidos parciales por tamao. En este caso el gasto slido de fondo total se obtiene como:

Dnde: pi es el porcentaje en peso del material del lecho cuyo dimetro medio es di y GSi es el transporte slido parcial correspondiente a ese tamao y que puede ser calculado de acuerdo a:

Dnde:

El valor de puede ser obtenido de acuerdo al criterio de Shields, con el Nmero de Reynolds Re* y se calcula con la siguiente ecuacin.

Dnde: es la viscosidad cinemtica del fluido.

GRANULOMETRA DEL MATERIAL DE LECHO DEL CAUCE

Para el presente estudio, se han encontrado partculas diversas, tales como: gravas, arenas y algunos finos; cuyos dimetros varan entre los 0.074 mm a 68.50 mm. Tal como se muestra en el cuadro N 2-7

Cuadro 36: Granulometra por Tamizado (ASTM D422) Ro Jayllahua

Son resultados del ensayo del Laboratorio de Mecnica de Suelos y Geotecnia SILEX

RESULTADOS DE ESTIMACIN DE TRANSPORTE DE SLIDOS DE FONDOEl tramo de defensa riberea del proyecto por ser de pendiente baja, es un sedimentador. Mediante estudios de hidrulica fluvial y de transporte de sedimentos se estiman los volmenes y las caractersticas granulomtricas de los sedimentos que llegan al tramo en un ao tpico. Tambin, dado que los sedimentos ms gruesos se quedan primero que los finos, y que un porcentaje de estos ltimos se deposita contra la estructura, es necesario evaluar la forma que toma la masa de los slidos que se sedimentan para definir el volumen que ocuparn ao tras ao durante la vida til de la defensa riberea.Los resultados obtenidos a partir de la corrida del programa de cmputo del clculo de transporte de slidos de fondo por el mtodo de Meyer-Peter y Muller considerando los parmetros necesarios, se muestran en los cuadros siguientes de la subcuenca del ro Jayllahua.El transporte de slidos se ha calculado para los meses de Enero, Febrero y Marzo, debido a que en estos meses generalmente se producen transporte de slidos de arrastre por mayor caudal que se genera en el ro Jayllahua.

Cuadro 37: Anlisis de Transporte de slidos de fondo

Cuadro 38: Anlisis de transporte de slidos de fondo

Cuadro 39: Anlisis de transporte de slidos de fondo

En el siguiente cuadro se muestra la cantidad de slidos de fondo en MMC, que ingresara al tramo de defensa Riberea durante la vida til de 100 aos.Cuadro 40: Resumen del clculo de transporte de slidos de fondoMtodo de Meyer-Peter y Muller Ro Jayllahua

Transporte de slidos en suspensinExisten mtodos directos e indirectos para evaluar el transporte de slidos en suspensin.En el presente se ha determinado por el mtodo directo que vendra ser en base a concentracin de slidos en suspensin. Para este caso se ha tomado la concentracin de slidos en suspensin del ro Huancan.El transporte de slidos en suspensin calculados para 1 ao promedio de vida til del proyecto, En el ro Jayllahua es la siguiente:

Cuadro 41: Transporte de slidos en suspensin Ro JayllahuaConcentracinGasto lquidoGasto slido

Meses(Kg/m3)(m3/s)Tn/mesx103 m3

Enero0.2222.213081.35.03

Febrero0.2222.213081.35.03

Marzo0.06522.23864.91.49

Total0.50512.135,657.1711.55

Transporte total de slidosEl transporte total de slidos es la suma de la cantidad de slidos de fondo y en suspensin, tal como se muestra a continuacin.Cuadro 42: Transporte total de slidos - Ro JayllahuaGasto lquidoGasto slido (x103 m3)

Meses(m3/s)FondoSuspensinTotal

Enero22.23.3705.038.401

Febrero22.23.0445.038.075

Marzo22.23.3701.494.856

Total12.139.78311.5521.332

El transporte total de slidos del ro Jayllahua, que ingresara al tramo de defensa riberea, se asume los 21.33 miles de m3 durante un ao promedio.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONESa) El rgimen de precipitaciones pluviales en la zona es relativamente alto; principalmente durante los meses de Diciembre a Marzo. Para fines del presente Estudio, se han utilizado los registros histricos referentes a precipitacin mxima en 24 horas, registrados en las estaciones de influencia a la ubicacin del Proyecto. b) Las descargas mximas de diseo de las obras de drenaje propuestas en el presente Estudio, fueron estimadas de acuerdo a las reas de aportacin de la cuenca, de cuyo resultado se tiene la consistencia tcnica de la informacin utilizada y corroborada con la observacin de campo e informacin de los lugareos, adoptndose para el diseo hidrulico y cimentacin los siguientes caudales:NOMBREDEL CURSOPRINCIPALREA(Km2)LONGITUD CURSO PRINCIPAL(Km)CAUDAL(DIMENSIONAMIENTO HIDRAULICO) TR = 50 aosQ (m3/s)CAUDAL(DISEO DE CIMENTACIN) TR = 200 aosQ (m3/s)

Rio Jayllahua (0+000)373.1936.6189.80130.20

c) La fase de reconocimiento de campo permiti efectuar una evaluacin integral del tramo del rio, el cual no tiene ningn tipo de defensa riberea como obra de ingeniera propiamente, pero que sin embargo se aprecian numerosas reas de inundacin que anualmente sufren daos en las reas de cultivos, viviendas, carreteras, infraestructura educativa.d) Segn los resultados del modelamiento hidrulico se ha utilizado un ancho estable constante para el tramo en estudio teniendo los siguientes resultados del clculo hidrulico:NOMBREPROG.(Km.)ANCHO RIO RECOMENDADO(m)TIRANTEMXIMO(m)BORDE LIBRE MNIMO(m)

Jayllahua0+02535.001.401.20

Jayllahua0+75035.001.501.20

Jayllahua1+71035.001.491.20

e) De igual forma segn los clculos realizados se tienen los resultados para la socavacin en la cimentacin de los muros de encauzamiento:

NOMBREPROG.(Km.)ANCHORIORECOMENDADO(m)TIRANTE (m)SOCAVACION MUROS DE ENCAUZAMIENTO (m)

IzquierdaDerecha

Jayllahua0+02530.001.400.750.75

Jayllahua0+75030.001.500.630.63

Jayllahua1+71030.001.490.870.87

f) En este caso se asume una profundidad de cimentacin mnima de 1.00 metrosg) El transporte total de slidos del ro Jayllahua, que ingresara al tramo de defensa riberea, se asume los 21.33 miles de m3 durante un ao promedio.h) Las estructuras diseadas y propuestas en las tres alternativas estn sujetas a un diseo hidrulico y estructural segn correspondan, estas estructuras estn diseadas para soportar y hacer transitar un caudal de diseo TR50 aos = 89.8 m3/sg. RECOMENDACIONESa) Se recomienda realizar aforos quincenales mensuales en el ro Jayllahua o aguas abajo en el rio Macarimayo, esta informacin ser til para la evaluacin hdrica del tramo en estudio.b) Se recomienda el muestreo y anlisis en laboratorio de los sedimentos que arrastra el rio a fin de determinar el sedimento de fondo acumulado en el lecho del ro Jayllahua.

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ANEXOS

ANEXO 1Calculo de Socavacin General en tramos de inters, rio Jayllahua.

ANEXO 2Secciones transversales del ro Jayllahua analizado con flujo permanente para diferentes periodos de retorno con HEC RAS

ANEXO 3COEFICIENTE DE MANNING

ANEXO 4PLANO DE SECCIONES TIPICAS

ESTUDIO HIDROLOGA E HIDRULICAPIP: "INSTALACION DE LOS SERVICIOS DE PROTECCION EN LA ZONA RIBEREA MARGEN IZQUIERDA Y DERECHA DEL RIO JAYLLAHUA PARA LA COMUNIDAD DE SELQUE, DISTRITO DE MACARI PROVINCIA DE AYAVIRI - REGION PUNO"