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• Henry Novera

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VISITA A LA PRESA DE CHACALTAYA 1.- INTRODUCCION Los alumnos de la carrera de ing. Civil del curso 5to A de la E.M.I. realizaron una visita a la construcción de la represa situada en la provincia Murillo aproximadamente a una hora y media de la ciudad de La Paz, partimos a las 8:30 am del día sábado 2 de junio del 2018 de las inmediaciones del estadio y acudimos a visitar la construcción de la represa de Chacaltaya que será construida de piedra y de roca, en esta construcción se logró observar el proceso constructivo de una represa seguido por los obreros seguida de la supervisión del encargado de obra para lograr un buen acabado, la presa se encuentra actualmente en construcción, una vez finalizada almacenara 2.8HM3 de agua, que será aprovechado para la provisión de agua potable para la ciudad de La Paz. 2.- OBJETIVOS   

Determinar el caudal empíricamente aforando. Determinar el caudal por el método volumétrico. Examinar el proceso constructivo de una presa.

3.- GENERALIDADES 3.1. PRESA También definida como represa es una barrera fabricada con piedra, hormigón o materiales sueltos, que se construye habitualmente en un desfiladero sobre un rio o arroyo con el objetivo de almacenar el agua en el cauce fluvial para su posterior aprovechamiento en abastecimiento o regadío. 3.2 BOFEDALES Los bofedales son un tipo particular de humedales de turbera, característicos de la zona alto andina y puneña dentro de los Andes subtropicales y tropicales, situados a elevaciones entre 3.200-5.000 m. Se caracterizan por estar formados por plantas en forma de cojines abombados a planos, los bofedales cumplen importantes funciones ecológicas y socioeconómicas. Ayudan a controlar y regular la corriente de agua, reduciendo la erosión que puede disminuir la calidad del agua, además pueden almacenar carbono orgánico tienen la capacidad de regular las emisiones de CO2, poseen alta capacidad para almacenar agua, funcionan como esponjas que liberan el agua cuando las precipitaciones reducen drásticamente en época seca.

3.3 TURBERA Las Turberas son humedales formados por la acumulación de "Turba" o materia orgánica muerta. Están compuestas por un de 90% de agua y 10% de plantas y juegan un rol fundamental en la conservación de la biodiversidad de la Región de Los Lagos, las turberas se originan cuando el material orgánico depositado excede al descompuesto en una laguna o pantano. De esta manera la laguna o pantano puede terminar por rellenarse de material orgánico y partes considerables de la turbera pierden contacto con el agua de las vertientes y el agua subterránea por lo que pasan a abastecerse principalmente de agua de lluvia.

3.4 CAUDAL ECOLOGICO La expresión caudal ecológico, referida a un río o a cualquier otro cauce de agua corriente, es una expresión que puede definirse como el agua necesaria para preservar los valores ecológicos en el cauce del mismo, como:    

Los hábitats naturales que cobijan una riqueza de flora y fauna, Las funciones ambientales como dilución de polutantes o contaminantes, Amortiguación de los extremos climatológicos e hidrológicos, Preservación del paisaje.

Calculo del caudal ecológico

3.5 ATAGUIAS Son construcciones (estructuras auxiliares) a modo de diques de altura reducida, que permiten el desvío temporal del río durante la construcción de la presa. En valles muy estrechos el desvío se realiza normalmente mediante un túnel o túneles excavados en laderas. Estas construcciones se adecuan a una utilización posterior para desagüe o alimentación en carga de una central hidroeléctrica. En presas de materiales sueltos es frecuente que la ataguía quede incluida en la sección prevista de la presa.

3.6 OBRA DE TOMA La obra de toma es la estructura hidráulica de mayor importancia de un sistema de aducción, que alimentará un sistema de generación de energía hidroeléctrica, riego, agua potable, etc. A partir de la obra de toma, se tomarán decisiones respecto a la disposición de los demás componentes de la Obra.

3.7 UBICACIÓN La represa se encuentra ubicada al norte de la ciudad de la paz, en la provincia murillo

REPRESA CHACALTAYA

Croquis del punto de aforo

4.- METODOLOGIA En la visita obra se determinó el caudal de un cause del rio que alimentara a la represa utilizamos el método volumétrico y aforo con flotadores. 1. METODO VOLUMETRICO.- Con un recipiente de volumen conocido se lo llena de agua y con cronometro se determina el tiempo de llenado del recipiente, el método volumétrico es el más recomendable, sin embargo es difícil de aplicar, solamente resulta útil para caudales pequeños.

𝑸=

𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏 𝒕𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐

2. AFORO CON FLOTADORES.- Primero determinamos el área de una sección transversal inicial y también el área de una sección transversal final y con el flotador y el reloj se toma lecturas del tiempo que recorre un cuerpo que avanza flotando sobre el agua en una determinada distancia

𝑸 = 𝒗𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒎𝒆𝒅𝒊𝒂 ∗ 𝒂𝒓𝒆𝒂 𝒎𝒆𝒅𝒊𝒂 𝒕𝒓𝒂𝒏𝒔𝒗𝒆𝒓𝒔𝒂𝒍

4.- MATERIALES

𝑩𝑨𝑳𝑫𝑬

𝑭𝑳𝑶𝑻𝑨𝑫𝑶𝑹

𝑪𝑹𝑶𝑵𝑶𝑴𝑬𝑻𝑹𝑶

𝑭𝑳𝑬𝑿𝑶

𝑯𝑼𝑰𝑵𝑪𝑯𝑨

5.- PROCEDIMIENTO

Primer paso. Seleccionar el lugar adecuado. Se selecciona en el río un tramo uniforme, sin piedras grandes, ni troncos de árboles, en el que el agua fluya libremente, sin turbulencias, ni impedimentos

Segundo paso. Medición de la velocidad. En el tramo seleccionado ubicar dos puntos, A (de inicio) y B (de llegada) y medir la distancia. Una persona se ubica en el punto A con el flotador y otra en el punto B con el reloj o cronómetro. Se medirá el tiempo de recorrido del flotador del punto A al punto B. La velocidad de la corriente de agua del río se calcula con base en la siguiente ecuación 𝑽𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 =

Tercer paso. Medición del área de la sección transversal del río. En el tramo seleccionado, ubicar la sección o el ancho del río que presente las condiciones promedio y en la que se facilite la medición del área transversal. Un método práctico, con aceptable aproximación para calcular el área transversal, es tomar la altura promedio. Esto consiste en dividir el ancho del río, en, por lo menos, tres partes y medir la profundidad en cada punto para luego calcular el promedio.

𝐷𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎(𝐴 − 𝐵) 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑜

Cuarto paso. Cálculo del Caudal del río. Con los datos obtenidos se procede a calcular el caudal del río, QR, con base en la siguiente ecuación. 𝑸𝑹 (𝒎𝟑/𝒔) = 𝑽𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 (𝒎/𝒔) 𝒙 𝑨𝒓𝒆𝒂 (𝒎𝟐)

5.- CALCULOS - La velocidad del flotador de una longitud de 5 metros con ayuda del cronometro. 𝑽=

𝑫 𝑻

𝑫𝑨𝑻𝑶𝑺 𝑫𝑬 𝑻𝑰𝑬𝑴𝑷𝑶 (𝑺𝒆𝒈) 𝑻𝟏 𝑻𝟐 𝑻𝟑 𝑻𝟒 𝑻𝟓 𝑻𝟔

𝟖. 𝟔𝟐 𝟖. 𝟔𝟐 𝟖. 𝟗𝟓 𝟕. 𝟗 𝟖. 𝟔𝟕 𝟖. 𝟐𝟑 𝟖. 𝟓𝟎

𝑻𝑷𝑹𝑶𝑴𝑬𝑫𝑰𝑶

𝑽= -

𝟓𝒎 𝒎 = 𝟎. 𝟓𝟖𝟖 𝟖. 𝟓𝟎 𝒔 𝒔

Hallamos el Área transversal con las profundidades obtenidas en campo en la SECCION A. 𝑨𝑵𝑪𝑯𝑶 𝑫𝑬𝑳 𝑪𝑨𝑵𝑨𝑳 = 𝟏. 𝟏𝟎 𝒎 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝒔 𝒕𝒐𝒎𝒂𝒅𝒂𝒔 𝒄𝒂𝒅𝒂 𝟏𝟎 𝒄𝒎 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟏 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟐 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟑 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟒 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟓 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟔 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟕 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟖 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟗 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟏𝟎 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟏𝟏 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐𝟏

𝟖 𝟏𝟑 𝟏𝟏 𝟗. 𝟓 𝟕 𝟖 𝟗. 𝟓 𝟏𝟐 𝟏𝟏 𝟗 𝟔 𝟖. 𝟔𝟕𝟕𝒄𝒎 = 𝟎. 𝟎𝟖𝟔𝟕𝟕𝒎

𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑻𝟏 = 𝑨𝒏𝒄𝒉𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒄𝒂𝒏𝒂𝒍 𝟏 × 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒑𝒓𝒆𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐𝟏 𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑻𝟏 = 𝟏. 𝟏𝟎𝒎 × 𝟎. 𝟎𝟖𝟔𝟕𝟕𝒎 𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑻𝟏 = 𝟎. 𝟎𝟗𝟓𝟒𝟓 𝒎𝟐 -

Hallamos el Área transversal con las profundidades obtenidas en campo en la SECCION B. 𝑨𝑵𝑪𝑯𝑶 𝑫𝑬𝑳 𝑪𝑨𝑵𝑨𝑳 = 𝟏. 𝟑𝟎𝒎 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝒔 𝒕𝒐𝒎𝒂𝒅𝒂𝒔 𝒄𝒂𝒅𝒂 𝟏𝟎 𝒄𝒎 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟏 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟐 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟑 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟒 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟓 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟔 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟕 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟖 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟗 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟏𝟎 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟏𝟏 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟏𝟐 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝟏𝟑 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂𝒑𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐𝟐

𝟐 𝟒 𝟕 𝟓 𝟖 𝟕 𝟏𝟑 𝟏𝟎 𝟕 𝟔 𝟗 𝟗 𝟑 𝟔. 𝟗𝟐 𝒄𝒎 = 𝟎. 𝟎𝟔𝟗𝟐𝒎

𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑻𝟐 = 𝑨𝒏𝒄𝒉𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒄𝒂𝒏𝒂𝒍𝟐 × 𝑨𝒍𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒑𝒓𝒆𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐𝟐 𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑻𝟐 = 𝟏. 𝟑𝟎𝒎 × 𝟎. 𝟎𝟔𝟗𝟐𝒎 𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑻𝟐 = 𝟎. 𝟎𝟖𝟗𝟗𝟔 𝒎𝟐 -

Hallamos el área transversal promedio. 𝟎. 𝟎𝟗𝟓𝟒𝟓 𝒎𝟐 + 𝟎. 𝟎𝟖𝟗𝟗𝟔 𝒎𝟐 𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑻𝑷 = 𝟐 𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑻𝑷 = 𝟎. 𝟎𝟗𝟐𝟕𝒎𝟐

-

Hallamos el caudal Q. 𝑸 = 𝑨𝒓𝒆𝒂 𝑻𝑷 × 𝑽𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑸 = 𝟎. 𝟎𝟗𝟐𝟕 𝒎𝟐 × 𝟎. 𝟓𝟖𝟖 𝑸 = 𝟎. 𝟎𝟓𝟒𝟓

𝒎 𝒔

𝒎𝟑 𝟏𝟎𝟎𝟎𝑳 × 𝒔 𝟏𝒎𝟑

𝑸 = 𝟓𝟒. 𝟓

𝑳 𝒔

6.-CONCLUSIONES  Se concluye que en el tramo escogido en la Represa de Chacaltaya su caudal es de 𝑳

𝟓𝟔. 𝟓 𝒔

 Esta es la manera más sencilla y más práctica de medir un rio o arroyo.  Mientras la zona a aforar tenga más vegetación será más difícil la medición del rio o arroyo.  Para usar el método de los flotadores necesitamos que la zona donde vamos a medir sea recta para poder calcular las áreas de manera más exacta, así también recomendamos la mayor cantidad de flotadores para tener una mayor proporción de datos.  Se concluye que el método de los flotadores constituye una buena alternativa cuando no se cuente con un correntómetro para la determinación del caudal. 7.- ANEXOS