Diseño y análisis de funcionamiento de la bocatoma san Juan, Virú mediante un modelamiento hidráulico bidimensional, la libertad 2020

Abstract

La presente investigación se desarrolla con la finalidad implementar una estructura de captación de agua para el aprovechamiento y administración del recurso hídrico en el centro poblado de Tomaval. Para lo cual se tomó en cuenta, el dimensionamiento hidráulico que consiste en el cálculo de las diferentes dimensiones de cada sub estructura que conforman en conjunto la bocatoma y el modelamiento hidráulico computacional CDF que corroborará dicho dimensionamiento, poniéndolo a prueba. En el cumplimiento de las metas, se realizaron estudios básicos de ingeniería, la topografía obteniendo una A=2.23km2 y una pendiente de 1.5%; estudio de Mecánica de Suelos EMS para conocer la naturaleza del material obteniendo un suelo SP arena pobremente gradada con baja cantidad de limos según SUCS y un estudio hidrológico para realizar la proyección del caudal en un periodo de retorno de 100 años dando como resultado de 185.51m3/s. Los resultados obtenidos para el diseño, se determinó que el Caudal de diseño de la bocatoma es de 0.70m3/s, las dimensiones de la ventana de captación es de 1.50m de ancho por 0.50m de alto, barraje móvil con una longitud de 5.80m y 80 metros de longitud de barraje fijo, los muros de encauzamiento con una altura de 4.00m y un espesor 0.50m. Dentro del modelamiento hidráulico se implementó además un modelo en 3 dimensiones para el reforzar el análisis de desempeño y garantizar así el desempeño de la estructura bajo las cargas de agua proyectadas, ya que el modelo 3D equivale a una prueba de laboratorio.

This research is developed with the purpose of implementing a water catchment structure for the use and administration of water resources in the town of Tomaval. For which it was taken into account, the hydraulic dimensioning that consists of the calculation of the different dimensions of each sub-structure that together make up the intake and the computational hydraulic modeling CDF that will corroborate said dimensioning, putting it to the test. In compliance with the goals, basic engineering studies were carried out, the topography obtaining an A = 2.23km2 and a slope of 1.5%; EMS Soil Mechanics study to know the nature of the material obtaining a soil SP sand poorly graded with a low amount of silt according to SUCS and a hydrological study to carry out the projection of the flow in a return period of 100 years, resulting in 185.51m3 / s. The results obtained for the design, it was determined that the design flow of the intake is 0.70m3 / s, the dimensions of the intake window is 1.50m wide by 0.50m high, mobile bar with a length of 5.80 m and 80 meters in length of fixed bar, channeling walls with a height of 4.00m and a thickness of 0.50m. Within the hydraulic modeling, a 3- dimensional model was also implemented to reinforce the performance analysis and thus guarantee the performance of the structure under the projected water loads, since the 3D model is equivalent to a laboratory test.