Universidad Nacional de Colombia Sede de Medellín

Transcripción

1 CONTENIDO Pág INTRODUCCION 1 GENERALIDADES 2 FUNCIONES Y REQUERIMIENTOS FUNDAMENTALES 5 CLASIFICACION DE LAS ESTRUCTURAS DE CAPTACiÓN 6 TOMAS LIBRES O DIRECTAS 6 CAPTACION DE FONDO O SUMERGIDA 8 Partes de la captación de fondo 9 Normas y fórmulas 10 CAPTACION O BOCATOMA LATERAL 11 ASPECTOS CONSTRUCTIVOS 12 PRESAS DE EMBALSE O ALMACENAMIENTO 19 ASPECTOS GENERALES 19 ASPECTOS DE LOS DISEÑOS HIDRAULlCOS 20 Demanda 20 Volumen útil de almacenamiento 20 Volumen de sedimentos 21 Estructura de captación 21 Vertimiento de excesos 21 Altura de la presa 21 PRESA DE DERIVACION 22 PLANTAS DE BOMBEO 24 LOS DESARENADO RES EN UN SISTEMA DE RIEGO 31 GENERALIDADES 31 DIMENSIONAMIENTO HIDRAULlCO 32 TIPOS DE DESARENADORES 33 ZONAS DE UN DESARENADOR 33 Zona de entrada 33 Zona de sedimentación 34 Zona de lodos 34 Zona de salida 34 ESTRUCTURA DEL CALCULO DE UN DESARENADOR 35 CONSTRUCCION DE UN DESARENADOR 38 REFERENCIAS BIBLlOGRAFICAS 47

2 Universidad Nacional de Colombia Sede de Medellín FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS LAS OBRAS DE CAPTACiÓN PARA RIEGO JULIO CÉSAR ARANGO TOBÓN Ingeniero Agrícola. M. Sc. Profesor Asociado 2002 o UNAL-Medellín '

3 INTRODUCCION Este impreso universitario tiene por objeto entregar un documento sobre las OBRAS DE CAPTACiÓN PARA RIEGO. Éstas estructuras conforman parte de la infraestructura básica empleada en todo distrito de adecuación de tierras. Hay que reconocer que, por espectaculares que sean, las obras de captación de agua para riego y otras de ingeniería que se realicen con el mismo fin, tendrán poco valor si carecen de un sistema eficaz de operación, que permitan al agua llegar hasta los campos de los agricultores sin ningún problema. De lo anterior, se desprende la necesidad de capacitar permanentemente a los usuarios de los distritos de riego, por ser ellos, las personas que va a explotar la tierra, en donde se ha realizado una adecuación, que en la mayoría de las veces es costosa y de la cuál se espera sin duda el más alto grado de producción. Tendrán estos usuarios, la responsabilidad de ser buenos agricultores y además hacer uso correcto de las obras que mejoraron su tierra, y del agua que aumentará en todo momento su capacidad de producción. Las obras de captación de un sistema de riego constan de la bocatoma, el canal de aducción y el tanque sedimentador o desarenador. La bocatoma tienen por finalidad captar el agua de las fuentes de abastecimiento, para ser conducidas directamente a través del canal principal o ser almacenadas en algunos otros casos, para regularizar su escurrimiento y aprovechamiento; o para derivarlas luego a las redes de conducción - distribución y entregartas a las parcelas o grupos de parcelas en que termina la red menor. El canal de aducción conecta la bocatoma con el desarenador. El desarenador es un tanque sedimentador cuyas dimensiones dependen del caudal de diseño de la toma, de la distribución granulométrica de los sedimentos en suspensión que transporta la corriente natural y de la eficiencia de remoción, la cual oscila entre el 60 y el 80% del sedimento que entra al tanque. Este impreso universitario tiene como objeto difundir los criterios y recomendaciones generales sobre diferentes aspectos técnicos de las obras de captación, entre los estudiantes de los cursos de riego, los que en el futuro, seguramente, tendrán la posibilidad de trabajar en el desarrollo de programas de adecuación de tierras, que los organismos ejecutores de proyectos de riego implementaran en los próximos años. Se espera que esta publicación resulte útil también a los ingenieros, técnicos y personas que trabajan en el campo de la adecuación de tierras.

4 2 Presa de derivación Distrito de Sevilla 1. GENERALIDADES Las bocatomas permiten derivar el agua desde la fuente que alimenta el sistema de riego. Esta fuente puede ser una corriente natural, un embalse o un depósito de agua subterránea. Las estructuras de captación son obras civiles hidráulicas ubicadas en los embalses, lagos, lagunas o corrientes naturales tales como ríos, quebradas, manantiales o acuíferos con el fin de tomar el agua en forma organizada, segura y confiable (bajo cualquier condición de flujo y durante cualquier período de invierno o verano) y satisfacer las demandas o necesidades de los diferentes usuarios. Lago con fines de riego

5 3 La captación consta de la bocatoma, el canal de aducción y el tanque sedimentador o desarenador. Las magnitudes de los caudales que se captan en las bocatomas son función de los niveles de agua que se presentan inmediatamente arriba de la estructura de control. Como estos niveles dependen del caudal Q de la corriente natural, y este caudal es variable, entonces las bocatomas no captan un caudal constante. Durante los estiajes captan caudales pequeños y durante las crecientes captan excesos que deben ser devueltos a la corriente lo más pronto posible, ya sea desde el canal de aducción o desde el desarenador. La sedimentación que se genera en la corriente natural por causa de la obstrucción que se induce por la presencia de la estructura de control, es un gran inconveniente en la operación de las bocatomas laterales. El canal de aducción conecta la bocatoma con el desarenador; tiene una transición de entrada, una curva horizontal y un tramo recto, paralelo a la corriente natural, hasta el desarenador. Es un canal de baja pendiente y régimen tranquilo que se diseña para recibir los caudales de aguas altas que pueden entrar por la toma. En la práctica es preferible que sea de corta longitud y en algunos casos, cuando las condiciones topográficas de la zona de captación lo permiten, se elimina el canal de aducción y el desarenador se incluye dentro de la estructura de la bocatoma. Canal de aducción distrito de Sevilla