Tesis y Trabajos de Investigación PUCP
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Ítem Texto completo enlazado Cuerpo de presa ‘Sión I’ en el Río Sión(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-11-25) Triveño Taco, Jorge Luis; Jara García, Mitchel JimmyEl presente trabajo de tesis tiene como objeto el diseño de la presa Sión I, ubicada en la localidad de Sión, provincia de Mariscal Cáceres, departamento de San Martín, Perú. El “Consorcio Energético El Tucán S.A.” es el responsable de un proyecto generación hidroeléctrica en la localidad de Sión, el cual consta de un parque industrial con tres presas, las cuales utilizarán la energía de altura de agua, con la que contasen sus respectivos embalses, para generar energía eléctrica de potencia instalada de 3.4 Megawatts cada una, mediante el movimiento de turbinas. La primera de estas tres presas, Sión I, ubicada más aguas arriba de todas, es sobre la que versa este trabajo de tesis y respecto a la cual se va a desarrollar su diseño. Es necesario acotar que el alcance del presente trabajo es únicamente sobre el cuerpo de presa, incluyendo sus estructuras hidráulicas, mas no otros elementos útiles; como, por ejemplo, tuberías forzadas, turbinas, chimenea de equilibrio o casa de máquinas. Además, por temas contractuales entre el “Consorcio Energético Tucán S.A.” y su cliente, el Estado Peruano, se define que el material a utilizarse para la construcción de la presa es de concreto y que la tipología de esta sea de gravedad. Para el diseño del proyecto, se utiliza la norma peruana y otras extranjeras, principalmente la española, ello debido a la formación académica del autor. Cabe resaltar que la normativa local no es totalmente aplicable a todos los aspectos de diseño y que la normativa foránea mencionada cumple con los requisitos básicos para el dimensionamiento; además de ser fiable para su uso en estructuras hidráulicas en el Perú. Mucha información no es posible de obtenerse, sea por su costo económico o por la dificultad para hacer las diferentes pruebas y ensayos de campo; sin embargo, el “Consorcio EnergéticoTucán S.A.” proporciona muchos estudios básicos que se verán plasmados en el siguiente trabajo. Estos estudios son los siguientes: geotécnico, geológico, topográfico, medio ambiental y de calidad de agua. Otros se han conseguido a través de informes o datos históricos de instituciones gubernamentales peruanas. El resultado del trabajo de tesis es el de una presa de gravedad de concreto vibrado, de talud vertical en su paramento aguas arriba y de talud 0.8H:1V en su paramento aguas abajo, con cota de NMN (Nivel Máximo Normal) de 525 msnm, cota de NAP (Nivel de Avenida del Proyecto) de 526.78 msnm, cota de NAE (Nivel de Avenida Extrema) de 527.70 msnm, cota de coronación igual a 529.30 msnm, cota del lecho del río (zona crítica) de 498 msnm, el contacto presa-cimiento tiene una pendiente horizontal y está a la cota de 494 msnm y la galería perimetral en la cota de 500 msnm. La altura de presa desde la cimentación hasta el labio del aliviadero es de 31.00 metros y tiene un volumen de embalse de 3.21 hectómetros cúbicos; la altura desde la cimentación hasta la coronación es de 33.70 metros y la base de la presa tiene una longitud de 27.14 metros. El volumen total de la presa es de 12,411.56 metros cúbicos de concreto. Las estructuras hidráulicas con los que cuenta son los siguientes: i) aliviadero de descarga, ubicada en la zona central de la presa con toma de flujo central, de perfil tipo Creager, que coincide la cota de su labio con el NMN. Su embocadura se encuentra en el paramento aguas arriba; el canal de descarga, en el paramento aguas abajo, con igual talud que dicho paramento y finaliza su estructura en un lecho amortiguador tipo II de cota 495.80 msnm que restituye el flujo de agua a su cauce natural (cota 498 msnm); ii) desagües de fondo, cuya cota de embocadura es 503 msnm; cota de desembocadura, a 501 msnm, con 2 tuberías de 800 milímetros de diámetro, longitud de 21 metros y dos válvulas tipo Bureau; iii) la toma de agua de 44 metros (al tratarse de una conducción de kilómetros, solo se toma esta dimensión para el cuerpo de presa), 2.00 metros de diámetro, cota de embocadura a 518 metros y cota de desembocadura a 500 metros en la casa de máquinas; iv) ataguía para desvío del río, la cual es constituida de materiales sueltos (arcillas, limos y margas), tiene una altura de 10 metros, cota de coronación de 522 msnm, talud aguas arriba 2H:1V, talud aguas abajo 1.5H:1V, ubicado aproximadamente 200 metros aguas arriba de la presa Sión I, con una tubería de 1,800 milímetros de diámetro cuya embocadura a cota 521 msnm y desembocadura a cota 495 msnm y, finalmente, v) bypass en cada desagüe de fondo para el caudal ecológico de 190 mm de diámetro. La funcionalidad del diseño de la presa responde, principalmente, a estudios hidráulicos, apoyado de tensionales y estructurales; estos últimos de gran relevancia porque el Perú es un país con frecuente actividad sísmica, por lo que la estructura debe someterse a diferentes situaciones producto de combinaciones de solicitaciones (acción que afecta a la presa estabilizándola o desestabilizándola); y, así mismo, satisfacer ciertos coeficientes de seguridad, que aseguren no haya deslizamiento ni vuelco. El diseño de la presa Sión I es entonces el inicio de un proyecto para la electrificación de una zona rural en el departamento de San Martín. Una infraestructura de esta relevancia muestra cómo la región se muestra como un polo de desarrollo social y económico, por su diseño y lo que significa su funcionalidad en una zona rural de la zona geográfica de la Selva en el Perú, en otros momentos relegada, sea por problemas civiles internos de pasadas décadas o su lejanía a ciudades con mayor desarrollo, por lo que la ingeniería tomaría un rol importante para la mejoraría de los servicios que se presten, directamente relacionado a la mejoría de la calidad de vida.Ítem Texto completo enlazado Modelamiento computacional 1D, 2D y 3D del comportamiento del agua para las estructuras de descarga y demasias de la presa Ninahuisa(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-12-10) Medina Palomino, Ronald Yitzhak; Rodriguez Uceda, Julio BenjamínDe acuerdo a la información estadística del Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI) hacia el último trimestre del 2012 la producción de energía eléctrica generada de manera hidráulica representó el 53.7% del total. La importancia de este recurso radica en el gran potencial hídrico que el Perú posee. Así como en el auge de medidas medioambientales que buscan reducir los gases tóxicos generados por la generación de energía térmica. Para el correcto aprovechamiento de este recurso es importante desarrollar proyectos hidroeléctricos eficientes que consideren todos los parámetros involucrados en la captación de agua. Es sumamente importante analizar el comportamiento del agua, así como la obtención de sus características y valores para optimizar el diseño del mismo y sistemas similares. En este contexto, se generó la necesidad de analizar un sistema hidráulico de mediana envergadura cuyo fin es afianzar el recurso hídrico de la hidroeléctrica San Gabán II ya en operación.Ítem Texto completo enlazado Evaluación de la intercuenca Alto Huallaga haciendo uso de la hidrología de bosques(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-07-17) Carrión Mogollón, Sandra Yesenia; Jara García, Mitchel JimmyEl Perú es un país conformado, en más del 50% del territorio, por bosques que son amenazados por procesos de deforestación. Actividades agrícolas, ganaderas, mineras y el desarrollo de grandes proyectos de infraestructura son las principales causas de la degradante situación. Por ello, resulta necesario contribuir con la investigación de los respectivos ecosistemas, a partir de la hidrología de bosques, que estudia la importancia de la cubierta vegetal y la relación que posee sobre los principales recursos de la cuenca como el agua y el suelo (Martínez y Navarro, 1996). La cuenca del Río Huallaga, que está constituida en el 85% de su superficie por bosques de montaña (ANA, 2015), es importante, debido a la variedad de recursos que aporta para el desarrollo económico; sin embargo, ha presentado altas tasas de deforestación a lo largo de los años. Por ejemplo, la cuenca ha sido reconocida como Primer Valle Productivo Agrícola (PCM, 2015), originándose la expansión de terrenos para cultivos, en su mayoría con procedimientos informales. Asimismo, el potencial energético de la región permite el desarrollo de proyectos hidroeléctricos en la cuenca que requieren de estudios del impacto sobre los bosques, ya que, al deforestarlos, se pierde su capacidad de almacenar el agua, y el control de procesos erosivos y deslizamientos. En consecuencia, el presente trabajo busca estimar las tasas de erosión y el aumento o disminución de escorrentía superficial en la Intercuenca Alto Huallaga, hasta la ciudad de Tingo María. La degradación de bosques será evaluada a partir de la tasa de erosión laminar del suelo, utilizando la Ecuación de Pérdida de Suelos (USLE) planteada por Smith y Wischmeier (1978). Para el análisis, se consideran factores presentes en la cuenca como la erodabilidad de lluvia, erodabilidad del suelo, topografía, tipo de cobertura vegetal y prácticas de manejo de erosión, que, a partir de herramientas de sistema de información geográfica, serán integrados para cuantificar la tasa de erosión anual. De igual manera, se estima la producción de escorrentía superficial a partir del modelo francés GR2M, que utiliza valores de precipitación y temperatura media mensual para conocer el comportamiento hidrológico de la cuenca. Con los resultados obtenidos, se determina si existe relación entre las tasas de erosión y el aumento o disminución de caudales, producto de la deforestación. Además, se identificarán las zonas con mayor afectación de bosques que podrán ser utilizados para plantear medidas correctivas, prevenir y controlar la pérdida total de los bosques de montaña.