-
3.1.1 Objetivo El estudio geolgtco-geotcnico del proyecto de
imgacwrt Chilca-Mala-Asia, tiene como principal objetivo,
determinar las caracte fiticm geolgicas y geomecnicas de los
matenides que se encuentran en los alrededores de las lagunas
Totoral y Suyoc, rea de influencia de la bocatoma, canal de
derivacin y a lo largo del tnel; aspectos que deben tomarse en
cuenta para la factibilidad de la obra.
El trazo de la obra se emplaza, sobre una moflologfa muy
accidentada, regionalmente pertenece a la estribaciones flmles del
flanco occidental de los andes, el cual se desarrolla a partir de
los 500 msnm.
El relieve es muy variado, describiendo laderas suavemente
empinadas y un tanto inaccesibles, alcanzando alturas harta de
4,000 m n m ; lm laderas se encuentran dhectadas por depresiones
profundas y angostas, que en muchos casos sirven de drenes
colectores superficiales. Estraf igrafi En el rea de estudio se han
Ulentificado unidades estratigrficas, cuyas edades varan entre el
cretceo y el cuatemario reciente, sobresalielzdo en grandes tramos
intruswnes plutnicm t@o dioritas, granodwritas y tunalitas
principalmente, que se encuentran cortando a derrames volcnicos mas
modernos.
En la zona de captacin, faja del canal de derivacira y tnel de
trasvase se han encontrado las siguientes unidades
fomacwrzaIes:
- Volcnico Quiiman (Rrns-q) El grupo Quilman normalmente est
constituido por unu secuencia volcnico- sedimentaria, con
predominancia de rocas volcnicar hacia la parte superior,
En los valles de Ch ilca y Mula, el grupo est constituido por
una gruesa secuencia de rocas volcnicas, abigarradas de composicin
andesitica y ocasionalmente dacitica con textura po@rtica y
afanica, distribuidas en capas medianas y gruesas pobremente
estratificadas.
-
Dentro de la seclcencia volcntca, ocurren horizontes
lenttculares de calizas silicificadas de color gtEs a m a d n claro
y ocustonalmente calizas mamolizadas intercaladas con margas y
Lutitas pizarrosas.
El grupo Quilman aflora en dgerentes sectores de la margen
derecha del d o Mala, tiene una potencia aproximada de 600 m y se
estima una edad entre el Albiano Medio y el Cretceo Superior.
Sedimentos que se encuentran en la faja costanera, representando
a los conos aluviales de los ros Chilca y Mala principalmente y a
pequeos depsitos aluvwnales de algunas quebradas secas. En el rio
Mala estos depbsitos se encuentran formando terrazm con desniveles
de 5 a 20 m con relacin al nivel del cauce.
Litolgicamente estn comtituidos por gravas, arenas,
limo-arcillitas y boleos transportados por el agua, son de
granulometna y naturaleza heterognea, donde las gravas y los cantos
son redondeados y subredondeados de composicwn andestica, grurtica,
cuarcitica y dwrtica principalmente.
La potencia de estos depsitos varia de acuerdo al lugar donde se
encuentran, alcanzando espesores mayores a los 50 rn en las zonas
de terrazas.
Rocas Infrusivas
- Super Unidad Piatap (K-gbdi-P, fi-di-p) AfloParnientus
Uztrusivos tipo gabrodwritas y dwritas, variables en tmtura y
minerales de alteracin. Las intrurwnes mas notables son las
gabrodwritas que se disribuyen en los alrededores de Calango y las
dioritm de la margen derecha del no Mala, frente a la localidad de
Retama, plutoms que corresporulen al Cretceo Superior.
- Super Unidad Tiabaya (K-gd-t)
Afiramientos aislados de granodioritas con caracterfsttcas
geotcnicas estables, destacando los afloramientos en ambas mrgenes
del do Mala entre la Capilla y totora1 bajo. - Unidad Cochahuusi
(K-mzdi, tgd-co)
Representado por intmiones de rnonzodioritas, tonalitas,
granodion'tas, y diques ducitko-andesiticos, se dktribuyen
ampliamente en la margen izquierda del rio Mala entre La Vuelta y
la quebrada Matacaballo.
-
Esta unidad esta constituida por plutunes de granodwn'tm y
tonalitas principalmente que afloran en los tramas iniciales de la
obra, a ambos la& del ro Mala.
3.4 Aspectos Estnrchrrales
Las formaciones sedirnenturias e inimsivos de la regin, fueron
moderadamente afectadas por procesos tectnicos, plegarnientos y
fallarnientos, ocurridos desde el Cretceo hasta el Plioceno; dando
como resultado u m serie de estructuras que constituyen rmgos
dominantes, especialmente en la regin costera, donde han
comprometido los estratos de las fomacwna Chilca, Morro Solar y
Asia. En las rocas sedimentarclas conformadas por lutitas y arenikm
cuarc@rras expuestas entre los valles de Chilca y Mala, se presenta
un sktema de fallas locales con alineamientos hacia el SW-NE,
SE-hWy E-K con buzamientos entre 25" y #U0 inclinados hacia el
norte.
Por otro lado, se conoce que el fracturamiento en los inhusivos
es supeqficial, aunque estos se di5tribuyen en la mayorparte del
rea. Aguar amba de Huancani en la margen derecha del rto Mala, se
presenta un sktema de fracturamiento con orientacin NE y
buzarnientos de 78" y 82" al SW; mientras que cerca a Retama el
fracturamiento tiene rumbo de 28" al W y buzamientos de 4.5" N W y
1.5" NE con respecto a la roca intrusiva dwrtica.
Desde el punto de vhta regional, en el rea del Proyecto de
Trasvase Chilca - Mala, se dan procesos importantes de geodinmica
extema, algunos de los cuales se describen a continuacin:
E n el campo se ha identificado depsitos modernos, originados
por huaycos en la rnayoria de las quebradas laterales que
desembocan en los nos Chilca y Mala. De acuerdo a las
caractefiticas de estos depbsitos, se deduce que estos fenmenos
ocurren en forma constante, reactivandose en cada peifodu lluvioso
que en forma ciclica sucede en el rea.
En el cauce del n Mala, hay evidencias de ocurrencias de
avenidas con caractersticas tipo aluviones, las cuales pueden
haberse originado por represamientos temporales probablemente
ocasionados por derrumbes o huaycos en tramos angostos del cauce de
los rtos o en la desembocadura de quebradas localizadas en Ea
cuenca alta del ro Mala; incluro no de descarta la posibilidad
-
que los aluviones puedan ocasionarse por desembalses de lagunas
glaciares en la cabecera de la cuenca.
El riesgo de este tipo de procesos, es relativarnem2 bajo en c u
a m a ocurrencias; sin embargo no debe ser descartado para efectos
de dheus de obras en pleno cauce.
Las reas marginales especialmente en el cauce del n Mala, estn
apuestas a los efectos de erosin e inundacin por las escorrentim de
avenidas extraordinarias. Estos riesgos mayormente estn localizados
sobre los cursos bajo y medio del n Mala; mientras que en el cauce
de la quebrada Chilca, donde las escorrentias son temporales, las
Wundacwnes no presentan mayores riesgos.
3.5.4 Erosin de Laderas
En el mbito regional del proyecto, ocurren tambzn otros procesos
de carcter erosivo sobre las laderas. En muchos lugares se ha
observado la pruencia de crcavas y erosih masiva originadas por
escomentia superficial de tipo lineal y laminar respectivamente,
comprometiendo en ciePta medida la estabilidad de las laderas;
limitando de esta manera el u . de los terrenos para fundacin de
obras. 3.5.5 Inestabilidad de Talides
Otro proceso importante de geodinmica externa, observado
especialmente en el curso medio y superior del valle del rfo
Mala.
Los procesos erosivos, comprometen la estabilidad de las laderas
rocosas en espesores variables, desde algunos centimetros hasta 5 -
10 m. En la mayora de los casos son originados por descompresion
lateral de los macizos rocosos y colateralmente por meteorizac
wn.
En general, estos procesos geodinmicos tienen significativa
incidencia en la estabilidad de laderas, por lo que requieren
estudios espectficos que permitan evaluar en su verdadera magnitud
los riesgos potenciales, especialmente sobre reas propuestas para
obras civiles e hidrulicas.
-
El planteamiento hidrulico se busa en la di5ponibiEidad hidrica
de Im aguas de . avenida, en los meses de diciembre a a b d y a la
ubicaciih altihrdinal de las obras de regulacin, captacin y
derivacin que permita trasvasar este recurso hdnco del rio Mala a
la cuenca del do Chilca.
4.1 PIanfeamiento hidrulico La fuente de abastecimiento del
recursos hidrico str obtendr a partir del escur- ien to del rio
Mala, imgnduse 2 327.50 ha, mejorando el riego de las 1 065,20 ha
en actual qlotacin e incrementando 1 262,30 ha de tiernas
abandonadas.
El abustecimiento de agua se realihr a travs de la construccin
de una bocatoma, ubicada en la margen derecha del ru Mala y para
una capacidad de 3,O m3/s En la toma nace un canal de derivacin,
que tiene una longitud de 36,5 km y mediante un tnel de 2,3 km
permitir trasvasar l a aguas del rio Mala al rio Chilca en la
quebrada Calanguito.
4.2 Descripcin de las Obras Hidrulicas
Se han elaborado los direos hidrulicos y estructruales de los
elementos constitutivos del planteamiento hidrulico propuesto,
conformado por las siguientes estructuras:
4.2.1 Bocatoma Chilca
La Bocatorna Chilca cuyo direo, preliminar se proyecr para
captar hasta 3,00 m3/s se encuentra ubicada sobre la margen derecha
del ro Mala, a una altitud de 700 msnm, consta de tres
cornponentesprilsc@ales: a) cmal de apruximacibn, b) estructura de
captacin, constituida por las ventanas y bocal de captacin y c)
estructura de limpia, conformada por el barraje mvil. El canal de
aproximac wn se inicia 60 m aguas amba de la estructura propiamente
dicha, sobre un brazo del do, el cual ser encauzado mediante diques
laterales rellenos con material del rio y protegidos con una capa
de enrocado de I,00 m de espesor; la seccin del canal formado es
trapezoidal ~ ! e 6,60 m de fondo con taludes I,5: 1; en los
primeros 40 m Ea altura del canal eJ de 1,5O m, mientras que en los
20 m prdximos a la estructura es de 500 m, para permitir quc los
excedentes de agua sean aliviados en el primer tramo, por
rebose.
La estructura de captacin consta del canal desgravador, ventanas
de captacin, canal desrnpzador y ventanas de derivacin. Siguiendo
el curso del canal de aproximacin se encuentra una cmara en cuyo
lado derecho se ha proyectado un
-
El phnteamiento hidrulico se basa en la diyonibilidad hfdrica de
las aguas de avenida, en los meses de diciembre a abril y a la
ubtcacwn altitudinul de lm obras de regulacin, captacin y
derivacibn que permita trasvarar este recurso hfdrico del d o Mala
a la cuenca del ro Chilca.
4.1 Planteamiento hidrulico
La fuente de abastecimiento del recupsos hdrico se obtendr a
partir del escum*miento del ro Mala, imgnduse 3 500 ha, mejorando
el riego de las 915 ha en actual explotacin e incrementando 2 585
ha de tierras abandunadas.
El abastecimiento de agua se realizar a travs de la construccin
de una bocatoma, ubicada en la margen derecha del no Mala y para
una capacidad de 3,U m3/s En la t m a nace un canal de derivacin,
que ttem una longitud de 34 5 km y mediante un hinel de 2,3 km
permitir trasvasar las aguas de2 no Mala al rio Chilca en la
quebrada Calanguito.
4.2 Descripcin de las Obras Hidrbulhs
Se han elaborado los dtseos hidrulicos y estructurales de los
elementos constitutivos del planteamiento hidpulico propuesto,
conformado por las siguientes estructuras:
4.2.1 Bocatorna Chilca
La Boca toma Chilca cuyo diseo, preliminar se proyect para
captar hasta 3,00 m3/s se encuenira ubicada sobre la margen derecha
del rio Mala, a una altitud de 700 msnm, consta de tres componentes
princ@ales: a) canal de aproxinaacwn, b) estructura de captacin,
constituida por las ventanus y boca1 de captacin y c) estructura de
limpia, conformada por el barraje mbvil. El canal de aproximacin se
inicia 60 m aguas arriba de la estructura propiamente dicha, sobre
un brazo del rio, el cual ser encauzado mediante diques laterales
rellenos con material del pio y protegdos con una capa de enrocado
de 1,00 m de espesor; la seccin del canal formado es trapezoidal de
6,60 m de fondo con taludes 1,5:1; en los primeros 40 m la altura
del canal es de 1,50 m, mientras que en los 20 m prdximos a la
estructura es de 2,00 m, para permitir que los excedentes de agua
sean aliviados en el primer tramo, por rebose.
La estructura de captacin consta del canal desgravadur, ventanas
de captacin, canal desmpiador y ventanas de derivacin. Siguiendo el
curso del canal de aproximacin se encuentra una cmara en cuyo lado
derecho se ha proyectado un
-
muro efictor frontal de 0,50 m de alto que actuar como un primer
rebose, sobre el cual van empotrados rteles de 1,50 m. Este primer
rebose con el vertedero de captacibn, forman el canal desgravador
de 2,10 m de ancho con una pendiente de fondo de 1% hacia la
compuerta desgrclw~dora.
Adyacente al desgravador se encuentran las cuatro (4) ventanus
de captacidn, ubtcadas en la pantalla frontal y enmarcadas entre
tres pilares y los muros laterales, cada ventana tiene 2,50 m x
0,70 m; en la parte superor est una losa de manwbrm de 1,60 m de
ancho y 12,00 m de largo para la operacibn de las rejillas
metlicas. Inmediatamente despus de las ventanas se fuma una cdmara
desm@iadora, limitada por los muros laterales, cuyo ancho es
variable entre 13,35 m y 6,50 m, que converge hacia una compuerta
de 0,60 m x 0,9U m y la comunka con el canal desrnpiador de 60 m de
longitud hasta su entrega al ro, tiene seccin rectangular y 0,90 m
de ancho, cuyo piso ser revestido con piedra asentada y
emboquillada con concreto.
Finalmente, se ubican las compuertas de derivacin hacia el canal
princylal, adyacentes a la compuerta desmpiadora, confomada por
&S ven tam de ingreso de 3,00 m x 1,00 m divididas por un pilar
de 0,50 m & ancho. Cuenta con una pantalla y losa puente de
1,50 m de ancho apoyado en los muros laterales y el pilar
central.
La estructura de limpia est compuesta por un barraje mvil que
ejercer una doble funcin de regulacilz y de limpia del material
grueso. La estructura est compuesta por tres compuertas
despedradoras de tipo deslizante de 2,80 m x 1,20 n separadas por
pilares; los canales despedradores fumado por los muros laterales y
los pilares tendr ranuras con peflles metlicos para la colocacin de
compuertas y ataguas; sobre los muros y pilares va una losa puente
de 5 0 0 m de amho de 12,50 m de largo con sus respecttvas
barandas. El piso estar prote@ con un revestimiento de 0,40 m de
espesor con piedra canteada y mentada en fc' = 210 k;g/cm2 de 14 m
de longitud hacia las agum amba y 11,50 m hacia aguas abajo, al
cabo del cual tendr un enrocado de proteccin de 10 m de largo. Los
muros de la boca1 sern de seccirt transversal trapezoidal, de
concreto reforzado segn direu, con un eSpeSOr mfnimo de la corona
de O,# m de altura variable. La cimentacin ser u m losa comda de
0,60 m de espesor con alas laterales de 0,70 m, tambin de concreto
reforzado segn dtireo adjunto.
4.2.2 Canal de Derivacin
Tiene una longifud total de 35,67 km medidos desde el km 0+000,
con cota de rasante de salida 700,00 msnura, ubicado a la altura
del pueblo Minay, cuya altitud aproximadamente es de 700,60
msnm.
En el diseo del canal se ha considerado sta de seccin
trapezoidal, con una pendiente S=0.001 y para una capacidad de
conduccin de 3,00 m3Js.
-
Para el dimensionamiento de la seccibn del canal se ha utilizado
la f h d a de Manning asumiendo un coeficienk de rugosidad n=O.020
correspondiente a un revestimiento de rnamposteda de piedra asenhdo
en concreto FC=140 km/cmZ.
E2 revestimiento del canal y la inclinucilz de los taludes se ha
diseado de acuerdo a consideraciones de orden geol@ieo, habindose
adoptado un talud 0,25:1, y para las bermas interior y exterior un
ancho de 0,50 m y 1,00 m, respecivamente. Las caractekticas
geomtricas e hidrulicas del canal se muestran en la Figura N".
A lo largo del trazo del canal, se han proyectado lar
comtmccZones de 16 Canoas, 03 Alcantarillas, cuya ubicacin se
indica a continuacibn:
Rehcin de Obras de Arte Progresiva Tipo de Esb-uctwa Promsiva
tipo de Estructum
Medkdor Parshall Canoa Cama Canoa Cama Cama Canoa Cama Cama
Cama
Canoa Canoa Canoa Alcantarilla Canoa Canoa Alcantadla Cama Cama
Alcantadla
4.2.3 Obras de Arte
- Canoas
Se han considerado 16 canoas, dfietindose camas @o; la
estructura de las canoas consiwn en un puente canal de concreto a m
d o fC=175 kg/cm2 y acero de refueno de fy=4 200 kg/cm2 cuyos
dimetros y distribucibn y se indican en el plano respectivo. Los
canales de entrada y salida del puenre sern de concreto f= 140
kglcm2, habindose prevLlrto aguas amba y aguas abajo de la cama un
enrocado de proteccwn con piedra de cantera acomodada para darle
proteccin a la estructura.
Se han proyectado 03 alcantarillas, disendose una alcantarilla
tljlo de seccin rectangular. El conducto tiene pendiente de fondo
S=U, 02, estar fomado por muros y piw de piedra asentada con
concreto fc'=140 kg/cm2 y emboquillada con mortero cemento - arena
I:3, la losa superior de 0,20 m de espesor, de concreto armado segn
diseo. Se ha previrto aguas amh aguas abajo de la alcantarilla un
enrocado de proleccin con piedra de cantera acomodada para darle
proteccin a la estructura.
-
En los extremos de los muros de encauzamiento a la entrada y
salida se han considerado vigas rectangulares de concreto amado.
Tambin se han diseudo muros en alas a 45-n la direccin del flujo en
la zona de aguas amba y aletas de salida en la zona de aguas abajo)
las cuales forman 90" con la direccin del flujo.
Los muros sern de seccin rectangular con cimentacibn tambin de
esa forma, de concreto reforzado de dimensiones variables segn los
casos. Sobre la losa superior Elevar un relleno compactado con
taludes I:I, el que contendr a la caja de canal, segn direu.
- Medidor ParshuU
El proyecto contempla un medidor parshall el que se ubicar en un
tramo recto a 0+050 del canal de derivacin.
Esta estructura ser de concreto fe= I4U kglcrn2, tendr un ancho
de garganta de W=2,3 m siendo el espesor delpiko y muros de 0,15 m
llevar 02 miras limnimtricas empotrado en una de las paredes, tal
como se muestra en la Figura N", el piso estar dotado de 02 uas de
concreto simple, en la entrada y salida del medidor.
El medidor estar unido al canal en el extremo aguas am'ba y
aguas abajo mediante una tramicwn de 2,U m de las mismas
caractersticas que las del canal de derivacin.
4.3 Costos de las Obras
Los costos de la obras se han determinado en base a los metrados
y los anlhis de las diferentes p a n i h que componen las obras. El
presupuesto de las obras civiles propuestas tiene los siguientes
componentes:
- Bocatoma Chilca en la margen izquierda del rio Mala y con
capacidad de 3,0 m3/s.
- Canal de derivacin con 356 km de longitud
- Obras de Arte
4.3.1 Metrados
Los metraus de las estructuras se han calculado de los planus de
diseo
Las unidades utilizadas para los metrados guardan
correspondencia con los cuadros de precios unitarios y
presupuestos.
-
PLANTA -
Visto en plonto y olrodo de uno conduccdn elevodo de aforo ,
Porsholl construido de hormign, en la que se honon representadas
tos portes componentes.
MEDIDOR PARSHALL DIMENSIONES EN METROS DESCARGA LIBRE :.;?;IF
hiadir .rondelas de 1/2" para conregu~i la co to , p a c t a de la
coronacson.
SECCION N - N
REPUBLICA DEL PERU MlNiSTERlO D E AGRICULTURA
I N S T I T U T O NACtONbL DE RECURSOS NATURALES INRE N A
DIRECCION GENERAL DE ESTUDIOS Y P R O Y E C T O S
DERlVAClON RIO MALA AL C H l t C A
MEDIDOR PARSHALL
:SCALA : s/E
FIGURA N o iie 0 . n . c . EJECUTAOO : REVISADO: APROBADO: 2
'ECHA : lng' Inp '
H O V i 1 9 3 S Cbp C ip Cip
-
4.3.2 Anrflr=rHr de precios unitarios
Los precios unirartos considerados en el presupuesto han sido
elaborados al mes de marzo de 1995. Para su elaboracibn se han
tomado en cuenta los rendimienfos de acuerdo a las condtcwm de
obra, la altitud y accesibilidad.
En el costo de La mano de obra se han incluido las mes Sociales,
en concordalrcia con los diirpositivos vigentes a la fecha sealada;
en el resto de los materiales de contempla el costo por transporte,
almacenamiento, distribucin y merma, habindose obtenido informacin
para tal efecto en Ea zona del proyecto, complementndose en la
Ciudad de Lima. En el A m V se muestran los costos unitarios que se
han utilizado para la elaboracm del presupuesto de las obras.
4.3.3 Presupuesto de obras
El total del costo de la infraestmctura de riego de los sutemas
de captacin y conduccin asciende a un total de SI. 17'317 613,OO
nuevos soles, al mes de marzo de 1995. En el presupuesto indicado
se han incluido los costos indirectos (27%), que componen gastos
generales, imprevistos y otros; a continuacidn se muestra el
resumen del presupuesto de obras. Para mayor detalle ver A m P?
(Presupuesto d e obras).
RESUMEN DE PRESUPUESTO DE OBRAS
COSTO DIRECTO 13'635 915,94 COSTO INDIRECTO (27%) 3'681 69731
COSTO TOTAL 17'317 613,25
1.00
2.00
3.00
4.00
4.4 Cronograma de Ejecucin de Obras
El monograma de ejecucin de las obras civiles que se muestra en
el Cuadro N" en el que se indica la programacin de las diferentes
obras que demandu la ejecucin del proyeclo. La programacin
considera que las obras nu debern efectuarse en el periodo de enero
a marzo debido a la presencia de lluvias.
- Trabajos Preliminares - Captacin ChiIca
- Canal de conduccin y rnel
- Obras de arte
El plazo de la ejecucin de las obras de captacin y conduccin del
proyecto es de 02 anos calendanos, de las cuales 16 meses son de
fiempo efectivo de obras.
35 561,23
1'099 825,99
12'428 259,09
72 269,63
-
CUADRO No 2
ESTUDIO DE FACTlBlLlDAD DEL PROYECTO DE IRRIGACION MAZAMARI
CRONOGRAMA DE EJECUCION DE OBRAS CIVILES
ACTIVIDADES
1 .- TRABAJOS PRELIMINARES
2.- BOCATOMA
3.- CANAL DE DERlVAClON
4.- TUNEL
5.- OBRAS DE ARTE
