Volumen III-2_Plan de Seguridad de La Presa

REPUBLICA DEL PERU

MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE CAJAMARCA

ASOCIACION LOS ANDES DE CAJAMARCA (ALAC)

PROGRAMA MINERO DE SOLIDARIDAD CON EL PUEBLO DE CAJAMARCA

ESTUDIO DE FACTIBILIDAD – PRESA CHONTA PROYECTO DE REGULACION DE LAS AGUAS DEL

RIO CHONTA MEDIANTE LA PRESA CHONTA

INFORME FINAL TOMO III: DISEÑOS A NIVEL DE FACTIBILIDAD

VOLUMEN III-2 PLAN DE SEGURIDAD DE PRESA

Marzo 2010

CONSORCIO SALZGITTER-SISA CES

Consulting EngineersSalzgitter GmbH

Estudio de factibilidad – Presa río Chonta Proyecto de regulación de las aguas del río Chonta mediante la presa Chonta

Informe Final

CONSORCIO SALZGITTER – SISA Volumen III-2_Plan de seguridad de la presa

El estudio de Factibilidad: Presa río Chonta - Proyecto de regulación de las aguas del río Chonta mediante la presa Chonta, consiste en los siguientes tomos y volúmenes:

TOMO I: INFORME FINAL

TOMO II: ESTUDIOS BASICOS

VOLUMEN II-1: TOPOGRAFIA

VOLUMEN II-2: HIDROLOGIA

VOLUMEN II-3: SEDIMENTOLOGIA

VOLUMEN II-4: GEOLOGIA

VOLUMEN II-5: GEOFISICA

VOLUMEN II-6: SISMOLOGIA Y RIESGO SISMICO

VOLUMEN II-7.1: GEOTECNIA Y MECANICA DE SUELOS - INFORME

VOLUMEN II-7.2: GEOTECNIA Y MECANICA DE SUELOS - ANEXOS

VOLUMEN II-8.1: SONDEOS Y PERFORACIONES DIAMANTINAS – PARTE I

VOLUMEN II-8.2: SONDEOS Y PERFORACIONES DIAMANTINAS – PARTE II

VOLUMEN II-9: CANTERAS Y MATERIALES DE CONSTRUCCION

VOLUMEN II-10: AGROLOGIA

TOMO III: DISEÑOS A NIVEL DE FACTIBILIDAD

VOLUMEN III-1.1: PRESA Y OBRAS CONEXAS, MINICENTRAL HIDROELECTRICA, VIAS DE ACCESO, AGUA POTABLE, RIEGO, DRENAJE Y O&M

VOLUMEN III-1.2: ANEXOS DEL VOLUMEN III-1.1

VOLUMEN III-2: PLAN DE SEGURIDAD DE LA PRESA

VOLUMEN III-3: PLANOS

TOMO IV: ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS

VOLUMEN IV-1.1: INFORME DE ESTUDIO DE IMPACTO SOCIAL Y SOCIO ECONOMICO

VOLUMEN IV-1.2: RESUMEN DE REUNIONES, ASAMBLEAS, TALLERES, PLANES DE CONSULTA Y RESOLUCIONES

VOLUMEN IV-1.3.1: ENCUESTAS EN EL AMBITO DEL PROYECTO – PARTE I

VOLUMEN IV-1.3.2: ENCUESTAS EN EL AMBITO DEL PROYECTO – PARTE II


Informe Final


VOLUMEN IV-1.3.3 ENCUESTAS EN EL AMBITO DEL PROYECTO – PARTE III

VOLUMEN IV-1.3.4: ENCUESTAS EN EL AMBITO DEL PROYECTO – PARTE IV

VOLUMEN IV-1.3.5: ENCUESTAS EN EL AMBITO DEL PROYECTO – PARTE V

VOLUMEN IV-1.3.6: ENCUESTAS EN EL AMBITO DEL PROYECTO – PARTE VI

VOLUMEN IV-1.4: PADRON DE USUARIOS ACTUAL

VOLUMEN IV-1.5.1: PADRON DE USUARIOS ZONAS DE AMPLIACION - PARTE I

VOLUMEN IV-1.5.2: PADRON DE USUARIOS ZONAS DE AMPLIACION - PARTE II

VOLUMEN IV-1.5.3: PADRON DE USUARIOS ZONAS DE AMPLIACION - PARTE III

VOLUMEN IV-1.6.1: CENSO DE PARCELAS EN EL AREA DEL EMBALSE, ZONA DE CANTERAS Y PLANTA DE TRATAMIENTO – PARTE I

VOLUMEN IV-1.6.2: CENSO DE PARCELAS EN EL AREA DEL EMBALSE, ZONA DE CANTERAS Y PLANTA DE TRATAMIENTO – PARTE II

VOLUMEN IV-1.6.3: CENSO DE PARCELAS EN EL AREA DEL EMBALSE, ZONA DE CANTERAS Y PLANTA DE TRATAMIENTO – PARTE III

VOLUMEN IV-1.7.1: VALORIZACION DE AFECTACIONES – PARTE I

VOLUMEN IV-1.7.2: VALORIZACION DE AFECTACIONES – PARTE II

VOLUMEN IV-2.1: ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL – PARTE I

VOLUMEN IV-2.2: ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL – PARTE II

VOLUMEN IV-2.3: ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL – ANEXOS

VOLUMEN IV-3: ASPECTOS LEGALES

TOMO V: COSTOS, BENEFICIOS, EVALUACION ECONOMICA Y FINANCIAMIENTO


Informe Final


i

INDICE

Pág. 1 INTRODUCCION 1-1

2 OBJETIVO 2-1

3 ALCANCES Y LIMITACIONES 3-1

4 PRINCIPALES CARACTERISTICAS, CATE GORIA Y TI POLOGIA DE LA PRESA CHONTA 4-1

4.1 Características 4-1

4.2 Categoría 4-1

4.3 Topología 4-1

4.4 Clasificación 4-2

5 ORGANIZACIÓN Y OBLIGACIONES DE LA SEGURIDAD DE LA PRESA 5-3

5.1 Organización 5-3

5.2 Obligaciones 5-3

6 ACTIVIDADES DE S EGURIDAD EN LAS DIFEREN TES FASE S DEL PROYECTO 6-1

6.1 Fase de formulación del Expediente Técnico 6-1

6.2 Fase de Construcción 6-1

6.3 Fase de Operación 6-1

6.3.1 Primer llenado 6-1

6.3.2 Operación post 6-1

6.4 Fase de cierre 6-2

7 INSTRUMENTACION Y SISTEMA DE AUSCULTACION 7-1

7.1 Instrumentación 7-1

7.1.1 Tipo de instrumentos y sus características 7-1

7.1.2 Ubicación de red de instrumentos 7-6

7.2 Sistema de auscultación para la presa 7-6

7.2.1 Auscultación hidráulica 7-6

7.2.2 Auscultación térmica 7-7

7.2.3 Auscultación sísmica 7-8

7.2.4 Auscultación deformacional y tensional 7-8

7.2.5 Auscultación geodésica 7-8

7.2.6 Rango de desplazamientos admisibles 7-10

7.2.7 Archivo y evaluación de datos 7-12

7.3 Medidas de seguridad 7-12


Informe Final


ii

8 PLAN DE EMERGENCIA (PDE) 8-1

8.1 Vinculación del PDE con sistema de Defensa Civil 8-1

8.2 Identificación de zonas vulnerables 8-1

8.2.1 Introducción 8-1

8.2.2 Alcances y limitaciones 8-1

8.2.3 Metodología 8-2

8.2.4 Escenario 1: Cuando la presa esta en su nivel NAMO y ocurre la venida. 8-3

8.2.5 Escenario 2: Cuando ocurre la rotura en la presa y ocurre la avenida. 8-4

8.2.6 Zonificación territorial delimitación de las áreas de inundación potencial 8-5

8.3 Acciones preventivas 8-7

8.4 Acciones durante la ocurrencia de la emergencia 8-7

8.4.1 Sistema de alerta temprana 8-7

8.4.2 El proceso de cinco pasos PDE 8-9

8.5 Acciones de remediación 8-14

9 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 9-1

9.1 Conclusiones 9-1

9.2 Recomendaciones 9-1


Informe Final


1-1

PLAN DE SEGURIDAD DE LA PRESA CHONTA

1 INTRODUCCION

De acuerdo a la tendencia mundial, es necesario establecer criterios de seguridad como prevención para limitar social y ambientalmente los riesgos potenciales que estas infraestructuras pueden representar.

La Seguridad de presas es el resultado del manejo coordinado de distintas disciplinas técnicas especializadas que intervienen en el diseño, cálculo, construcción, mantenimiento, operación y remoción de una presa, con el objeto de alcanzar y mantener el mayor nivel de seguridad factible.

El proyecto y construcción de estas obras ha evolucionado hacia estructuras de retención cada vez más altas, que han dado lugar a su vez a embalses de mayor volumen. Esta situación genera, sin lugar a dudas, un factor de riesgo para vidas y bienes de quienes habitan aguas abajo.

Las consecuencias de la rotura de una presa son generalmente de una gravedad tal, que la sola posibilidad de falla implica una alta responsabilidad, tanto para los técnicos encargados de su diseño, explotación y control, quienes deben extremar al máximo sus esfuerzos por minimizar dicho riesgo, como para aquellas autoridades que deben asegurar que existan los recursos humanos y económicos imprescindibles para su atención.

Los pilares básicos de la seguridad de presas, que deben cumplir en todas las fases son:

El correcto diseño y construcción

El mantenimiento y control del comportamiento durante la operación

La preparación para actuar en forma eficiente y a tiempo en el caso que se produzca una emergencia.


Informe Final


2-1

2 OBJETIVO

Lograr que la presa Chonta cumpla con los estándares internacionales de seguridad, tanto estructural como operativamente.


Informe Final


3-1

3 ALCANCES Y LIMITACIONES

El presente implica las principales actividades que las buenas practicas de ingeniería deben aplicarse a los diferentes procesos de implementación de un proyecto que involucra una obra de represamiento como es el caso Chonta; en ese sentido su alcance – en esta fase – es orientador y deberá ser mejorado en las diferentes fases de la implementación del proyecto hasta su cierre.

En el Perú no existe un organismo regulador de seguridad de presas ni un reglamento técnico sobre seguridad de presas y embalses, que cautelen que el diseño, construcción, operación y cierre de proyectos de presas cumplan con los estándares internacionales de seguridad.

Bajo este contexto, para la formulación del presente plan se ha tomado como referencia las normas establecidas por el Ministerio de Obras Publicas, Transportes y Medio ambiente de España, cuyo reglamento técnico sobre seguridad de presas y embalses se encuentra estipulado en la Orden del 12.03.1996.


Informe Final


4-1

4 PRINCIPALES CARACTERISTICAS, CATEGORIA Y TIPOLOGI A DE LA PRESA CHONTA

La presa Chonta se encuentra ubicada en el cañón de Sangal a 19 km de la ciudad de Cajamarca.

Para acceder a la zona de emplazamiento existen dos rutas alternas, la primera siguiendo la carretera que circula en forma paralela al río Chonta pasando por la localidad de Otuzco y la segunda por la carretera Baños del Inca a La Encañada, siendo esta la ruta más segura ante una eventualidad de emergencia.

4.1 Características

Las principales características de la presa son:

Talud aguas arriba : Vertical

Talud aguas abajo : 1.0 H, 0.75V

Longitud de corona : 253.85 m

Ancho de coronación : 7.50 m

Borde libre (f) : 5.45 m

Cota de fondo : 2851.00 m s.n.m.

Cota de cresta de vertedero (NAMO) : 2933.32 m s.n.m.

Cota de coronación : 2937.60 m s.n.m.

Cota de nivel de volumen muerto : 2881.10 m s.n.m.

Altura de presa para volumen muerto : 30.10 m

Altura máxima de presa : 86.60 m

Volumen de almacenamiento : 44.80 Hm3

Volumen mínimo de operación : 3.65 Hm3

Volumen de sedimentos : 2.57 Hm3

Caudal para un Tr 10000 años : 545 m3/s

Caudal transitado por el vertedero : 275 m3/s

4.2 Categoría

En función al riesgo potencial que pueda derivarse de la posible rotura o del funcionamiento incorrecto, la presa Chonta se encuentra dentro de la Categoría A, puesto que en la rotura o funcionamiento incorrecto puede afectar a núcleos urbanos o servicios esenciales, así como producir daños materiales o medioambientales considerables.

4.3 Topología

En función a su tipología, la presa Chonta es una presa de Gravedad de hormigón compactado a rodillo (sus siglas en inglés son R.C.C).


Informe Final


4-2

4.4 Clasificación

La presa Chonta es una presa de gravedad de RCC y pertenece al grupo de Grandes presas de categoría A.


Informe Final


5-3

5 ORGANIZACIÓN Y OBLIGACIONES DE LA SEGURIDAD DE LA PRESA

La Unidad Ejecutora será la única estructura administrativa y deberá protagonizar un papel importante en el manejo de las aguas de la presa, en concordancia con las políticas de desarrollo económico del valle de Cajamarca.

5.1 Organización

La estructura organizativa propuesta para la Unidad Ejecutora se presenta en la figura siguiente:

Figura Nº 01: Organigrama de la Unidad ejecutora

Las labores de vigilancia en las diferentes fases corresponde a la Unidad de Monitoreo y Evaluación del proyecto.

5.2 Obligaciones

El titular de la Unidad Ejecutora será responsable del cumplimiento de las normas de seguridad en todas y cada una de las fases de existencia de la presa. A tal fin deberá disponer de todos los medios humanos y materiales que exijan el cumplimiento y mantenimiento de las condiciones de seguridad indicados en el presente documento.

La Unidad Ejecutora deberá contar con un equipo técnico para desarrollar las labores de monitoreo y evaluación de seguridad de la presa, en cada una de las fases de desarrollo del proyecto.

Al frente del equipo indicado estará el Director Técnico, el cual deberá contar con conocimientos técnicos en las materias relacionadas a la seguridad de la presa.

En ningún caso deberá producirse un vacío en la dirección del equipo técnico


Informe Final


6-1

6 ACTIVIDADES DE SEGURIDAD EN LAS DIFERENTES FASES DEL PROYECTO

El control de seguridad de la presa debe ponerse en práctica desde la fase de proyecto (formulación del expediente técnico) y durante las fases de: construcción, puesta en carga, operación y cierre.

6.1 Fase de formulación del Expediente Técnico

Ejecución de adecuados estudios básicos, en particular los hidrológicos y geológicos, acorde a los estándares internacionales.

6.2 Fase de Construcción

Deberá de tener en consideración los siguientes aspectos, durante la ejecución de las obras, efectuar los reconocimientos necesarios y disponer el control de las mismas que aseguren la calidad y garanticen la seguridad de la presa.

los resultados de ensayos y análisis ejecutados para comprobar la calidad de las obras.

la información geológica obtenida durante la ejecución de las obras

las reformas introducidas en el proyecto durante la ejecución de las obras.

los tratamientos realizados para la impermeabilización y drenaje del terreno de fundación y la presa.

Ejecución del sistema de auscultación previsto, la toma de las mediciones que correspondan a esta fase, y la como sistematización de la información.

Proposición del plan del primer llenado de la presa.

6.3 Fase de Operación

6.3.1 Primer llenado

Las actas de los procesos de prueba y primer llenado de la presa.

El plan de auscultación de la presa como los resultados y su interpretación.

6.3.2 Operación post

Promover las inspecciones periódicas para verificar el estado de conservación de las obras y equipos, asegurando la idoneidad e independencia de los equipos encargados de realizarla.

Ejecución de la auscultación de acuerdo con las normas aprobadas por la Administración.

La evolución de los niveles de embalse, en relación a los caudales entrantes y salientes al mismo, y de los datos climatológicos.

La evolución de los caudales de filtración a través del terreno de fundación y de la presa así como las presiones registradas.

Identificación de episodios excepcionales y circunstancias anómalas que pudieran producirse, promoviendo de manera simultánea su estudio y análisis, así como de disponer los medios necesarios para proceder a su inmediata reparación en el caso que proceda.

La descripción de trabajos realizados para la conservación o seguridad de la presa.


Informe Final


6-2

6.3.2.1 Operación y Mantenimiento

Ejecución del Plan de Operación y Mantenimiento anual, así como del establecimiento de los protocolos de operación y mantenimiento de la presa.

Cumplir con las acciones de operación y distribución del agua entre los diferentes usuarios, estableciendo reglas de gestión del agua (general y anual) y verificando su cabal cumplimiento.

Ejecución del mantenimiento preventivo a las diferentes estructuras electromecánicas y obras conexas.

Establecimiento de un plan anual de Capacitación del personal de operación y mantenimiento para actuar en caso de emergencia

Ejercitación a través de la simulación de las posibles situaciones de emergencia

6.3.2.2 Auscultación e inspección

Se deberá elaborar Normas de Explotación de la presa y del embalse, las que deben incluir la normativa de seguridad y deberá ser incorporada al Archivo Técnico de la misma. En ellas se deberá establecer, como mínimo, lo siguiente:

Los niveles máximos y mínimos admitidos en el embalse para cada época del año.

La velocidad máxima de variación del nivel del embalse admisible, especialmente en caso de riesgos de inestabilidad en las laderas.

Los resguardos convenientes en el embalse durante épocas de riesgo de avenidas.

Las normas para accionamiento de compuertas en caso de avenidas.

Las precauciones para evitar la evacuación intempestiva de caudales que pudieran ocasionar daños aguas abajo de la presa.

Los sistemas de alarma y su accionamiento.

Con una periodicidad no superior a cinco años y después de situaciones excepcionales, como grandes avenidas o sísmos, la Unidad Ejecutora deberá realizar una inspección detallada para evaluar la situación de seguridad de la presa y redactará un documento en el que se resuman las observaciones realizadas; se señalará los defectos o insuficiencias detectadas y se propondrá las acciones necesarias para mantener el nivel de seguridad de la presa.

6.4 Fase de cierre

Formulación del proyecto de adecuación de cierre y procedimiento a su ejecución.


Informe Final


7-1

7 INSTRUMENTACION Y SISTEMA DE AUSCULTACION

La presa Chonta necesita observación regular de su comportamiento, tanto durante su construcción como durante la operación del embalse.

7.1 Instrumentación

En los diseños a nivel de factibilidad se ha considerado como parámetros esenciales:

La observación y medición de la presión de poros en la cimentación.

La observación y medición de asentamientos y alineamiento del cuerpo de la presa durante y después de la culminación de los trabajos.

La medición de la temperatura al interior de la presa.

La medición de descargas de percolación.

Aceleraciones del cuerpo de presa en caso de sismos.

7.1.1 Tipo de instrumentos y sus características

La instrumentación propuesta corresponde a un sistema práctico y eficiente, considerando las exigencias del mantenimiento y atención del ambiente del lugar.

7.1.1.1 Puntas de Vinchón (3D joinmeter)

Las puntas de vinchón es un instrumento mecánico utilizado para la medición directa con una pinza de dos superficies adyacentes en tres direcciones ortogonales.

El equipo cumple con las siguientes especificaciones:

Figura Nº 02: Puntas de Vinchón

Especificaciones Pinza precisión:

- ±0, 02 mm (digital) o ±0.04 mm (vernier)

Máximo desplazamiento relativo

(convergencia y divergencia):

- eje x: 50 mm/40 mm

- eje y: 30 mm / ∞

- eje z: 10 mm / ∞

Dimensiones:

- (W × L × D) × 210 mm 180 milímetros 60 mm

7.1.1.2 Piezómetros

Para el monitoreo de niveles piezométricos de agua, infiltración y la verificación de modelos de flujo, en la presa Chonta se han previsto los siguientes tipos:

Piezómetro eléctrico de cuerda vibrante y dinámico


Informe Final


7-2

Piezómetros hidráulicos tipo Casagrande

Piezómetros eléctricos de cuerda vibrante y dinámicos

Los piezómetros eléctricos de cuerda vibrante (VW) son sellados en pozos de perforación y embebidos en rellenos para medir las presiones de poros.

El piezómetró VW convierte la presión de agua a una señal de frecuencia a través de un diafragma y de una cuerda de acero tensionada.

El piezómetro está diseñado de manera que un cambio en la presión en el diafragma genera un cambio en la tensión de la cuerda.

Cuando es activada por una bobina magnética genera una señal de frecuencia que es transmitida al aparato lector.

Figura Nº 03: Piezómetros eléctricos de cuerda vibrante y dinámicos

Especificaciones

Tipo de sensor: Pluck tipo vibrante alambre sensor integrado o IDT. Resolución: 0.025%FS.

Precisión: ±0.1 % FS para 0,7 - sensores de la barra de 7, ±0.3 % FS 17 y 35 de la barra de sensores. Presión máxima: 1.5 x gama nominal.

Filtro: 50 micras sinterizado inox.

Coeficiente de temperatura: < 0,04 % FS ° C). Resolución: 0.025%FS.

Filtro: 50 micras sinterizado inox.

Coeficiente de temperatura: < 0,04 % FS ° C). Tamaño: Standard: 19 x 195 mm (0,75 x 7.75 ")

Piezómetros hidráulicos tipo Casagrande

Consisten en un filtro unido a una tubería vertical. El filtro es colocado en una zona de arena y posteriormente se coloca un sello de bentonita para aislar la presión de poros en el filtro.

El espacio entre la tubería vertical y la perforación es rellenada con un mortero de cemento para prevenir el movimiento no deseado del agua hacia la superficie.

Los niveles de agua en los piezómetros verticales son medidos por un indicador de nivel de agua. Este indicador lo componen un sensor, un cable o cinta graduada y un carrete con partes electrónicas.

El sensor se introduce por la tubería hasta que haga contacto con el agua, lo que es indicado por una luz y un zumbador instalados dentro del carrete.

La profundidad o nivel del agua se observa en el cable o cinta graduada.


Informe Final


7-3

En el esquema siguiente se puede apreciar los componentes de instalación del referido piezómetro.

Figura Nº 04: Piezómetro hidráulico tipo Casagrande

7.1.1.3 Termopar

El sensor de temperatura de VW se utiliza para controlar el calor de hidratación en la masa de concreto RCC.

El sensor de temperatura VW consta de un cuerpo de acero inoxidable, un cable se celebró en la tensión dentro del cuerpo, una bobina electromagnética, y el cable de señal.

El cuerpo del sensor se expande y contrae con los cambios de temperatura, aumento o disminución de la tensión del cable en el interior del cuerpo.

Cuando un lector está conectado al sensor, se envía un impulso eléctrico a la bobina, que arranca el cable y hace vibrar a su frecuencia natural.

Una segunda bobina recoge las vibraciones y devuelve una frecuencia a la lectura.

La frecuencia de lectura se convierte en unidades de temperatura mediante la aplicación de factores de calibración.

El equipo cumple con las siguientes especificaciones.


Informe Final


7-4

Figura Nº 05: Termopar

Especificaciones

Tipo de sensor: IDT (ohm de 2 K) o termistores (3 ohm k). Gama:-de 20 a 80 ° C. Otros rangos disponibles. Resolución: 0,2 ° C con grabadora de datos de VW. Precisión: ±0.5 ° C.

Dimensiones: 9,5 x 101 mm (0.375 x 4 ").

Materiales: Cuerpo de latón.

Peso: 50 g (0.11 lb.).

Cable de señal: Igual que la temperatura VW sensor. Lectura y registradores de datos: datos de VW Grabadora y la mayoría de los tipos de registradores de datos

7.1.1.4 Acelerógrafo

El acelerógrafo es un instrumento que registra la aceleración del suelo, provocada por un sismo, en función del tiempo.

El acelerógrafo propuesto para la instrumentación de la presa Chonta consiste en un equipo Tipo K2 con capacidad de adquirir 6 canales, el cual cuenta con dos acelerómetros triaxiales Episensor externos.

Así mismo, este equipo debe contar con un receptor de GPS para el control del tiempo y localización de la estación central.

Figura Nº 06: Acelerógrafo

Especificaciones

06 canales

Episensor triaxial

Sistema de cronometraje incorporado

Placa de ADC/DSP de tres canales, de 24 bits que ofrece aproximadamente 129 dB rango dinámico en 200 sps

Manejo de datos compatible con IBM PC con Windows 2000, Windows NT 4.0, Windows 98 o Windows ME. Para su comodidad, los programas también se ejecutarán bajo Windows 95 o 3.1.

Adquisición y procesamiento de los datos

La adquisición de los datos se realiza usando el programa Quick Talk, mediante el cual se puede transferir los registros desde la tarjeta de almacenamiento del equipo hacia el disco duro de la computadora portátil.


Informe Final


7-5

Los datos transferidos, con el programa Quick Look se podrá verificar si los datos almacenados corresponden a un evento sísmico o no.

7.1.1.5 Aforador

En las galerías de inspección se deberá colocar canaletas de drenaje en cuyos extremos se colocaran medidores de caudal (Parshall, RBC o vertedero triangular).

El equipo cumple con las siguientes especificaciones.

Figura Nº 07: Medidor Parshall

Especificaciones

Medidor tipo Parshall.

Ubicación: Canales de descarga en las galerías de inspección y drenaje

Reglillas de acero inoxidable

Graduación en litros por segundo

Rangos de medición de 0.25 a 5 l/s

7.1.1.6 Estación meteorológica compacta

Para el registro de datos meteorológicos se ha previsto la instalación de una estación compacta automatizada que registra la velocidad y dirección del viento, temperatura, humedad relativa del aire, pluviosidad.

Figura Nº 08: Estación meteorológica compacta

Especificaciones

Rango de medición: - Velocidad del viento: 0 ... 281 km/h - Dirección del viento: 0 ... 360º - Temperatura del aire: -20 ... +70 ºC - Humedad del aire: 20 ... 100% - Pluviosidad: 6,5 cm / período de medición

Resolución: - Velocidad del viento: 1 km/h - Dirección del viento: 2º - Temperatura del aire: 0,1 ºC - Humedad del aire: 0,1% - Pluviosidad: 0,01 cm

Precisión

- Velocidad del viento: ±5 % - Dirección del viento: ±7 º - Temperatura del aire: ±0,6 ºC - Humedad del aire: ±3 % - Pluviosidad: ±2 %

Intervalo de memoria

Ajustable: 1, 10, 15, 30 o 60 min. (30 min. permite un registro de más de 180 días)


Informe Final


7-6

7.1.2 Ubicación de red de instrumentos

Los piezómetros para el monitoreo de las presiones de poros se colocarán en secciones del cuerpo de la presa y abajo en su cimentación, elegidas como representativas para la medición y el control de la presión de poros.

En cada sección se colocarán los instrumentos en tres horizontes: el más bajo es dentro de la cimentación, los otros, en el cuerpo de la presa.

En los estudios definitivos del diseño se deberá de definirse el trazado de los cables eléctricos que tienen que colocarse en el cuerpo de la presa; la transmisión de los datos de las presiones registradas por los piezómetros de las secciones deberán ir a una central de medición cuya ubicación podrá ser en la berma aguas abajo.

La medición de asentamientos y alineamiento se ha previsto por medio de la instalación de un sistema de monumentos fijos en la roca de los dos estribos de la presa.

Estos monumentos sirven de base para controlar en forma regular y periódica la posición (nivel y desplazamiento) de monumentos establecidos a lo largo de la berma aguas abajo y de la corona de la presa en el curso de la construcción.

Los instrumentos que se han previsto instalar se detallan en el cuadro siguiente.

Cuadro Nº 01: Instrumentos a instalarse en la presa Chonta

Detalle Símbolo Cantidad

3D crack meter (Puntas de Vinchón) PV 39

Hito geodésico M 12

Piezómetro eléctrico PE 35

Piezómetro dinámico PD 1

Piezómetro abierto tipo Casagrande PCAS 12

Termopar T 64

Acelerógrafo A 1

Puntos de control topográfico PT 06

Aforadores (vertederos rectangulares) AVT 06

Estación meteorológica compacta EMC 01

Para mayores detalles ver el plano general en planta N° PS-GN-01, donde se muestra la disposición de los instrumentos en planta, plano N° PS-SC-02 la sección longitudinal y planos del N° PS-SC-03 al PS-SC-07 las secciones transversales y del N° PS-SN-08 al PS-SN-12 las secciones a nivel.

7.2 Sistema de auscultación para la presa

7.2.1 Auscultación hidráulica

Niveles del embalse

Por razones exclusivamente de explotación, en todas las presas se mide continuamente el nivel de embalse. Es necesario saber su valor en cada momento


Informe Final


7-7

para poder conocer el volumen de agua embalsada y que sirva de complemento a otro tipo de auscultación.

La auscultación en el primer llenado será diaria y después del primer año de operación será mensual.

Filtraciones

Las filtraciones se producen debido al contacto del agua con la presa, la cual se filtra a través del material o de los flancos de cimentación.

Para dicho efecto se plantea la instalación de un aforador de filtraciones en las galerías de drenaje.

El caudal de filtraciones deberá medirse a intervalos regulares, analizando el agua de filtración por si hay decoloración o turbiedad o por si se registra un aumento anormal durante las rutinarias visitas de inspección.


Niveles piezométricos

Por las consideraciones de la cimentación se ha previsto un plan de inyecciones al tres bolillo para mejorar las condiciones de estabilidad y de impermeabilidad de la zona de cimentación.

Para conocer la eficacia de la red de drenaje y el comportamiento de la pantalla de impermeabilización y la ley de subpresiones en las secciones controladas, se plantea la instalación de 35 piezómetros eléctricos, de 01 piezómetro dinámico y 12 piezómetros del tipo casagrande en los taludes aguas abajo de la presa.


7.2.2 Auscultación térmica

La medición de temperaturas, tanto del ambiente como del interior de la presa, tiene una gran importancia en el cálculo de tensiones en las presas de concreto RCC.

El concreto RCC en masa está especialmente sometido a las tensiones inducidas por la temperatura derivada de la expansión o retracción, cuando los parámetros de la presa están expuestos directamente a la luz solar en épocas calurosas o a la presencia del viento muy frío.

Para la medición de temperaturas en el interior de la presa y para conocer su distribución durante las fases de construcción y explotación, se plantea dejar embebidos 64 termómetros de resistencia.

La auscultación se efectuara desde el proceso constructivo en forma diaria, primer llenado será diaria y después del primer año de operación será mensual


Informe Final


7-8

7.2.3 Auscultación sísmica

Cuyo objetivo será medir la actividad sísmica en la zona, para controlar los efectos de las vibraciones naturales (terremotos) como las vibraciones provocadas por actividades humanas (voladuras).

Tales vibraciones podrían provocar deformaciones excesivas en los cimientos, lo que supondría una drástica disminución de la seguridad y a un aumento de la filtración.

Los terremotos pueden causar también inestabilidad de los estribos o laderas del embalse.

Para dicho efecto se plantea la instalación de 01 acelerógrafo, que consiste en una base embebida en una parte de la presa y en un acelerómetro u otros dispositivos de identificación del movimiento que registra la magnitud de la vibración de modo continuo durante un periodo de tiempo dado.

7.2.4 Auscultación deformacional y tensional

La medida de los movimientos de traslación se lleva a cabo normalmente utilizando cierto tipo de técnicas topográficas.

En cada junta de construcción de la presa de RCC en la cota coronación se planteo la instalación de Puntas de Vinchon (3D joinmeter) para la medición de los desplazamientos en los 3 ejes (x, y, z), así como los movimientos relativos de una parte de la estructura de concreto RCC respecto a otra parte de las mismas o del cimiento.

Para dicho efecto se plantea la instalación de 39 Puntas de Vinchon (3D join meter)


7.2.5 Auscultación geodésica

Conforme a las reglas de mantenimiento y control de obras civiles durante el curso de su operación, generalmente se dispone de un sistema de auscultación de las estructuras para fines de verificar la posición real de ellas, así como desplazamientos originados, posiblemente por asentamientos de la cimentación, por deslizamientos, volteos o movimientos sísmicos.

El objeto de la auscultación geodésica es determinar el grado de desplazamiento que pudieran presentarse en las estructuras conformantes de la presa con el tiempo o después de los movimientos sísmicos.

En tal sentido a partir de la terminación del estudio de Auscultación Geodésica, podrá determinarse si es que hay deformaciones, su magnitud y dirección.

Para cumplir con tal fin, se determinará si hay desplazamientos horizontales y/o verticales de puntos fijos colocados en la estructura, mediante observaciones periódicas de control, posteriores a la medición “cero”; comparando las nuevas mediciones con la medición “cero” se podrán determinar los cambios ocurridos durante el período transcurrido.


Informe Final


7-9

Con estas observaciones se podrá tener mejor control del comportamiento de la presa y de las estructuras conformantes de ella.

7.2.5.1 Sistema de puntos fijos existente

En el ámbito del la presa Chonta se han colocado hitos o bench marks ubicados en ambas márgenes del río que pueden servir como puntos fijos referenciales, cuyas características son las siguientes:

Cuadro Nº 02: Sistema de puntos existentes

Detalle Puntos geodésicos

Nombre DIQ - 1 DIQ – 2

Ubicación Dique Chicche Dique Chicche

Tipo de monumento Hito de concreto Hito de concreto

Zona UTM 17 17

Norte 9216183.5396 9216023.8391

Este 787407.4784 787048.2903

Latitud 07° 05 '01.63594" S 7°05'06.89669"S

Longitud 78° 23 '53.80902" O 78°24'05.47712"O

Altura elipsoidal 3032.9468 m s.n.m 3032.3815

Elevación geoidal (EGM 96) 3013.1326 m s.n.m 3012.5694

Mayores detalles de los puntos geodésicos indicados se muestran en el anexo correspondiente.

7.2.5.2 Red de microtriangulación

Instalación

Para la instalación de la red de microtriangulación se deberán construir postes de observación fijos ubicados en las zonas fuera de la influencia de inundación de la presa.

Luego en la construcción de los postes se deberá ajustar la ubicación de los postes para la red de microtriangulación buscando una mejor visibilidad entre todos ellos, los cuales se sugiere sean ubicados 2 en la margen derecha y 2 en la margen izquierda, aguas abajo y aguas arriba de la presa Chonta.

Características de los postes de la red de microtriangulación

Los postes de la red de microtriangulación deberán ser construidos de concreto f’c= 210 kg/cm2, similar a una columna de concreto armado de 1.20 m de altura, con una base cuadrada de 0.25 m x 0.25 m, una zapata de 1.00 m x 1.00 m x 0.50 m la cual va enterrada y compactada con relleno de material propio alrededor de ella.

El poste en si tiene un armazón de fierro corrugado de ½”, constituyendo todo una sola unidad.

En la parte superior del poste, deberá ir colocada una plancha metálica de 0.15 m x 0.15 m embebida en concreto, en la cual va empernada una tapa metálica para protección de 0.252 m x 0.252 m, esta columna tiene un punto fijo (BM).


Informe Final


7-10

Red de microtriangulación

La red de microtriangulación se constituirá desde los postes de microtriangulación de tal modo, que desde uno de ellos se pueda observar distancia y ángulos de los tres restantes.

Para las mediciones verticales se le dará cota a cada BM, partiendo desde los puntos fijos existentes (DIQ 1 y DIQ 2).

7.2.5.3 Medición cero

Luego de instalados los postes de triangulación se deberá efectuar la medición cero, es decir fijando las siguientes variables

Establecimiento de coordenadas relativas

Medición de ángulos y distancias entre los postes de microtriangulación

Nivelación y establecimiento de altitudes.

7.2.5.4 Planeamiento y programación de auscultaciones geodésicas ordinarias y extraordinarias

La tarea del sistema de auscultación es evaluar sobre la base de los postes instalados el estado y seguridad de la presa, para lo cual se deben realizar las mediciones de los puntos colocados en la estructura de la presa.

Las auscultaciones geodésicas futuras para el control de desplazamientos horizontales y verticales de los puntos colocados en la estructura de la presa, son de mucha importancia, puesto que representa la única forma que permite obtener una imagen del comportamiento de la presa ante diversas solicitaciones.

Auscultación geodésica ordinaria

Los controles geodésicos ordinarios deberán de ejecutarse con una periodicidad de una vez cada año, preferiblemente después del periodo de avenidas para poder abarcar el control de todos los puntos colocados en la estructura.

En vista de que se trata del problema de seguridad, el personal contratado para realizar los controles deberá ser calificado, con conocimientos técnicos generales y especiales. Dada su naturaleza, la auscultación geodésica se tendrá que llevar a cabo solo manualmente.

Auscultación geodésica extraordinaria

Además de la auscultación geodésica ordinaria deberán de ejecutarse controles geodésicos adicionales, los cuales estarán en concordancia con los eventos que se consideren extraordinarios.

La periodicidad de estas medidas deberán estar de acuerdo a la magnitud de las ocurrencias y se realizará inmediatamente después de ocurrido los eventos.

7.2.6 Rango de desplazamientos admisibles

Los desplazamientos permitidos se definen considerando que se podría asegurar que no se presentarán desplazamientos continuos por largo plazo en el transcurso del tiempo y que más bien estos disminuirán hasta estabilizarse.


Informe Final


7-11

Los desplazamientos se definen según su dirección y según los elementos de construcción, después de la situación existente, tomando en consideración que estos ya están estabilizados.

No se cuenta con normas establecidas para desplazamientos, sin embargo a continuación se presenta recomendaciones en base a la experiencia en obras similares.

7.2.6.1 Dirección

Según la dirección de los desplazamientos estos serán tres:

Coordenada plana X, en el sentido hacia aguas abajo.

Coordenada plana Y, perpendicular al eje X.

Coordenada plana Z, altura.

7.2.6.2 Elementos de construcción

Se diferencian los tres siguientes elementos de construcción:

Todos los muros contiguos, que por su esbeltez y su estabilidad comprometida deben ser críticamente analizados.

Los ámbitos de las compuertas que forman un marco estable y cuya estabilidad y serviciabilidad no disminuye por pequeños desplazamientos.

El vertedero, cuya estabilidad y serviciabilidad no disminuye por pequeños desplazamientos.

En cuanto a los water stop y su capacidad de deformación entre los bloques de elementos de la construcción, existen límites para los desplazamientos permitidos, que serán similares a los que se detallan más abajo.

7.2.6.3 Rangos de desplazamientos

Bloques / Pilares

Se podría permitir para los desplazamientos entre bloques de 10 mm perpendicular a la presa (eje X).

Si el desplazamiento permitido futuro es mayor, la presa deberá ser controlada con mediciones de auscultación más frecuentes para control de estabilidad.

Lo mencionado es válido cuando la construcción muestra una inclinación con respecto al eje vertical.

En la dirección longitudinal (eje Y) los desplazamientos son despreciables por el establecimiento de esfuerzos con las construcciones contiguas.

Para este caso pueden ser permitidos mayores desplazamientos (por ejemplo 15 mm), si se sobrepasa esta medida se debería efectuar mediciones más frecuentes.

En el eje Z, se estima que considerando las características del terreno de fundación también se puede permitir 15 mm, antes de efectuar mediciones más frecuentes para control de la estabilidad.


Informe Final


7-12

Ámbito de las compuertas (entre pilares)

Se debe diferenciar entre el desplazamiento de los bloques y entre ellos.

Los desplazamientos de los bloques, deben ser pequeños porque se podría perder la serviciabilidad (movimiento, impermeabilidad de las compuertas).

Se puede estimar en 10 mm para el eje Y.

Para el eje X (que sería una vuelta) el desplazamiento permitido sería menor (de 5 a 8 mm).

Para el eje Z, es posible que se produzca diferentes asentamientos. Se deberán efectuar observaciones más frecuentes e investigaciones a partir de desplazamientos del orden de los15 mm.

Desplazamientos entre los bloques pueden permitirse de 15/10/10 mm (ejes X, Y, Z).

Los tapajuntas entre los bloques deberán soportar esos desplazamientos.

Si los desplazamientos sobrepasan dichos valores, se deberán efectuar controles más frecuentes para determinar las causas.

7.2.6.4 Adecuación de los rangos de desplazamientos

En todo caso, los valores de los rangos indicados anteriormente deberán ser adecuados, cuando se disponga de series largas de mediciones que permitan establecer el comportamiento de toda la presa.

7.2.7 Archivo y evaluación de datos

Los datos obtenidos del control geodésico deberán ser registrados en archivos apropiados y deberán ser sometidos a evaluación inmediata por expertos calificados.

Se facilitará así la identificación rápida de datos que puedan ser indicadores o evidencias de movimientos en la posición de las estructuras y así poder tomar las medidas de seguridad pertinentes.

7.3 Medidas de seguridad

En caso de obtenerse valores que se consideren de riesgo para la estabilidad de la estructura, deberán de determinarse las causas y evaluarse las posibles consecuencias de estas, para lo cual deberán tomar las medidas correctivas para asegurar la funcionabilidad de la presa, las cuales deberá estar bajo la dirección un especialista calificado en seguridad de presas.


Informe Final


8-1

8 PLAN DE EMERGENCIA (PDE)

En este plan se proponen algunos lineamientos y acciones generales que se deben seguir durante una emergencia hídrica.

Este plan necesariamente tendrá que ir detallándose en cada fase de gestión del proyecto.

Entre las emergencias a considerar pueden mencionarse, por ejemplo, falla de órganos esenciales para evacuación de caudales, compuertas, deslizamiento de taludes, fallas en la fundación de una presa, o una rotura completa de la misma causada por sobrepaso, terremoto o rompimiento de presa.

Se incluye los Mapas de Inundación que muestran gráficamente los escenarios que se pueden prever de acuerdo a las situaciones más críticas consideradas.

8.1 Vinculación del PDE con sistema de Defensa Civil

Ante la ocurrencia de una emergencia en una presa, la Unidad Ejecutora asume la responsabilidad de Declarar la Emergencia, informando de la misma a las máximas autoridades de defensa civil de las provincias afectadas.

Por lo tanto, el plan de emergencias debe estar integrado a un sistema de emergencias para el cual, el mismo, constituye una herramienta más con el objetivo de salvaguardar la vida y bienes de la población.

8.2 Identificación de zonas vulnerables

8.2.1 Introducción

El principal evento referido a la presa Chonta, lo corresponde a las inundaciones de zonas ubicadas en la franja marginal del río, producto ya sea de la ocurrencia de una avenida máxima o la rotura de la presa.

El estudio de identificación de las zonas de inundación se realiza considerando 02 escenarios: i) cuando ocurre la máxima avenida en condiciones de máxima operación ii) cuando ocurre una ruptura de la presa, en ambos casos se considera la simulación del hidrograma resultante aguas abajo como resultado de la avenida generada por la ocurrencia de eventos hidrológicos extremos y también por esa ruptura parcial de la presa.

Para el tránsito hidrológico de la avenida generada se utilizaron los métodos de Onda Cinemática y Muskingum y para el transito hidráulico el método de Onda Dinámica, para realizar dichos métodos se utilizaron hojas de cálculo y se empleo el modelo de simulación hidráulica HEC-RAS.

8.2.2 Alcances y limitaciones

En el Perú no existen normas sobre seguridad de presas y las experiencias en análisis de riesgo de falla son muy pocas; bajo este contexto se toma como referencia la Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el Riesgo de Inundaciones y las normas del Ministerio de Medio Ambiente de España - Guía de Clasificación (TYPSA-ECM 1996).

El modelamiento matemático es una herramienta que permite cuantificar el daño generado por inundación, este nos permite realizar la simulación de la rotura de la


Informe Final


8-2

presa y obtener los niveles de inundación aguas abajo de la misma así como el tiempo respecto al momento de la rotura que tardaría en producirse dicha inundación. Dentro de las principales limitaciones del modelamiento, es que consideran un flujo compuesto solo por agua, en la realidad los fenómenos de inundación y máximas avenidas se presentan muchas veces como flujos compuestos que arrastran diferentes tipos de materiales.

Se ha evaluado aproximadamente 16 km del río Chonta, desde el eje de presa hasta la confluencia con el río Mashcón. En dicho recorrido se ha evaluado la faja marginal de inundación para los distintos escenarios de modelamiento realizados.

8.2.3 Metodología

Para la identificación de las zonas de inundación se han simulado bajo distintos escenarios, como:

La presa está en su nivel NAMO y ocurre la Máxima Avenida del proyecto, en este caso calculada para un periodo de retorno de Tr=10 000.

Ocurre una rotura en la presa (Dambreak) y ocurre la máxima avenida.

La etapa de tránsito de avenida formada por el caudal en los diferentes escenarios planteados, produce efectos destructivos a causa de la elevación del tirante de agua, produciéndose la inundación propiamente dicha.

Como se sabe, el cálculo de la elevación del tirante de agua está gobernado por 3 ecuaciones fundamentales, ecuación de continuidad, ecuación de conservación de energía, y la ecuación de movimiento de un flujo, en ese sentido resulta difícil y complejo el calculo de esa elevación; sin embargo con la ayuda de un modelo matemático se puede reducir esta complejidad y simular estos eventos extremos.

Selección del Modelo Para este caso se eligió el modelo River Analysis System del Hidrologic Enginnering Center (HEC RAS), se ha elegido este software por su extendido uso y la variedad de estudios realizados. También se utilizara la extensión HEC GEO RAS que funciona en interfase con el formato GIS, esta extensión permitirá elaborar los mapas de inundación.

Fases Pre proceso

En esta fase se desarrollo para cada escenario los siguientes pasos:

- Crear archivo proyecto de Sistema de Información Geográfica (SIG).

- Creación de un Modelo Digital del Terreno en formato TIN (Triangulated Irregular Network).

- Dibujo del eje del río Chonta.

- Dibujo de los cauces de delimitación del eje del río Chonta, la información recopilada en las visitas a campo sirve como apoyo en esta etapa.

- Dibujo de los patrones de flujo que representan las zonas por donde prevemos que circulará el flujo preferentemente tanto por el cauce principal como por las llanuras de inundación. La información recopilada en las vistas a campo sirve como apoyo en esta etapa.


Informe Final


8-3

- Creación de secciones transversales, determinadas en base al análisis del perfil longitudinal del río chonta desde el Puente Chonta hasta el eje de la presa, también se tomo en cuenta la sinuosidad del río y los estrechamientos del terreno.

- Creación de cauce 3D a partir del cauce creado en planta, mediante proceso de automatización del software seleccionado.

- Creación de secciones transversales 3D (de forma análoga).

- Crear archivo para exportar a software ¨ River Analysis System ¨, HEC-RAS.

Aplicación del modelo La aplicación del modelo considera los siguientes pasos:

- Importar geometría desde SIG.

- Editar los datos necesarios para el cálculo en régimen variable (condiciones de contorno, hidrograma de entrada, duración de la simulación, etc.).

- Realizar simulación con HEC-RAS.

- Exportar resultados de HEC-RAS a SIG.

Post proceso - Superposición de mapas de inundación con el mapa de uso actual para

cuantificar el tamaño y tipo de área afectada en cada escenario planteado.

La metodología seguida se encuentra esquematizada en el flujograma que se muestra en los anexos.

8.2.4 Escenario 1: Cuando la presa esta en su nivel NAMO y ocurre la venida.

En este escenario como punto de partida se utilizó el hidrograma de salida transitado en el vertedero de excedencias, cuyo transito se muestra en el siguiente gráfico.

Hidrogramas T

Entrada I

Salida O1

hr m3/s m3/s

0 0 0.00 1 4.3 0.05 2 43.2 1.35 3 98.8 7.83 4 139.7 22.17 5 260.7 51.13 6 501.9 117.70 7 525.9 213.06 8 342 271.96 9 217.8 274.14

10 134.3 247.48 11 66.2 208.82 12 28.4 168.44 13 11.7 133.42 14 4.9 105.61 15 2.1 84.22 16 0.9 67.85 17 0.5 55.26 18 0.2 45.49 19 0.1 37.80 20 0.1 31.70

Descargas de Ingreso & Salida Presa Chonta

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

T iempo (ho ras)

Descargas de Ingreso Descarga de Salida


Informe Final


8-4

El hidrograma de salida en el vertedero de la presa, ha sido transitado a través de los 16 km de río hasta la confluencia con el río Mashcón.

Resultados del modelo

Siguiendo con la metodología descrita en el acápite anterior se ha confeccionado un mapa de inundación para el escenario propuesto, el mismo que se muestra en el Anexo.

8.2.5 Escenario 2: Cuando ocurre la rotura en la presa y ocurre la avenida.

La ruptura de presa (dambreak) es un evento muy poco frecuente, y está asociada a 2 tipos de factores, que se enumeran a continuación:

Factores de la presa

- Rebosamiento

- Erosión Interna de la Presa o del Cimiento

- Movimientos de la Cimentación

- Deslizamiento de los estribos

- Filtraciones y subpresiones en la cimentación o en la presa. Filtraciones turbias.

- Deformaciones anormales de la presa o de sus cimientos. Asentamientos.

- Agua en galerías y drenajes. Humedades.

- Erosiones y cavitaciones, turbulencias.

- Operaciones de los equipos, energía y accesos.

Factores del entorno:

- Avenidas naturales extremas

- Tormentas extremas

- Sismos extremos

- Deslizamientos de laderas en embalses

- Rotura de presas aguas arriba, en caso de sistema de presas encadenadas.

- Fuego y actos de vandalismo.

- Acciones bélicas y actos de sabotaje.

- Otras causas externas.

Simulación del proceso de rotura de la presa

La configuración de la rotura de presa se concebirá como una falla que nace en el centro de gravedad de la sección mas critica y que se va ampliando hasta la corona de la presa en forma casi instantánea (15 minutos).

El flujo en la configuración de rotura de presa es muy similar al flujo en aliviaderos de cresta ancha, pero existen dos diferencias fundamentales:

Las relaciones características del flujo crítico de la cresta y de la brecha no se pueden calcular directamente y de una sola vez.


Informe Final


8-5

Las relaciones de la curva de descarga son diferentes para el flujo en la cresta de la presa en la brecha.

En el evento de rompimiento de presa se pueden reconocer 3 estados diferentes en la evolución del flujo resultante:

Transito de avenida de diseño (TR = 10000 años)

Formación de la brecha de rotura

Transito de avenida aguas abajo del eje de presa.

Análisis de la Brecha

Sea cual sea el factor o la combinación de factores desencadenantes de la ruptura de presa, las características de la brecha de ruptura dependen del material de la presa, la Presa Chonta es una presa de gravedad, del tipo RCC (Roled Concret Compact), según la Directriz Básica de Planificación de Protección Civil ante el Riesgo de Inundaciones y las normas del Ministerio de Medio Ambiente de España - Guía de Clasificación (TYPSA-ECM 1996).

Para la simulación de la brecha de ruptura de presas de concreto del tipo gravedad se deben asumir los siguientes valores.

Tiempo de Ruptura: Instantánea, asimilable a tiempos entre 10 y 15 minutos. Para el modelo de ruptura se ha considerado 0.25 horas o 15 minutos.

Forma de Rotura: triangular.

Profundidad de la Brecha: hasta el centro de gravedad de la sección más critica del eje de presa. La sección mas critica del eje de presa es la que coincide con el eje del río Chonta, tal como se muestra en el plano N° (anexos), el centro de Gravedad de esta sección es 2892.87 m s.n.m.

Longitud de brecha en la corona igual 1/3 de la sección critica.

Resultados del modelo

Siguiendo con metodología descrita en el acápite anterior se ha confeccionado un mapa de inundación para el escenario propuesto, el mismo que se muestra en el Anexo.

8.2.6 Zonificación territorial delimitación de las áreas de inundación potencial

De acuerdo los dos escenarios planteados se han identificado áreas o zonas potenciales de inundación ubicadas en la mayor parte del tramo en las márgenes izquierda y derecha del curso principal y finalmente se expanden a medida que finaliza el tramo encañonado principal.

También preliminarmente se han ubicado zonas de rápido acceso y evacuación durante los escenarios analizados.

A continuación se describen las zonas críticas por cada escenario planteado.

Escenario 1

En las progresivas km 00+000 – 00+080, las defensas ribereñas evitan la inundación de las zonas cercanas al distrito Baños del Inca, no obstante se ha


Informe Final


8-6

delimitado un área de evacuación inmediata en ambas márgenes del río a la altura de la progresiva km 00+100, tal como se observa en el plano N° PS – PF – 07 en el Anexo.

Entre las progresivas km 03+000 – 07+000, se encuentra la mayor cantidad de área afectada, principalmente terrenos de cultivo, el espejo de agua máximo es de 140 metros de longitud entre las progresivas km 05+000 – 06+000, las áreas de evacuación inmediata se encuentran en la progresiva km 03+100 en ambas márgenes del rio.

Desde la progresiva km 05+300 hasta la progresiva km 07+100 se encuentra el centro poblado de Otuzco, el área de inundación afecta casas cercanas a la rivera del río, la zona más crítica es la que corresponde al Puente Colgante de Otuzco, el tirante de agua llega hasta los 4.68 metros de altura con un espejo de agua máximo de 45 metros. Se han ubicado áreas de evacuación inmediata en ambas márgenes del río tal como se muestra en el plano PS – PF – 08 del Anexo.

A partir de la progresiva km 07+100 hasta el eje de la presa Chonta km 14+360 las características geométricas del cauce cambian, el análisis no presenta diferencias a como se presento en el escenario anterior, cabe resaltar que se han delimitado áreas de evacuación entre estas progresivas.

Escenario 2

En las progresivas km 00+000 – 00+080, las defensas ribereñas evitan la inundación de las zonas cercanas al distrito Baños del Inca, no obstante se ha delimitado un área de evacuación inmediata en ambas márgenes del río a la altura de la progresiva km 00+100, desde la progresiva km 00+090 – 00+190 el tirante de agua es mayor a 3 metros, ocurriendo inundación del área circundante tal como se muestra en el plano N° PS – PF – 02 en el Anexo.

Entre las progresivas km 00+780 – 2+900, las áreas afectadas son mínimas, esto debido a la geometría del cauce del río, no obstante existen zonas donde se extrae material de cantera, esta actividad modifica la geometría del cauce pudiendo traer consecuencias para la población de la zona.

Entre las progresivas km 03+000 – 07+000, se encuentra la mayor cantidad de área afectada, principalmente terrenos de cultivo, el espejo de agua máximo es de 152 metros de longitud entre las progresivas km 05+000 – 06+000, las áreas de evacuación inmediata se encuentran en la progresiva km 03+100 en ambas márgenes del rio.

Desde la progresiva km 05+300 hasta la progresiva km 07+100 se encuentra el centro poblado de Otuzco, el área de inundación afecta casas cercanas a la rivera del río, la zona más crítica es la que corresponde al Puente Colgante de Otuzco, el tirante de agua llega hasta los 5 metros de altura con un espejo de agua máximo de 51 metros. Se han ubicado áreas de evacuación inmediata en ambas márgenes del río tal como se muestra en el plano PS – PF – 03 del Anexo.

Desde la progresiva km 07+600 las características geométricas del rio cambian, la pendiente promedio es de 0.02 y el ancho de cauce disminuye considerablemente, debido a esto las características del flujo cambian, obteniéndose valores de Numero de Froude > 1. La población en esta zona es mínima encontrándose casas dispersas a lo largo del cauce del rio Chonta. El área de inundación afecta campos de cultivo, la mayor amenaza en esta zona es la velocidad del flujo que llega a un máximo de de 1.7 m/s entre las


Informe Final


8-7

progresivas km 10+200 – 10+500, esta velocidad es erosiva por lo que puede haber deslizamientos y socavación de las secciones del rio.

Cabe resaltar que entre las progresivas km 14+000 – 09+000 existen zonas de extracción de material de cantera, las consecuencias de esta actividad son: modificación de la sección del rio y la ocurrencia de flujo hiperconcentrado (huayco), se recomienda la UE deberá coordinar con las autoridades locales restringir la explotación de canteras.

8.3 Acciones preventivas

Actividades

- Indicar constantemente medidas preventivas

- Monitoreo permanente

- Prever recursos disponibles

- Sistema de comunicaciones

- Red de alerta de crecidas

Personal Encargado de Ejecución del Plan

- La Dirección Técnica de la Unidad Ejecutora.

8.4 Acciones durante la ocurrencia de la emergencia

8.4.1 Sistema de alerta temprana

El sistema de alerta temprana desarrollado en el presente estudio, representa un instrumento preliminar destinado a establecer lineamientos que generen en las futuras fases del proyecto mecanismos para tomar decisiones con oportunidad y veracidad en beneficio de la protección de la vida, bienes y medios productivos de las personas.

Bajo este contexto, resulta imperante el establecimiento de un sistema de monitoreo y vigilancia del comportamiento de las estructuras de la presa puesta en operación normal, frente a solicitaciones sísmicas y eventos hidrológicos extremos.

Sistema de monitoreo y vigilancia en época de lluvias: observación (intensidad de lluvias, cantidad de escorrentía y nivel de agua en el río) en zonas estratégicas de la quebrada (vigías campesinos), registros de linnímetros y control de aforos

Sistema de alerta y alarma: determinación de tres niveles en función de las observaciones (nivel 1, nivel 2 y nivel 3)

Sistema de comunicaciones

Actividades para la difusión de las acciones (sensibilización, cartillas orientadoras, volantes explicando cómo conducirse en una evacuación y el significado de las señales, utilización de las radio bocinas comunitarias, teatro de títeres, teatro con jóvenes e historietas)

El sistema de comunicaciones será puesto en practica una vez se haya concretizado y concluido el proyecto.

Las actividades de difusión de acciones, deberá ser puesto en práctica una vez materializado el proyecto.


Informe Final


8-8

El sistema de monitoreo y vigilancia ha sido explícito en el capítulo de Instrumentación y Auscultación, el mismo que deberá ser ejecutado por la unidad de M&E con un personal calificado.

A continuación indicamos algunos aspectos que permiten identificar los principales situaciones que se pueden dar durante la operación de la presa y el nivel de riesgo que implican; por supuesto que es un primer ensayo sobre la identificación de esas situaciones y los niveles, los cuales deberán ser cada vez mas detallados y explícitos en las diferentes etapas siguientes del proyecto.

Guía para determinar el nivel de emergencia

Estructura Situación Nivel de emergencia

Vertedor de excedencias bloqueado con desechos o dañado estructuralmente

1

Vertedor de excedencias de emergencia bloqueado con escombros, suelos o troncos

2

Vertedor de excedencias

Vertedor de excedencias bloqueado con escombros y con incrementos rápidos del nivel de agua

2

La estación climática de la presa y las estaciones regionales registran precipitaciones máximas y emiten una advertencia de inundación para las áreas con posible riesgo

1

El nivel del embalse llega a la elevación predeterminada para la activación de las alarmas de inundación

2

El nivel del embalse llega a la elevación predeterminada para la activación de alarma de evacuación

3

Inundaciones

El flujo sobre el vertedero provoca inundaciones de carreteras y casas aguas abajo

3

Aparición de nuevos lugares de filtraciones sobre la presa o en sectores aledaños

1

Aparición de filtraciones descendentes por las paredes de la presa 1

Aparición de filtraciones que descienden por la presa con formación de nubosidades

2

Aparición de nuevas filtraciones con formación de nubosidades o con incremento de flujo

2

Filtraciones

Filtraciones con descargas superiores a 10 galones/minuto (0.65 l/s) 3

Aparición de nuevos cursos de agua en los lados o base de la presa 2 Tubificación

Ampliación rápida de los cursos de agua 3

Movimiento del cuerpo de la presa

Movimientos / deslizamientos visuales del cuerpo de la presa 1

Instrumentos Lecturas de la instrumentación fuera de los valores predeterminados 1

Ocurrencia de sismos mensurables que se puedan sentir o la ocurrencia de sismos dentro de los 80 Km alrededor de la presa (50 millas)

1

Ocurrencia de sismos que provoquen daños visibles en la presa o sus obras conexas

2

Sismos

Ocurrencia de sismos que desencadenan fenómenos incontrolados del agua de la presa

3

Daños a la presa o a sus obras conexas sin impactos al funcionamiento de la presa

1

Modificaciones a la presa o sus obras conexas que podrían afectar negativamente al funcionamiento de la presa

1

Daños a la presa o sus obras conexas que desencadenen filtraciones 2

Sabotaje y vandalismo

Daños a la presa o sus obras conexas que provoquen el filtraciones de agua incontrolables

3

Nivel de emergencia 1: Evento inusual, de no emergencia, desarrollado lentamente Nivel de emergencia 2: Situación potencial de fracaso de presa, desarrollado rápidamente Nivel de emergencia 3: Urgente, falla de presa perece ser inminente o está en curso


Informe Final


8-9

8.4.2 El proceso de cinco pasos PDE

El propósito es reducir el riesgo de lesiones y pérdida de vidas humanas y minimizar daños a la propiedad durante la emergencia. En plan se presenta el siguiente flujo.

Paso 5Culminación

Culminación

Paso 1Detección del

evento

Paso 2 Determinación

del nivel deemergencia

Paso 3 Notificación ycomunicación

Paso 4 Acciones

esperadas

Detección del evento

Evaluar la situación para determinar el nivel de emergencia

Nivel 1Evento inusual; de desarrollo

lento

Nivel 2Situación de

daño potencial en la presa; de

rápido desarrollo

Nivel 3Urgente; la falla

de la presa parece ser

inminente o se encuentra en

proceso

Monitorear Asegurar la estabilidad de

la presa Acciones deprotección

Asegurar la vida de laspersonas

Evacuaciones

Plan de Emergencia ( PDE)

NotificacionesNivel 1

Del OP a la UM&E


De UM&E a la UE


De UE a Defensa Civil


Informe Final


8-10

Cada paso constituye un tema clave en un PDE, en este caso damos lineamientos generales, los cuales deberán ser actualizados en cada etapa de gestión del proyecto.

8.4.2.1 Paso 1: Detección de eventos

Este paso describe la detección de un evento inusual o de emergencia y proporciona información para ayudar a la Unidad Ejecutora determinar la situación de emergencia adecuado nivel para el evento.

Las emergencias pueden ser detectados por:

Observaciones en la presa por la unidad de monitoreo y evaluación de la unidad ejecutora, visitantes a la presa, o al público en general

Evaluación de datos de instrumentación por la unidad de monitoreo y evaluación de la unidad ejecutora

Auscultación después de ocurrencia de terremotos

Condiciones que pueden causar un evento inusual o evento de emergencia a la presa (por ejemplo, lluvias extremas, derrumbes en el vaso, etc.)

8.4.2.2 Paso 2: Determinación de nivel de emergencia

Después la detección de los eventos inusuales o de emergencia, la unidad de monitoreo y evaluación es responsable de clasificar el evento en uno de los tres siguientes niveles de emergencias:

Nivel de e mergencia 1: Evento inusual que no es de emergencia que se desarrolla lentamente.

Esta situación es no normal pero aún no ha amenazado la integridad estructural de la operación o de la presa, pero posiblemente podría darse si se sigue desarrollando.

La Unidad de monitoreo y evaluación deben investigar la situación y recomendar acciones que se lleven a cabo.

La evaluación debe ser en un tiempo - especialmente durante los eventos de la tormenta - detectar cualquier desarrollo de una situación potencial o inminente posible falla de las presas.

Debe informarse a la central de la Unidad Ejecutora si se determina que las condiciones posiblemente pueden convertirse en una condición peor que puede requerir acciones de emergencia.

Nivel de emergencia 2: Potencial situación de falla de presa que se desarrollar rápidamente.

Esta situación puede finalmente llevar a la falla de la presa y provocar las inundaciones aguas abajo, pero no hay una amenaza inmediata de la falla de la presa.

La unidad de monitoreo y evaluación deberá informar a la Unidad Ejecutora de de esta situación de emergencia y colocado en alerta.

La unidad de monitoreo y evaluación de la presa deberá vigilar de manera exhaustiva e informar periódicamente sobre el estado situacional, si empeora la condición de la presa y su falla sea inminente; la Unidad Ejecutora notificará


Informe Final


8-11

inmediatamente a la instancia mas alta de Defensa Civil del cambio en la nivel de emergencia para evacuar a las personas en riesgo aguas abajo.

La unidad de monitoreo y evaluación de la presa deben evaluar la situación y recomendar medidas correctivas para evitar la falla inminente.

Nivel de emergencia 3: Urgencia s; presa falla parece inminente o está en curso.

Esta situación es de extrema urgencia cuando un fallo de la presa se está produciendo y/o está a punto de producirse y no se pueden prevenir.

Las inundaciones de flash se producirán aguas abajo de la presa.

La Unidad Ejecutora debe ponerse en contacto con inmediatamente con Defensa Civil para que pueden comenzar evacuaciones de personas de las zonas vulnerables identificadas y de las vías de acceso ubicadas en la franja marginal del río Chonta aguas abajo de la presa.

En el caso de la presa Chonta, se pueden establecer preliminarmente los siguientes niveles en función al tipo de evento.

Las inundaciones

- Nivel 1

Las lluvias previstas son próximas o superiores a las máximas en 24hr (56.30 mm).

- Nivel 2

Ha llegado a la elevación del embalse al 50 % de la altura de carga máxima sobre el vertedero de excedencias (a 1.38 m del NAME)

Se espera que flujo a través de los aliviaderos causen las inundaciones que podrían poner en peligro personas, casas o caminos corriente abajo desde la presa.

- Nivel 3

La elevación del embalse ha alcanzado el NAME.

Importantes inundaciones se está produciendo en la faja marginal identificada y las vías de acceso (carreteras), casas y personas corren el riesgo de inundación en las zonas vulnerables identificadas.

Filtración a través de la cimentación y talu des naturales del cauce aguas abajo de la presa

- Nivel 1

Los niveles piezométricos colocados en los taludes, se encuentran al 75 % de los niveles máximos previstos.

Los caudales de drenaje de los taludes y cimentación se encuentran al 75 % de los máximos previstos.

- Nivel 2

Se observa que los caudales de drenaje se vienen enturbiando y cambiando de color.


Informe Final


8-12

Hay un aumento vertiginoso e inusual del volumen de filtración en las laderas y cimentación de la presa que alcanza los máximos previstos.

El nivel del embalse está disminuyendo sin causa aparente.

- Nivel 3

Cada vez mayor filtración turbia por arrastre de sólidos finos, se observa que la falla parece inminente o está en curso.

El rápido aumento de volumen de filtración aguas abajo supera los máximos previstos y se observa falla inminente o está en curso.

El nivel del embalse está disminuyendo vertiginosamente sin causa aparente.

Cada vez mayor flujo a través de grietas en los taludes que vienen erosionando los taludes aguas debajo de la presa en el cauce del río.

8.4.2.3 Paso 3 – Notificación y comunicación

Notificación

Después de la ha sido determinado nivel de emergencia, las personas en la siguiente notificación gráficos para el nivel adecuado de emergencia se notificarán inmediatamente.

Comunicación

- Nivel 1: Evento inusual, no es de emergencia; desarrollar lentamente.

El Operador de la presa comunica el evento inusual a la Unidad de Monitoreo y Evaluación.

- Nivel 2: Evento de emergencia, situación de incumplimiento de presa potenciales; desarrollar rápidamente:

La Unidad de Monitoreo y evaluación comunica del evento de emergencia a la Unidad Ejecutora y esta a su vez a Defensa Civil.

- Nivel 3: Evento urgente; presa falla parece inminente o está en curso:

La unidad Ejecutora comunica la urgencia a Defensa Civil y a las autoridades de Baños del Inca.

La Unidad Ejecutora debe hacer lo que sea necesario para que personas en peligro inmediato (cualquier persona en la presa, aguas abajo de la presa, canotaje en el embalse o evacuados) evacuen el área.

Mantener en contacto permanente con Defensa Civil sobre la condición de la presa y su evolución, para saber cómo puede ayudar a controlar la situación de emergencia.

8.4.2.4 Paso 4: Acciones esperadas

Nivel 1

- El operador de la presa y la Unidad de M&E debería inspeccionar la presa con ayuda de la instrumentación de la presa, todas las estructuras que la componen.


Informe Final


8-13

- Genera un informe a la Unidad Ejecutora sobre las acciones, resultados, observaciones y medidas adoptadas.

- Registros fotográficos y en video de todas las inspecciones y acciones realizadas en todas las estructuras componentes del embalse.

- Solicitud de personal técnico para la investigación de la situación y recomendación de medidas correctivas.

Nivel 2

- La UE deberá evaluar de manera inmediata el informe de la situación y, si el tiempo lo permite, solicitar personal técnico para la investigación de la situación y recomendación de medidas correctivas.

- La UE deberá ponerse en contacto con la Oficina del Defensa Civil para informarles la activación del plan de acción de emergencia y de acuerdo a las condiciones actuales obtener aún una situación de emergencia, puede requerir la evacuación. Deben ser preparados posibles cierres de carreteras así como evacuaciones.

- La Unidad de M&E debe actualizar e informar permanentemente a Defensa Civil para una oportuna toma de decisiones relativas a la necesidad de advertencias oportunas, cierres de carreteras y evacuaciones.


- Implementación de acciones correctivas, Si el tiempo lo permite la aplicación inmediata de estas acciones correctivas puede retrasar, moderado, o evitar la falla de la presa. Estas acciones pueden ser:

Abrir la compuerta de fondo principal para reducir el nivel de embalse lo más rápido posible. Si la puerta está dañada o bloqueada, utilizar bombeo o sifones si fuera necesario hasta continuar disminuyendo el nivel del agua.

Si la entrada de la generación de filtración de punto se observa en el embalse (posible remolino) y es accesible, intentar reducir el flujo al conectar la entrada con materiales disponibles (bentonita, suelo o relleno de roca o láminas de plástico).

En caso de sismos, inmediatamente se debe realiza una inspección general de la presa.

Nivel 3

- La UE informará inmediatamente a la instancia máxima de Defensa Civil y autoridades sobre la emergencia inminente

- La UE se sumará a los esfuerzos de Defensa Civil para realizar las advertencias, cerca de carreteras y evacuaciones de personas en riesgo aguas abajo de la presa.

- La UE a través de su personal deberán alertar al público general y inmediatamente evacuar personas en riesgo y cerrar caminos según sea necesario.

- La UE mantendrá una comunicación continua y permanente, que permita proporcionar información sobre el estado situacional de la presa para la oportuna toma de decisiones referidas a advertencias y evacuaciones.


Informe Final


8-14


8.4.2.5 Paso 5: Evaluación final del PDE y cierre de operaciones

Se trata básicamente de analizar la capacidad de respuesta y el cumplimiento de los pasos establecidos en el PDE, primero para poder establecer las responsabilidades en caso de incumplimiento y segundo para poder sistematizar esta experiencia que permita interiorizar las lecciones aprendidas y corregir/mejorar el PDE.

Responsabilidades

- La UE deberá evaluar el cumplimiento y la temporalidad en las notificaciones y comunicaciones de cada responsable.

- En caso de la no falla de la presa, se debe inspeccionar y determinar si en alguna estructura se han producido daños que potencialmente podría provocar la pérdida de vida, lesión, o daños a la propiedad. Si se determina que las condiciones no suponen una amenaza para las personas o propiedad, la UE comunicara a Defensa Civil para terminar las operaciones de PDE descritas anteriormente.

Revisión y actualización del PDE

- La UE examinará y, si es necesario realizar ajustes deberá el PDE, por lo menos una vez cada año.

Campañas de sensibilización y simulacro de emergencias

- Realización de campañas de sensibilización y difusión del PDE.

- Fomentar la realización de simulacros de emergencias anuales.

8.5 Acciones de remediación

Actividades

- Eliminación de obstáculos y obstrucciones en puntos críticos de cauces o de vías alternativas de desagües.

- Drenaje de zona inundada.

Personal encargado

- La Unidad Ejecutora en coordinación con Defensa Civil y las autoridades locales deberá sumarse y brindar el apoyo concerniente para las acciones de remediación.


Informe Final


9-1

9 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

9.1 Conclusiones

El PDE es un instrumento de gestión que se deberá ir ajustando y detallando en las diferentes fases del proyecto.

Es importante la generación de información y conocimientos sobre las condiciones climáticas y del entorno de ubicación de la futura presa del Chonta.

Al no existir un organismo supervisor a nivel nacional en seguridad de presas, es vital que la UE se constituya en la fase de inversión del proyecto, para poder interiorizar el PDE y el proyecto en su conjunto.

9.2 Recomendaciones

Considerar la cuenca como ámbito geográfico de implementación del sistema de información y alerta temprana así como los niveles administrativos de toma de decisión

Considerar durante la implementación y operación de la presa la participación de la población y de las instituciones locales a lo largo de todo el proceso (definición de los objetivos, de la información necesaria, de los modos de difusión de la información, generación de información, etc.)

Desarrollar durante la implementación y operación de la presa mecanismos para articular el SIAT con los gobiernos locales, instituciones responsables de la sostenibilidad de dicho sistema.

Articular durante la implementación y operación de la presa el PDE a los espacios de concertación a nivel local, comunal y regional y con los proyectos existentes.

Estudio de factibilidad – Presa río Chonta Proyecto de regulación de las aguas del río Chonta mediante la presa ChontaInforme Final


ANEXOS

Estudio de factibilidad – Presa río Chonta Proyecto de regulación de las aguas del río Chonta mediante la presa Chonta informe Final

CONSORCIO SALZGITTER – SISA 261009_Chonta_Instrumentación y auscultación

PUNTOS GEODESICOS (DIQ1 – DIQ2)

REVISADO FECHA

NOMBRE / NUMERO PROYECTO LOCALIDAD DIST./PROV./DPTO.

TIPO MONUMENTO

NORTE ESTE ALTURA (Elipsoidal) ELEV. GEOIDAL (EGM-96)9216183.5396 m 787407.4784 m 3032.9468 m 3013.1326 m

LATITUD LONGITUD7°05'01.63594"S 78°23'53.80902"O

GEODESIA Y FOTOGRAMETRIA S.A.Proyecto Cuenca del Río Chonta - Cajamarca HOJA DE DESCRIPCION DE ESTACIÓN GPS

DATUM WGS 84

OBSERVADO Y DESCRITO

DIQ - 1 Cuenca del Río Chonta Cajamarca Cajamarca

Ugarte Palomino, Ricardo Ing. Oscar Aliaga La Torre 17 abril 2009

UBICACIÓN

Dique Chicche

VISTA PANORAMICA FOTOGRAFIA DEL PUNTO

ZONA UTM17

Partiendo del distrito Baños del Inca se continua por la carretera afirmada que conduce al distrito de Combayo por espacio de 1 hora y 10 minutos aprox.hasta llegar a la altura del único puente peatonal sobre el río Combayoo Chicche. Se avanza 400 metros aprox. hasta la piscigranja Chicche y desde este lugar se continua a pie ascendiendo por 25 minutos aprox. y con apoyo del navegador GPS se llega al hito DIQ-1.

Hito de Concreto

CROQUIS DESCRIPCION

DIQ

DIQUE 1 (DIQ 1)DIQUE 1 (DIQ -1)

DIQ 1

camino

REVISADO FECHA

NOMBRE / NUMERO PROYECTO LOCALIDAD DIST./PROV./DPTO.

TIPO MONUMENTO

NORTE ESTE ALTURA (Elipsoidal) ELEV. GEOIDAL (EGM-96)9216023.8391 m 787048.2903 m 3032.3815 m 3012.5694 m

LATITUD LONGITUD7°05'06.89669"S 78°24'05.47712"O

GEODESIA Y FOTOGRAMETRIA S.A.Proyecto Cuenca del Río Chonta - Cajamarca HOJA DE DESCRIPCION DE ESTACIÓN GPS

DATUM WGS 84

OBSERVADO Y DESCRITO

DIQ - 2 Cuenca del Río Chonta Cajamarca Cajamarca

Montenegro Carhuatanta, Manuel Ing. Oscar Aliaga La Torre 17 abril 2009

UBICACIÓN

Dique Chicche

VISTA PANORAMICA FOTOGRAFIA DEL PUNTO

ZONA UTM17

Partiendo del distrito Baños del Inca se continua por la carretera afirmada que conduce al distrito de Combayo por espacio de 1 hora y 10 minutos aprox.hasta llegar a la altura del único puente peatonal sobre el río Combayoo Chicche. Luego cruzando este puente peatonal se continua a pie en forma ascendete por el camino de herradura por 30 minutos aprox. Con apoyo del navegador GPS se llega al hito DIQ-2.

Hito de Concreto

CROQUIS DESCRIPCION

DIQUE 2 (DIQ-2)

cerrocerro

Chicche (lugar)

DIQUE 2 (DIQ - 2)

Estudio de factibilidad – Presa río Chonta Proyecto de regulación de las aguas del río Chonta mediante la presa Chonta Plan de seguridad de presa Chonta

CONSORCIO SALZGITTER – SISA Anexo_Plan de seguridad

ESQUEMAS

DISEÑO

ESTUDIOS BASICOS

Topografía

Geología

Geotecnia

Hidráulico

Hidrología

- Conocer las características morfológicas y geológicas del vaso y lugar de emplazamiento de la presa.- Conocer la climatología e hidrología.

Sísmico

Estructural

- Adopción de medidas preventivas en función a la estimación de las presiones intersticiales.- Evaluación de Dambreak y determinación de las probables zonas de inundación.- Adopción de planes de seguridad en caso de rotura de presa

Los estudios cumplen con las condiciones de seguridad

- Evaluación del comportamiento estructural ante diversas solicitaciones y combinaciones, adoptando niveles de seguridad en cada caso.- Coeficientes de seguridad

- Evaluación del comportamiento de la presa frente a sismos extremos.- Determinación de factores de seguridad frente a estas solicitaciones.

EXPEDIENTE

TECNICO

EJECUCION DE OBRAS

- Verificación de las características morfológicas y geológicas del vaso y emplazamiento de la presa que pudieran afectar la seguridad.- Evaluación de la aplicabilidad de los diseños proyectados.

Calidad de materiales y equipos

- Cumplimiento de las especificaciones técnicas del proyecto.- Cumplimiento con estándares de calidad nacionales e internacionales - Normas ISO, ASTM, NTP, etc

Ejecución de obras

- Métodos constructivos adecuados.- Controles de calidad mediante procedimientos normalizados- Toma de testigos, pruebas de funcionamiento, ensayos de laboratorio.

Instrumentación- Instalación de instrumentos y dispositivos de medición de sistemas de auscultación de la presa.

La presa guarda seguridad en los obras ejecutadas

PLAN DE

EMERGENCIA

REMEDIACIO

N DE DAÑOS

Implementos de seguridad

- Dotar de indumentaria de seguridad a los trabajdores del proyecto.

La presa guarda seguridad durante la operación de la presa La presa guarda seguridad en el cierre del proyecto

Sistema de alerta temprana

Aviso de emergencia- Alarma sónica- Red de comunicaciones

Declaración de emergencia - Comunicación a Defensa Civil, bomberos, hospitales, policía, etc

Evacuación de las zonas ubicadas dentro de los mapas de inundación

Evaluación de daños en las zonas afectadas

Elaboración de un plan de reconstrucción de las zonas afectadas

Reconstrucción y reposición de servicios básicos en las zonas afectadas

Elaboración de un plan para la puesta fuera de serviciode la presa

Evaluación de las adaptaciones necesarias para no perturbar la circulación del agua y no ocasionar daños graves

Ejecución del plan para la puesta fuera de servicio de la presa

PRI

MER LLENADO DEL

EMBALSE

Auscultación Hidráulica diaria

Auscultación Térmica diaria

Auscultación Sísmica

Auscultación de Desplazamientos y Deformaciones diarios

Auscultación Geodésica diaria

- Presiones intersticiales- Filtraciones

- Temperatura de las estructuras.- Control de agrietamientos

- Acelerogramas

- Verificaciones topográficas- Extensómetros, inclinómetros, asentímetros, péndulos, etc

- Verificaciones geodésicas

PREVENTIVO

Auscultación Hidráulica mensual

Auscultación Térmica mensual

Auscultación sísmica ante solicitaciones sísmicas

Auscultación de Desplazamientos y Deformaciones mensuales

Auscultación Geodésica mensual

- Presiones intersticiales- Filtraciones

- Temperatura de las estructuras.- Control de agrietamientos

- Acelerogramas

- Verificaciones topográficas- Extensómetros, inclinómetros, asentímetros, péndulos, etc

- Verificaciones geodésicas

Plan de capacitación y sensibilización

- Campañas de capacitación- Identificación de áreas de inundación

La presa cumple con los estándares de diseño y seguridad

en los estudios realizados

La presa se ha ejecutado de acuerdo al Expediente Técnico y normas técnicas especificadas

La operación de la presa se desarrolla cuidando las

condiciones de seguridad

El cierre de la presa se desarrolla bajo condiciones de seguridad

LA PRESA CUMPLE CON UN PLAN DE SEGURIDAD INTEGRAL DURANTE TODA LA GESTION DEL PROYECTO

PLAN DE SEGURIDAD DURANTE LOS ESTUDIOS PLAN DE SEGURIDAD DURANTE LA INVERSION PLAN DE SEGURIDAD DURANTE LA OPERACION PLAN DE SEGURIDAD DURANTE EL CIERRE

PLAN INTEGRAL DE SEGURIDAD PRESA CHONTA

DIAGRAMA DE FLUJO CONCEPTUAL DEL MODELO MATEMATICO

DATOS DE ENTRADA

ESTUDIOS BASICOS

PROCESAMIENTO DE DATOS DATOS DE SALIDA

TOPOGRAFIA

HIDROLOGIA

AGROLOGIA

DISEÑO DE PRESA

- Curvas de nivel cada 5 m- Secciones de cauce de río en base a criterios de pendiente y sinuosidad. Levantamientos de detalles en campo

- Cuadal máximo- Tiempo de retorno- Hidrogramas de entrada

- Capacidad de uso de suelo

- Niveles de operación de la presa.

Determinación de secciones (Cross sections)Definición:- Eje de río- Límites derecho e izquierdo del cauce- Ruta de flujo

Definición de escenarios:Tiempo de retorno: 10 000 años

SIGUso de suelos

- NAMO- NAME- Carácterísticas vertedero- Centro de gravedad de la presa

- Geometría de la presa.

- Tránsito de hidrograma a travéz de la presa

DAMBREAK - Análisis de falla de la presa

Hidrograma de modelamiento aguas abajo - Tránsito de hidrogramas generados

Esquema hidraulico presa (HEC-RAS)

- Combinación de escenarios de fallaQ Instantáneo por ruptura de presa

Primer escenario de modelamiento

Segundo escenario de modelamiento

Con presa

Sin presa

- Análisis de sección crítica

- Tiempo de formación brecha

- Tipo de presa

Geometría básica(HEC-RAS)

Condiciones de frontera

HEC - GEORAS

Documents

Volumen III-2_Plan de Seguridad de La Presa