Analiza el proceso de embalse de la presa Antacoto en el período 2009 - 2015. Para ello analiza la consistencia de la información de la estación Marca. Además, determina posibles causas del vertido de volumen excedente de la presa Antacoto, el volumen excedente, el caudal naturalizado de ingreso y el tiempo promedio anual de llenado de dicha presa. / Trabajo de suficiencia profesional

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Geotécnica / Los altos niveles de producción de cobre en la actualidad, junto con la baja ley de los yacimientos, hacen que se generen cantidades importantes de desechos llamados relaves. El almacenamiento de grandes volúmenes de relaves obliga al estudio del comportamiento tanto estático como sísmico de este material, de manera de asegurar la estabilidad mecánica de las presas de relaves. En este contexto es de gran importancia estudiar la resistencia de los relaves frente al fenómeno de licuación, materia del presente trabajo. Diversos estudios han mostrado que el nivel de presión de confinamiento afecta la resistencia cíclica de arenas, proponiéndose el factor de corrección Kσ. Análogamente, se ha observado que el nivel de corte estático inicial también afecta la resistencia cíclica, a raíz de lo cual se ha introducido el factor de corrección Kα. Sin embargo, el efecto acoplado de ambas variables, que corresponde a la condición real de terreno, no ha sido debidamente investigado. Consecuentemente, mediante ensayos triaxiales cíclicos no drenados consolidados tanto isotrópicamente como anisotrópicamente, se ha estudiado el efecto conjunto de ambas variables en la resistencia cíclica de arena de relaves, para distintos niveles de densidad relativa inicial. Los resultados obtenidos del efecto acoplado de la presión de confinamiento y el corte estático en la resistencia cíclica de arena de relaves, se han resumido a través del parámetro Kσα. Este factor se presenta gráficamente con la intención de advertir donde la combinación de presión de confinamiento y corte estático inicial (en términos del parámetro α) tiene efectos positivos o negativos en la resistencia cíclica de arena de relaves. El análisis de datos indica una sobrestimación de la resistencia al usar el producto de los factores por separado (Kσ x Kα), en comparación al uso del factor acoplado Kσα, para cada una de las densidades estudiadas. Los resultados experimentales muestran que existe en definitiva dos modos de desarrollo de deformaciones. Por un lado, está el caso donde la probeta claramente exhibe deformaciones axiales cíclicas, identificándose la falla por un nivel de deformación entre los peaks de compresión y extensión. Por otro lado, está la condición de una reducida deformación cíclica, pero un marcado desarrollo de deformación acumulada hacia la zona en compresión, identificándose la falla por el nivel de deformaciones máximo acumulado. Cada uno de estos modos depende de la combinación de densidad relativa, presión confinante, corte estático y nivel de solicitación cíclica.

La presente investigación se centra en la generación de mapas de peligro por la simulación del vertido de relaves por rotura de la presa del depósito de relaves en estado pulpa ubicada en el distrito de Chocó, en Colombia mediante un modelo hidrológico – hidráulico, y la posterior clasificación de los mapas de inundación y velocidad en niveles de peligrosidad. Este tipo de simulaciones requieren de un modelo numérico capaz de analizar y desarrollar el comportamiento de un flujo hiperconcentrado en la llanura de inundación aguas abajo. Las ecuaciones que controlan el movimiento de estos tipos de flujos son las aplicadas para fluidos no newtonianos, los cuales están controlados por los parámetros reológicos, como: viscosidad dinámica, esfuerzo de fluencia y la tasa de corte. Es por ello que se ha escogido el software FLO-2D el cual cuenta con facilidad de ingreso de datos y geometría, estabilidad de rutina computacional y la facilidad de lectura de archivos de salida. Los resultados obtenidos de la simulación en el distrito de Chocó muestran de manera didáctica la delimitación de zonas de riesgo de acuerdo a la clasificación de peligro en torno a velocidades y tirantes máximos. Eso nos permitió reconocer las estructuras que comprendidas en las zonas de alto riesgo. Estos mapas de peligro servirán como herramientas para evaluaciones de alcance social, ambiental y económico y la consideración y elección de medidas a corto, mediano y largo plazo, y de carácter tanto estructural, como no estructural. / This research focuses on the generation of hazard maps by simulating the discharge of tailings due to breakage of the dam of the pulp tailings deposit located in the Chocó district, in Colombia, using a hydrological-hydraulic model, and the subsequent classification of the flood and speed maps in danger levels. These types of simulations require a numerical model capable of analyzing and developing the behavior of a hyperconcentrated flow in the downstream floodplain. The equations that control the movement of these types of flows are those applied for non-Newtonian fluids, which are controlled by the rheological parameters, such as: dynamic viscosity, creep stress and the shear rate. That is why the FLO-2D software has been chosen which has ease of data entry and geometry, computational routine stability and ease of reading output files. The results obtained from the simulation in the Chocó district didactically show the delimitation of risk areas according to the hazard classification around maximum speeds and braces. This allowed us to recognize the structures included in high risk areas. These hazard maps will serve as tools for evaluations of social, environmental and economic scope and the consideration and choice of short, medium and long-term measures, both structural and non-structural. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / La central hidroeléctrica de Huanza es una planta de pasada con regulación diaria. Tiene una potencia instalada de 90.6 MW, el cual está ubicado en la cuenca del río Pallca, en el departamento de Lima, Perú, aproximadamente a 130 km al este de la ciudad de Lima. Ahora, la generación eléctrica utiliza el agua del túnel trasandino, la regulación de nueve (9) lagunas embalsadas en la cuenca y la escorrentía superficial a través de 2 captaciones: captación principal del río Pallca y la secundaria del río Conay. La Presa Pallca es una estructura tipo gravedad de hormigón con una altura máxima de 39 m., desde la fundación; y un largo de 205.5 m., a nivel de la cresta. Almacena un volumen total de 543,000 m3, el volumen útil es de 280,000 m3. El agua captada es transportada a través de un túnel de conducción de 3.9 m., de diámetro y una longitud de 10.1 Km., y una tubería forzada con diámetro variable de 2.2 m. a 1.8 m. y una longitud de 2.4 Km. hasta la casa de máquinas en superficie con dos unidades de generación accionadas por turbinas Pelton. La segunda captación es el en el río Conay que comprende una presa derivadora de concreto armado y un desarenador. El agua es transportado por tubería de PVC de 1.0 m., de diámetro con 4.5 km de longitud y es descargada en la chimenea de equilibrio del túnel de conducción. La construcción de la Presa se inicia en febrero de 2011 y culmina en febrero de 2013. Para ello se separó en 15 bloques, se utilizó 56,000 m3 de concreto y encofrado de empresa metálico Ulma, el cual se realizó con grúa American de 125 Tn., y grúa Grove de 60 Tn., el vaciado de concreto se realizó con la ayuda de faja Telebelt, para el trasporte se utilizó Mixer de 6 m3. Para su preparación se instaló una planta de producción de concreto y fue necesario trabajar en dos turnos de 12 horas. Para el análisis de sensibilidad de la presa se instalaron: termómetro, piezómetros, extensómetros, medidores de juntas todos ellos de cuerda vibrante cuyas mediciones se realizaron con equipo data Recoder, Monolitos en la cresta de la Presa, piezómetros tipo casa grande cuyas mediciones se realizaron con sonda, drenes de la galería, las mediciones se realizaron con probeta y cronómetro, el caudal de salida de la presa se ha medido con apertura de la compuerta (referencia regleta en el canal de descarga), aforo en el río con correntómetro, la medición del tiempo de llenado del embalse Pallca, con el tiempo. El llenado del embalse se realizó en época de avenida con la finalidad de no afectar a usuarios aguas abajo de la presa Pallca como: EDEGEL, SEDAPAL, comunidad de Huanza y Carampoma. Previo al inicio se les comunicó y se realizó una planificación minuciosa. El llenado del embalse se planificó con un mínimo de 17 días y en la práctica se realizó del 26/02/2013 al 19/03/2013, el cual demoró en total 22 días. / Tesis

La presente Tesis tiene como fundamentos la experiencia obtenida en el campo, el análisis y planeamiento de procesos constructivos en el relleno de la presa de enrocado de la Central Hidroeléctrica de Chaglla, identificando los principales problemas que surgieron frente al planeamiento inicial, como modificaciones en el proceso constructivo e interferencias que se presentaron a lo largo de la ejecución, se hace énfasis en las soluciones y medidas correctivas que se tomaron para cumplir con los plazos fijados por planeamiento. Los análisis de los rendimientos se tomaran desde el inicio del relleno de presa, en setiembre del 2012, hasta octubre del 2013, aproximadamente la mitad del relleno de la presa. Se partirá de la necesidad de la elaboración y de la ejecución del emprendimiento de la Central Hidroeléctrica de Chaglla, mencionando el contexto social y económico del área de influencia del proyecto, para luego continuar con la ingeniería básica de la estructura de embalsamiento. Para el desarrollo del proceso constructivo, se tendrán en cuenta las condiciones particulares de la obra según la dificultad de la ejecución en función de las interferencias presentadas, en particular por la disposición de materiales, creación de accesos y servicios que restringen el avance continuo del relleno. Se presentarán las consideraciones de calidad para los materiales a utilizarse en el relleno, así como también los ensayos requeridos durante la ejecución para la supervisión del proceso constructivo, garantizando un trabajo en óptimas condiciones de calidad. Además, se realizará un seguimiento de los rendimientos reales de los equipos a disposición del frente de trabajo, analizando las tendencias para tomar las correcciones y medidas necesarias, si son requeridas, para cumplir metas establecidas. Finalmente, se presentará un balance de materiales proyectado desde el mes de noviembre del 2013 hasta el final del relleno en febrero del 2015, mencionando los rendimientos necesarios para llegar a cumplir la meta propuesta.

El Proyecto Hidroeléctrico Chaglla se encuentra en el valle del río Huallaga, a 40km de la ciudad de Tingo María, dentro del departamento de Huánuco. El presente estudio se centra en la base del plinto de la presa de enrocado con pantalla de concreto del proyecto. Durante la ejecución del Plinto, se desarrolló un diseño inicial en base a los estudios preliminares realizados en el área de influencia de la estructura. Sin embargo, al empezar los trabajos de ejecución de la presa, se observó y determinó que las características del área eran diferentes a los resultados de los estudios antes realizados. La nueva información obtenida provocó la modificación del diseño inicial por una solución de ingeniería completamente diferente. Por otro lado, las condiciones y realidad de la obra, así como las características de la zona, nos llevó a optar por una nueva alternativa de construcción, alterando nuevamente el proyecto. El objetivo principal es describir y reportar, en base al análisis y estudio, las diferentes soluciones de ingeniería y metodologías constructivas a aplicar en la base del plinto como producto de las diferentes modificaciones ingenieriles que se hicieron en esta estructura.

El proyecto hidroeléctrico Cerro del Águila está situado en los distritos de Colcabamba y Surcubamba, en la provincia de Tayacaja, departamento de Huancavelica. El presente estudio se centra en la actividad de vaciado de concreto al cuerpo de la presa. Para tal actividad se implementa, por vez primera en el Perú, el sistema blondin de tipo radial con capacidad de carga de 28 toneladas, el cual consiste en un punto fijo y uno móvil bastante ancho para cubrir toda el área de trabajo. Además, está compuesto por dos cables de suspensión, un cable de traslación unido en forma de anillo cerrado conectado a un carro y un cable de elevación que va a mover un sistema denominado gancho, con el cual se transportará la cubeta de vaciado. Este sistema permite el vaciado de concreto de manera rápida en lugares inaccesibles debido a la reducida área de trabajo. El objetivo principal es describir, analizar y comparar al sistema blondin con el sistema tradicional de vaciado conformado por camión “mixer” y volquete, para obtener las conclusiones y recomendaciones que permitan su implementación en futuros proyectos hidroeléctricos en nuestro país.

El departamento de Huancavelica dispone de gran inversión en el sector minero, en el distrito de Córdova (provincia de Huaytará) se ubica la mina Pumacahua cuyo mineral principal es el oro, concretamente en la Quebrada de Huinchulla en la cabecera del Río Grande. La minera COSTEÑA S:A. planea extraer dicho mineral, produciendo durante 10 años de vida útil 945 toneladas de relaves al día. La técnica que se va a emplear de extracción emplea cianuro, un componente altamente contaminante que va a estar mezclado con el relave obligando a tener un especial cuidado con estos residuos. El relave podría contaminar el subsuelo, el aire, la vegetación, la fauna y el agua. Para ayudar al almacenamiento de los deshechos mineros, se va a diseñar una presa de material de préstamo en dos fases con la metodología hacia aguas abajo. La presa de relaves es la alternativa óptima económica y técnicamente y con menos impacto en el entorno. Las actividades mineras suelen llevarse a cabo en el curso alto de los ríos, igual que ocurre en este caso, el agua provoca numerosos impactos en el ecosistema desde el nacimiento de los cursos hídricos y durante todo su cauce hasta la desembocadura en el mar, y esta mina no es la excepción. Para minimizar los daños al entorno se diseña una derivación del cauce del río hasta aguas abajo de la presa, y además, debido al contenido de cianuro hay obligación de implantar una membrana impermeable en la presa y en el terreno. En caso de no disponer de un emplazamiento controlado de almacén, se provocaría un impacto contaminante en el entorno y más este relave con cianuro (Argota et al., 2015). Impactos contaminantes altos suponen que el Estado sancionaría a la empresa minera con multas e incluso con clausurar la planta. Para evitar esta situación, este proyecto se diseñó una presa con un cálculo hidráulico y de estabilidad estática, puesto que la principal causa de colapso de estas obras es el deslizamiento de sus taludes (Oldecop y Rodríguez, 2007).

El presente proyecto consiste en el estudio de una presa de materiales sueltos en la región de Candarave (Tacna). Esta zona es conocida por ser muy árida, con largas épocas de estiaje que comprometen su agricultura, la principal fuente de ingresos de sus poblados. La UNI ya había realizado un Análisis de Factibilidad en 2011 con una primera ubicación, pero la obra no pudo ser llevada a cabo debido a que la capacidad portante del subsuelo en el eje escogido era escasa, y las filtraciones desproporcionadas. Por ello, en el presente proyecto se estudia la ubicación del cuerpo de presa trescientos metros aguas abajo, en una zona con mejores parámetros geotécnicos. Para comenzar, se determinó que la presa debía ser de materiales sueltos para maximizar los beneficios al encontrarse canteras relativamente cerca. Además, aunque la capacidad portante mejora con el nuevo eje, no es suficiente para otros tipos de presa que están relacionadas con mayores presiones. Con las demandas y ofertas se llegó a la conclusión que un volumen útil de 17.82 MMC era suficiente, cumpliendo con un 90% de garantía anual. Con este volumen necesario, la curva Cota – Volumen y un pre-diseño de los órganos de desagüe (el desagüe de fondo que funciona como bocatoma y el aliviadero de canal lateral) se obtuvo una cota de coronación para el núcleo de 4373.5 msnm, y de 4375.0 msnm para la propia presa. A partir de aquí, se hizo un análisis integrado de filtraciones y estabilidad con software de GeoStudio©. La primera parte fue estudiada con el programa SEEP© realizando análisis estacionario y transitorio para observar la situación en desembalse rápido. Las filtraciones resultaron ser escasas debido a que prácticamente sólo se pueden producir a lo largo de la presa, porque el modelo de subsuelo referenciado tenía una capa superficial con una permeabilidad muy baja. De ese mismo estudio se obtuvieron también las presiones intersticiales que se usarían para el análisis de estabilidad. Respecto a este segundo estudio, se usó el programa SLOPE©, para las diferentes situaciones requeridas: final de la construcción, a largo plazo, tras desembalse rápido y con una combinación de sismo con las anteriores. Después de analizar la estructura, se llegó a la conclusión de que la geometría inicial del cuerpo debía reformularse para el talud de aguas arriba, porque se producía falla en desembalse rápido con sismo. Las soluciones propuestas se basaban en micropilotes a modo de pantalla, una berma inferior con enrocado y/o una disminución de la pendiente del talud. Finalmente, tras descartar las dos primeras opciones por mejorar escasamente la estabilidad, se optó por aumentar el talud aguas arriba de 2H:1V a 2.5H:1V.Esta última elección dio buenos resultados en los análisis que no habían pasado con el anterior talud. Obviamente, las filtraciones son incluso menores que en el otro caso, por lo que no se volvió a analizar. Por último, se hizo un análisis profundo de los órganos de desagüe. En primer lugar se estudió el desagüe de fondo, con entrada a 4342.1 msnm y salida a 4320 msnm, cuyas pérdidas no suponen un problema para su normal funcionamiento. A continuación se delimitó la cuenca de disipación de energía del agua sabiendo que el cauce del río se ubica a 4310 msnm, siendo suficiente una longitud de 24 metros a partir del pie del talud aguas abajo. Para terminar. se analizó al aliviadero, siendo éste de tipología de canal para ahorrar espacio en la estrecha cerrada. Para su entrada bastan 5 metros de ancho, debido a que las lluvias no son torrenciales y el propio embalse lamina de forma muy plana cualquier tormenta de la zona, independientemente del tamaño del aliviadero a partir de cierta magnitud. El canal tendrá 3 metros de anchura tanto en su tramo subcrítico como en el crítico, variando su altura en función de su régimen. Como la pendiente de la rápida es muy pronunciada y los caudales desembalsados no son muy altos, se determinó que el uso de bloques de disipación tendría un buen funcionamiento. Estos bloques se ubican en filas diseñadas alternadamente, con una distancia entre ejes de 2.1 metros. Con el uso de este sistema de disipación, una cuenca de disipación con enrocado bastaría para restituir el agua al cauce con una velocidad normal.

De acuerdo a la información estadística del Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI) hacia el último trimestre del 2012 la producción de energía eléctrica generada de manera hidráulica representó el 53.7% del total. La importancia de este recurso radica en el gran potencial hídrico que el Perú posee. Así como en el auge de medidas medioambientales que buscan reducir los gases tóxicos generados por la generación de energía térmica. Para el correcto aprovechamiento de este recurso es importante desarrollar proyectos hidroeléctricos eficientes que consideren todos los parámetros involucrados en la captación de agua. Es sumamente importante analizar el comportamiento del agua, así como la obtención de sus características y valores para optimizar el diseño del mismo y sistemas similares. En este contexto, se generó la necesidad de analizar un sistema hidráulico de mediana envergadura cuyo fin es afianzar el recurso hídrico de la hidroeléctrica San Gabán II ya en operación.