La presente tesis trata sobre criterios de diseño de la bocatoma “El Vado” en el rio Arma, agua que será utilizada con fines de ampliación de la frontera agrícola, en terrenos eriazos de la provincia de Condesuyos, región Arequipa, la provincia de Condesuyos abarca una área aproximada de 1,219.00 km2, incluye la subcuenca del río Arma, en la zona media de esta subcuenca se encuentra el pueblo de Salamanca, capital del distrito del mismo nombre, en dicho lugar se encuentran las estaciones hidrométrica y climatológica Salamanca, operadas por SENAMHI. Hacia aguas arriba de las estaciones Salamanca, en la cota 4 040 msnm, se encuentra la zona de “El Vado”, lugar donde se ha proyectado la Bocatoma. Se ha obtenido información de precipitaciones de la zona tomados de una serie de datos representativos de las estaciones hidrométrica y climatológica de Salamanca, los cuales han sido sometidos a un análisis de validación de datos y completación y extensión de los datos faltantes de precipitación y caudales. Del resultado obtenido se ha realizado el respectivo análisis hidrológico aplicando el método de Lutz Schӧlz (Lutz, 1980)1 para caudales medios, además se trabajó una comparación de métodos para hallar el caudal máximo. El área donde se emplazará la estructura hidráulica propuesta y obras conexas, ha sido seleccionada desde los puntos de vista de hidráulica fluvial, geología – geotecnia, topografía, considerando fenómenos de geodinámica externa como derrumbes y deslizamientos. El área ha sido objeto de levantamiento topográfico a curvas de nivel, utilizando equipo de estación total, permitiendo así el relieve donde se buscó la mejor ubicación de la bocatoma, además su diseño y dimensionamiento. El diseño y cálculo hidráulico y estructural de la estructura hidráulica se ha realizado en función del caudal de diseño calculado, siguiendo recomendaciones de diseño para la estructura y utilizando la formulación hidráulica respectiva para la estructura y sus componentes.

La diferencia más relevante respecto a las condiciones climáticas que existe entre las zonas de cultivo de la costa con la de otras regiones (sierra o selva) es la poca afluencia de precipitaciones fluviales que existe en las zonas cercanas al litoral, por ello la mayor parte de la región costeña se caracteriza por la aridez de su suelo. Sin embargo, la zona costeña es actualmente la región que más productividad tiene en tierras de cultivo a nivel nacional, debido a la tecnología avanzada que utiliza para irrigar la aridez de su suelo y convertirlos en unos de los más fértiles valles de las regiones del país. La región costeña utiliza necesariamente los ríos y afluentes que provienen de la sierra del país y que desembocan en el mar, estas aguas son captadas y canalizadas por los usuarios para irrigar sus valles y por ende sus tierras de cultivo. Todos los canales de regadío sean de tierra o revestidos de concreto parten de la toma de agua de un afluente del río, y es el acceso al agua el que focaliza la actividad social y condiciona la existencia misma del poblador. Este informe comprende el Proceso Constructivo de una Bocatoma de Concreto, con compuertas que regulan el flujo de acuerdo a la necesidad de los usuarios beneficiarios de esta obra, con un diseño que permite la devolución automática de sólidos hacia el río para lograr que el agua del río ingrese hacia el canal con menor cantidad de sedimentos, y con un Dique de encauzamiento enrocado que sirve para asegurar la captación de las aguas del río hacia la Bocatoma en los diferentes períodos de afluencia y a su vez protege la estructura misma de la Bocatoma ante condiciones climáticas severas que se pueda dar en el futuro. Esta obra importante de ingeniería sirve y seguirá sirviendo para captar agua de regadío indefinidamente e irrigue el valle de la localidad de Vinto que tiene una dimensión de 3 600 hectáreas y dé bienestar a la población afincada en este fértil valle.

El presente trabajo de investigación trata de la influencia de la inclinación de pozas disipadoras en la pérdida de energía en ríos de alta pendiente. Para ello, se tomó como caso de estudio la bocatoma San Pedro (Ayacucho, Perú). Se presenta el modelamiento numérico de la bocatoma en el software de dinámica de fluidos computacional, IBER, con el fin de obtener resultados hidráulicos en la estructura: tirante, velocidad, energía, Froude y tensión de fondo. El principal objetivo es mejorar la eficiencia del funcionamiento de las pozas disipadoras en ríos de alta pendiente. Asimismo, conocer las características hidráulicas del río San Pedro, que representa un flujo de alta pendiente. La metodología empleada fue la recoilación de información del caso de estudio, la cual fue validada con los resultados de los modelamientos en los programas HEC-RAS e IBER. Del mismo modo, se diseñaron 5 bocatomas con pozas disipadoras de distintas pendientes: 0%, 1.52%, 3.04%, 4.56% y 6.08%. Se modelaron en el software IBER y se exportaron los resultados a Excel. Estos modelos numéricos fueron validados mediante el Análisis de Sensibilidad. En consecuencia, se compararon los valores de energía aguas abajo de las distintas pozas propuestas. Finalmente, con los resultados del estudio se concluye que la poza disipadora de 3.04% es la más apropiada para el río San Pedro, pues pierde un 30% de energía más con respecto a la poza horizontal y reduce la velocidad en 4.9% en comparación a la poza de inclinación de 6.08%. / This research work deals with the influence stilling basin slope on energy loss in high slope rivers. Taking as a case study the water intake San Pedro (Ayacucho, Peru). Numerical modeling of water intake is presented in computational fluid dynamics software, IBER, in order to obtain the hydraulic results in the structure: hydraulic depth, velocity, energy, Froude and shear stress. The main objective is to improve efficiency of stilling basins operation in rivers with high slope. Also, know the hydraulic characteristics of the San Pedro River, which represents a high slope river. The methodology used was the collection of case study information, was validated with the results of modeling in the HEC-RAS and IBER programs. Similarly, five dissipation basins of different slopes were modeled: 0%, 1.52%, 3.04%, 4.56% and 6.08%. They were modeled in IBER software, and the results were exported to Excel. These numerical models were validated by Sensitivity Analysis. Consequently, the downstream energy values of the different proposed stilling basins were compared. Finally, the results of the study conclude that the 3.04% slope dissipative basin is the most appropriate for the San Pedro river, as it loses 30% more energy than the horizontal basin and reduces the velocity by 4.9% compared to the 6.08% inclined basin. This proposed stilling basins will feature an alphaizer on the End of the breakwater that will be calculated with Peterka's monograph shown in the bibliography. / Tesis