Análisis hidráulico 2D con fines de mejoramiento de la bocatoma Raca Rumi en el río Chancay – Lambayeque

Abstract

El presente trabajo tuvo por objetivo evaluar hidráulicamente el estado de la bocatoma Raca Rumi, ubicada en el río Chancay Lambayeque, que consta de un barraje móvil de 03 compuertas vagón, un barraje fijo (perfil Creager) de 150 m de longitud. Para ello se realizó el modelamiento hidráulico 2D de la infraestructura, mediante aplicación de la dinámica de fluidos computacional con el Software IBER para un tiempo de retorno de 100 años, lo cual permitió identificar las zonas críticas de erosión y zonas de sedimentación que afectan el funcionamiento hidráulico de la bocatoma (Escenario 01). Los resultados del modelo mostraron que la infraestructura cuenta con altas velocidades en la zona del barraje móvil, lo cual genera erosión en el piso de revestimiento de la bocatoma, también se observan zona de sedimentación aguas arriba de la bocatoma producto de las velocidades bajas en el barraje fijo. Con la finalidad de mejorar la eficiencia hidráulica de la bocatoma se planteó 02 alternativas de mejoramiento, la primera alternativa de solución consiste en adicionar 03 compuertas con pozas disipadoras de 15 m de longitud al barraje móvil y mejoramiento de la poza disipadora de barraje fijo (Escenario 02); la segunda alternativa de solución consiste en adicionar 06 compuertas con pozas disipadoras de 15 m de longitud al barraje móvil y mejoramiento de la poza disipadora de barraje fijo (Escenario 03). De los resultados de los escenarios 02 y 03, se concluye que la alternativa del Escenario 02, muestra un funcionamiento hidráulico eficiente de la bocatoma, las compuertas adicionales mejoran la capacidad de evacuación hidráulica del barraje móvil, asimismo mejora la capacidad de descarga de sedimentos de fondo durante las avenidas, así como por lavado hidráulico de las acumulaciones de sedimentos en aguas arriba de la bocatoma.

The objective of this work was to hydraulically evaluate the condition of the Raca Rumi intake, located on the Chancay Lambayeque river, which consists of a movable dike with 03 wagon gates, a fixed dike (Creager profile) of 150 m in length. A 2D hydraulic modeling of the infrastructure was performed by applying computational fluid dynamics with IBER software for a return time of 100 years, this made it possible to identify the critical erosion and sedimentation zones that affect the hydraulic operation of the intake (Scenario 01). The results of the model showed that the infrastructure has high velocities in the area of the mobile dike, which generates erosion on the lining floor of the intake, as well as a sedimentation area upstream of the intake due to the low velocities in the fixed dike. In order to improve the hydraulic efficiency of the intake, two improvement alternatives were proposed. The first alternative solution consists of adding 03 gates with 15 m long dissipation pools to the mobile dike and improving the dissipation pool of the fixed dike (Scenario 02). The second alternative solution consists of adding 06 gates with 15 m long dissipation basins to the moving dike and improving the fixed dike dissipation basin (Scenario 03). From the results of Scenarios 02 and 03, it is concluded that the Scenario 02 alternative. shows an efficient hydraulic operation of the intake, the additional gates improve the hydraulic evacuation capacity of the mobile shaft, as well as improve the capacity to discharge bottom sediments during floods, as well as by hydraulic flushing of sediment accumulations upstream of the intake.