1. Una bocatoma es una estructura que deriva parte del agua de un curso de agua para usos como riego o generación de energía. 2. Las partes clave de una bocatoma incluyen una compuerta de control, una ventana de captación y una poza disipadora. 3. Antes de diseñar una bocatoma, es importante considerar su ubicación, las condiciones topográficas, geológicas, hidrológicas y ecológicas.

1. CURSO: DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS
BOCATOMAS
INTEGRANTES
Aguilar Méndez Noé Henry
Quezada Jara Roberto Abelardo
Zelada Galarreta Anthony Jaircinio

2. BOCATOMAS
Definición:
Una bocatoma, o captación, es una estructura hidráulica destinada a derivar parte del agua
disponible desde un curso de agua (río, arroyo, o canal), desde un lago o incluso desde el
mar. En ocasiones es utilizada en grandes ríos, pero su costo es bastante alto. El agua
desviada se utiliza para un fin específico, como abastecimiento de agua
potable, riego, generación de energía eléctrica, acuicultura, enfriamiento de instalaciones
industriales, etc

3. Partes de una Bocatoma:
 Compuerta de control y cierre
 Dispositivo para medir los niveles, aguas arriba y aguas abajo de la compuerta de control. Estos
pueden ser simples reglas graduadas o pueden contar con medidores continuos de nivel y
trasmisores de la información al centro de operación, que puede contar con mecanismos para
operar a distancia la compuerta
Si se encuentran en ríos y arroyos, generalmente constan también de:
 Un vertedero para fijar la sección del curso de agua, tanto planimétricamente, como en cota,
evitando de esta forma la migración del curso de agua en ese punto y su socavación, lo que
podría dejar la bocatoma inoperante.
 Un canal de limpieza, provisto de compuertas, para permitir el desarenamiento de la
aproximación a la bocatoma.
 Frecuentemente se completa la bocatoma con una reja y un desarenador, para evitar que el
transporte sólido sedimente en el canal dificultando los trabajos de mantenimiento del mismo.

4. Partes de una Bocatoma

5. Elementos Fundamentales a ser tomados en cuenta previo al
Diseño de Bocatomas
Antes de iniciar el diseño de una bocatoma, se debe examinar los siguientes aspectos:
Ubicación
Es de suma importancia la ubicación de la bocatoma en el cauce del rio, para la que se
recomienda que el sitio elegido reúna por lo menos las siguientes condiciones:
a. La dirección a ruta del flujo de agua debe ser lo más estabilizada o definida.
b. La captación del agua a ser derivada debe ser posible aún en tiempo de estiaje.
c. La entrada de sedimentos hacia el caudal de derivación debe ser limitado en el
máximo posible.

6. Topografía
Definida la posible ubicación, se realizarán los siguientes trabajos topográficos:
a. Levantamiento en planta del cauce del río, entre 500m. a 1000m; tanto aguas
arriba como aguas abajo del eje del barraje, la escala recomendada es 1:2000.
b. Levantamiento localizado de la zona de ubicación de la bocatoma, se
recomienda un área de 100m. x 100m. como mínimo, la escala no debe ser
menor de 1:500.
c. Perfil longitudinal del río, por lo menos 1000m, tanto aguas arriba como
aguas abajo del eje del barraje; la escala recomendada es H = 1:2000 Y V =
1:200.
d. Secciones transversales del cauce del río a cada 50m. en un tramo
comprendido 1000m. aguas arriba y 500m. aguas abajo del eje del barraje; la
escala variara entre 1:100 y 1:200.

7. Condiciones Geológicas y Geotécnicas
Es importante conocer las condiciones geomorfológicas, geológicas y geotécnicas, ya
que su conocimiento permitirá dimensionar en mayor seguridad la estructura; por lo que se
recomienda la obtención de los siguientes datos como resultado de los estudios geológicos y
geotécnicos:
a. Curva de graduación del material conformarte del lecho del río
b. Sección transversal que muestre la geología de la zona de ubicación de la
bocatoma.
c. Coeficiente de permeabilidad.
d. Capacidad portante
e. Resultados sobre ensayos de hincado de pilotes ó tabla, estacas
f. Cantidad de sedimento que transporta el río.

8. Información Hidrológica
Es de suma importancia conocer el comportamiento hidrológico del río, ya que esto
permitirá garantizar el caudal a derivar y así como definir el dimensionamiento de los
elementos conformantes de la bocatoma. Entre los datos a obtener son:
a. Caudal del diseño para una avenida máxima.
b. Caudales medios y mínimos.
c. Curva de caudal versus tirante en la zona del barraje.
Condiciones Ecológicas
Siempre toda construcción en un río causa alteración del equilibrio ecológico de la zona,
sobre todo en lo relacionado con la fauna. Es por esta razón que, se debe tratar de no
alterar dicho equilibrio mediante la construcción de estructuras que compensen este
desequilibrio causado por la bocatoma; aunque debemos reconocer que, en nuestro país
estas estructuras son de costo elevado y que siempre se tratan de obviar por limitaciones
presupuéstales; como por ejemplo la escalera de peces y camarones.

9. Otros
En este grupo se puede incluir las limitaciones u obligaciones que se deben tener en
cuenta para la construcción de la bocatoma; estas son de orden legal, ya que, mediante
la bocatoma por efecto del remanso que se forma, podrían inundarse terrenos aledaños o
construcciones anteriores (puentes, caminos, etc.).
Asimismo, en algunos casos será necesario pedir autorización del Instituto Nacional de
Cultura por la existencia de restos arqueológicos. Por este motivo, todo diseño se deberá
ser previamente coordinado con todos los demás entes estatales y particulares que estén
relacionados de alguna manera con el río donde se va a construir la bocatoma, con el fin
de evitar duplicidad o generación de problemas en proyectos similares por la
construcción de una estructura en el mismo cauce.

10. FOTOS
Bocatoma Chavimochic
Bocatoma Majes Siguas

12. 1. BOCATOMAS DIRECTAS:
Esta toma capta directamente el agua, mediante una ventana
lateral, se
aplica para un brazo fijo del río donde discurre un caudal mayor
al de la demanda. Presenta la ventaja que no necesita barraje,
que es una de las partes de mayor costo. Presenta problemas en
época de crecidas, ya que puede ser obstruida y permite el
ingreso de sedimentos hacia el canal de derivación. Cuando la
toma no se puede orientar perpendicular al flujo o se necesita
proteger la toma, se construye un muro transversal sobre un
sector de la sección del cauce, aguas arriba de la toma.

13. 2. TOMA MIXTA O CONVENCIONAL:
Se trata de una toma que realiza la captación mediante el cierre
del río con una estructura llamada azud o presa de derivación, el
cual puede ser fija o móvil dependiendo del tipo del material
usado. Será fija cuando se utiliza un elemento rígido, por lo
general concreto, y será móvil cuando se utilizan compuertas de
acero o madera. La captación en ese tipo de bocatomas se
realiza por medio de una ventana que puede funcionar como
orificio o vertedero dependiendo del tirante en el río.

14. 3. TOMA MOVIL:
Este tipo de toma crea la carga hidráulica mediante un barraje
móvil. Son tomas que disponen de un barraje, debido a la
variación de niveles de agua presente entre la época de estiaje y
crecida; está compuesto de un barraje relativamente bajo para
poder captar el caudal deseado, y compuertas que proporcionen
el nivel de agua demandado. El barraje con compuerta que
posibilita el paso del agua mediante ellos, se le conoce como
barraje móvil.
VENTAJA
Permite el paso de los materiales
de arrastre por encima de la cresta
del barraje vertedero, logrando
disminuir la colmatación.

15. 4. TOMA TIROLESA O CAUCASIANA:
Estas tomas presentan estructuras de captación
dentro de la sección del azud, en un espacio
protegido por una rejilla metálica que evita el ingreso
de materiales transportados por el cauce. Estas
tomas no se recomiendan en ríos donde el arrastre
de sedimentos es intenso, ya que puede causar
obstrucción de las rejillas.

16. PARTES DE UNA BOCATOMA

17. 1. Barraje
Esta estructura interrumpe el cauce del río,
forzando ingresar a la ventana de captación
el cauce que está por debajo de la cota de
su cresta. El dique durante las épocas de
aumento de caudal, presenta la función de
vertedero.
La ventana de captación facilita el ingreso
de agua hacia el canal de conducción,
debido a la carga hidráulica originada por
el barraje. Esta ventana contiene una
rejilla, que detiene el ingreso de piedras,
troncos y otro material flotante durante las
crecidas del río.
2) VENTANA DE
CAPTACIÓN

18. 3) Compuerta de
purga
Esta compuerta se ubica al lado de la rejilla
de entrada. La función es eliminar el
material sedimentado, mediante el manejo
de la compuerta y mantener limpio el área
cercana a la rejilla.
Cumple la función de disipar la
energía dinámica del agua, luego
llegue
al cauce natural con velocidades
bajas para no producir erosiones.
4) POZA
DISIPADORA

19. UBICACIÓN DE UNA BOCATOMA
Se debe tener en cuenta lo siguiente:
 La dirección del flujo debe estar bien definida o estabilizada.
 La captación del agua debe ser siempre posible en época de estiaje.
 La entrada de sedimentos al canal de derivación debe ser mínima.
 Ubicar en las partes más angostas del río; de esta manera construir
una bocatoma corta y económica.

20. DISEÑO DE BOCATOMA
En el diseño de una obra de toma se requiere
emplear al máximo los conocimientos del ingeniero
civil. Las cinco fases correspondientes a una
bocatoma son:

21. • a) Planeamiento
• b) Diseño
• c) Construcción
• d) Operación,
• e) Mantenimiento.

22. •Sin pretender que la relación sea limitativa se
presenta a continuación una relación de los
principales temas vinculados al diseño de una
obra de una bocatoma.

23. a) Estudio de la Demanda
b) Topografía
c) Meteorología
d) Hidrología
e) Transporte de Sedimentos
f) Hidráulica Fluvial
g) Geología
h) Geodinámica
i) Geotecnia
j) Sismicidad

24. k) Materiales de Construcción
l) Diseño Hidráulico
m) Diseño Estructural
n) Diseño Electromecánico
o) Procedimientos de Construcción
p) Modelos Hidráulicos
q) Costos y Presupuestos
r) Análisis Económico y Financiero
s) Estudio de Impacto Ambiental