informe

1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
INFORME DE INVESTIGACION SOBRE UNA OBRA
HIDRAULICA, SISTEMA DE DESCARGA DE AGUAS
SERVIDAS (TOKIO – SAITAMA) JAPON G-CANS O
CANAL DE DESCARGA DEL ÁREA METROPOLITANA
ASIGNATURA
DISEÑO HIDRAULICO
ESTUDIANTES:
CORREA PINTADO GILSON FERNANDO.
LEMA AGUILAR RENE EDUARDO.
ANDRES PATRICIO MATAMOROS TINOCO.
DOCENTE.
ING. FRANCISCO VERA, Mg, Sc.
CURSO
QUINTO “B”
MACHALA
2016 - 2017

2. INFORME DE INVESTIGACION SOBRE UNA OBRA HIDRAULICA,
SISTEMA DE DESCARGA DE AGUAS SERVIDAS (TOKIO -
SAITAMA) JAPON G-CANS O CANAL DE DESCARGA DEL ÁREA
METROPOLITANA
CORREA GILSON – LEMA EDUARDO – MATAMOROS ANDRES
I. ANTECEDENTES
Tokio, capital de Japónconmás de13 millones de habitantes, hasufrido históricamente
de inundaciones, principalmente su zona Este, hoy es el centro político y financiero de
todo Japón, se localiza en un valle de muy baja altura sobre el nivel del mar, apenas
unos metros, y con la presencia de varios ríos, y para solventar el problema de las
frecuentes inundaciones se proyectó, una inversión de 1.500 millones de euros, una
compleja red de captación y evacuación de aguas servidas, lluvias e inundaciones.
Por esta razón por allá el año 1992 se dio inicio a la ejecución de este gran proyecto,
que tardó cerca de 17 años en completarse… capaz de almacenar hasta 670.000m3 de
agua procedentes de las avenidas de los ríos Oochi Kotone, Kuramatsu, Nagakawa y
Arakawa; vertiendo al final de la infraestructura ni más ni menos que 200m3/s al río
Edogawa.
Tokio presenciaba frecuentes daños por inundaciones que afectaban a la totalidad del
área metropolitana, siendo la zona este la más afectada por su baja altitud. Ahora,
gracias al Canal de Descarga Subterránea Exterior del Área Metropolitana, puede
recoger las aguas de inundación de los ríos desbordados en Tokio como el Oochi
Kotone, Kuramatsu, Nagakawa y Arakawa, drenándose posteriormente al río
Edogawa, evitando de esta manera que la ciudad sufra daños.
Img 1: Perfil longitudinal del canal de descarga de aguas servidas a través de la
Prefectura de Saitama.
II. OBJETIVO GENERAL.
Evidenciar la construcción de una obra hidráulica de gran importancia en el mundo,
para tener conocimientos de esto, con el estudio bibliográfico de la obra, analizando su
técnica su uso, aplicación para entender el propósito con el que fue creada.
OBJETIVOS ESPECIFICOS.
 Analizar a detalle cada componente de la obra, su historia a través de su
funcionalidad aplicación, y los sucesos que llevaron a su diseño, para un
posible estudio en el medio local, y poder implementarlo.

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 Conocerelproceso constructivo ydediseño deesta reddealcantarillado
y de descarga de aguas servidas a través de sus datos informativos
generales para obtener la experiencia del uso de este tipo de canales de
descarga.
III. DESARROLLO
Este sistema de alcantarillado, es el más sofisticado del mundo, supuso la construcción
de toda una verdadera ciudad subterránea en la región de Saitama, uno de los grandes
sectores de Tokio. Fue diseñado por el Instituto Japonés de Tecnología e Ingeniería de
Aguas Servidas.
El Proyecto G-Cans, también conocido como Canal de Descarga Subterránea Exterior
del Área Metropolitana, es el mayor complejo subterráneo de protección contra
inundaciones del mundo, situado entre Showa (en Tokio) y Kasukabe (en la prefectura
de Saitama) dentro del Área del Gran Tokio, en Japón. Las instalaciones tienen como
objetivo proteger a la propia ciudad de Tokio de las inundaciones durante las fuertes
lluvias y tifones, e incluso de las subidas del nivel del agua ocasionadas por tsunamis.
Paraello serealiza la canalización de las aguasdesbordadasdelosríosdentro deTokio,
a cinco silos a través de túneles. El agua es recogida en un gran tanque de
almacenamiento, bombeándose hacia el río Edogawa, situado a una altitud inferior en
las afueras de la capital de Japón.
Img 2: Vista desde el interior del canal de descarga, d aguas servidas.

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Datos generales e informativos del canal de descarga.
 DATOS INFORMATIVOS:
Situación
El gobierno de Japón ha hecho posible esta proeza a través del Instituto Japonés de
Tecnología e Ingeniería de Aguas Servidas, que junto al sector privado ha construido
una verdadera ciudad subterránea en Edogawa City, región de Saitama, uno de los
grandes sectores de Tokyo.
Finalidad
Su construcción comenzó en 1992 y tuvo un coste de 1.500 millones de euros. Fue
construida con la finalidad de evitar que las intensas lluvias, sobre todo en épocas de
Monzón, e incluso Tsunami, pudieran provocar grandes inundaciones en la capital
nipona, con la finalidad de recolectar grandísimas cantidades de agua.
Estructura
El tanque principal mide 177 m. de largo por 78 m. de profundidad y 25 m. de altura.
Columnas
59 columnas (500 tn cada una) conectadas a 10MW bombas capaces de mover 200 tn
de agua por segundo al río Edogawa.
Silos
Dispone de 5 silos con un diámetro de 32m. y 65m. de altura conectados por túneles a
lo largo de los 6,4 km.
Funcionamiento canales y turbinas
Por sus canales pueden pasar hasta 44 millones de litros. El sistema está propulsado
por 14.000 turbinas que pueden bombear hasta 200 toneladas de agua por segundo.
Entra en funcionamiento cuando el nivel de lluvias sobrepasa el límite que puede
generar inundaciones y estos excesos de aguas son transportadas hacia el río Edogawa
principalmente y a diversos ríos más pequeños a lo largo de 6,5 kilómetros.
Datos de interés
 Su silo principal podría contener en su interior:
 El transbordador espacial Shuttle (55 m.)
 La Pagoda Senso-ji (53 m.)
 La Estatua de la Libertad –sin la base- (46 m.)
 Además de una atracción turística gratuita, ha sido utilizada en películas,
anuncios y programas de televisión para la creación de escenas de terror y
ciencia ficción.
 Cada turbina utiliza la misma energía que el motor de un Boeing 737.

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Img 3: Esquema general del canal de descarga de aguas servidas.
El proyecto se inició en 1992, finalizando en 2009, y se le dio el nombre de G-Cans o
canal de descarga del área metropolitana, aunque también es conocido como "La
Catedral" por la apariencia que brindan sus 59 gigantescas columnas de 20 metros de
altura y 500 toneladas cada una.
Los trabajos de construcción del Proyecto G-Cans fueron iniciados en 1992,
finalizándose a principios de 2009 con una inversión total de 1,5 mil millones de euros
(1.582.512.185) dólares, por el Gobierno Japonés con la supervisión del Instituto de
Tecnología e Ingeniería de Aguas Residuales de Japón.
Img 4: Tunel vertical de 50 m de altura.

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Específicamente, el Proyecto G-Cans se inicia en Showa, Tokio, se extiende a través de
6,4 kilómetros hacia Kasukabe, en Saitama.
Se basa fundamentalmente en una excavación a 50 m de profundidad constituyendo
una red de túneles y galerías que se despliegan a lo largo de 6,4 Km.
Estos túneles conectan 5 silos, de 32 metros de diámetro y 65 metros de altura y un
tanque principal de 78 metros de profundidad, que mide 177 metros de longitud, 25
metros de altura.
Img 5: Vista en perspectiva de la red de túneles y galerías del canal de descarga.
El sistema, diseñado para hacer frente a un tsunami, es propulsado por 14.000
turbinas capaces de bombear hasta 200 toneladas de agua por segundo y entra en
funcionamiento cuando se dan niveles de inundación o fuertes lluvias transportando el
excedente de agua a través de los diversos canales hasta el río Edogawa
La perforación del túnel se realizó mediante el método de escudo para evitar
distorsiones debido a su profundidad, empleándose modernas tecnologías para su
revestimiento secundario permitiendo reducir el coste de la construcción.
Img 6: Vista de la sección transversal de Túnel de descarga.

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Por otra parte, el tanque de almacenamiento de agua, popularmente llamado por los
ingenieros japoneses como Templo Subterráneo, posee una altura de 25,4 m y una
longitud de 177 m, 78 m de ancho, capaz de acumular más 350.000 m3 de agua, toda la
obra es de hormigón armado, cabe recordar que Japón está sujeto a constantes
movimientos sísmicos, además esta soportado por 59 columnas que disponen de una
altura de 20 m y un peso de más de 500 toneladas.
Img 7: Estación seca, lapso que el túnel es atracción turística.
El tanque está conectado a turbinas de 14.000 CV (caballos de vapor) y 78 bombas.
Concretamente, las turbinas son capaces de bombear hasta 200 toneladas de agua por
segundo, y drenarlas al río Edogawa.
Para controlar la seguridad del proceso, el complejo dispone de una sala de control
para el túnel y el tanque de almacenamiento. Las instalaciones permanecen en seco
durante las temporadas de escasez de lluvia, permitiendo durante ese período estar
disponible al público como una atracción turística dada la magnitud de la
infraestructura.
IV. CONCLUSIONES
 Es importante considerarenelanálisis hidráulico y socioeconómico deunaobra
de granimportancia y gran magnitud, y queafecte a unagran áreade influencia.
 Lacanal no serviríademucho, si no tuviese unbuendrenajeatravés delbombeo
al rio Edogawa, ósea en las estaciones muy lluviosas en el monzón los canales
se colmarían ahí se ve la importancia de drenar 200 toneladas por segundo.
V. RECOMENDACIÓN:
 Se debe disminuir la vulnerabilidad sísmica de las estructuras hidráulicas en
vista que Japón en muy susceptible a un sismo, al igual que se deberá disminuir
si fuese aplicado en Ecuador, ya que somos un país de alto riesgo sísmico.

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 La aplicación de este tipo de canales de descarga en zonas bajas de Ecuador
como lo es la Ciudad de Machala, muy susceptible a inundaciones, de la misma
forma que las zonas de este proyecto en Japón.
VI. MEMORIA FOTOGRÀFICA
Img 8: Vista de perfil longitudinal de los túneles y galerías.
Img 9: Galería de ingreso del agua, hacia los túneles.

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Img 10: Sala de control del túnel, tanque de almacenamiento y galerías.
VII. BIBLIOGRAFÍA
 http://drenajeunefm.blogspot.com/2008/07/sistema-de-alcantarillado-
pluvial-en.html
 http://www.bognorphoto.com/g-cans-drenaje-de-las-tormentas-
subterraneas-masivas-de-tokio.html
 https://edificacionpolitecnico.blogspot.com/2014_03_01_archive.html
 http://ingenieriaycomputacion.blogspot.com/2009/11/g-cans-un-
impresionante-sistema-de.html
 http://www.structuralia.com/es/blog/103499-proyecto-g-cans-una-catedral-
en-el-subsuelo-de-tokio
 http://www.hidrojing.com/g-cans-el-templo-japones-contra-las-
inundaciones/