Este documento trata sobre el diseño hidráulico de una bocatoma. Explica que una bocatoma es una estructura importante para captar agua de un río o canal con fines de riego, abastecimiento o generación hidroeléctrica. Describe los diferentes tipos de bocatomas como las directas, con barraje fijo, con barraje móvil y de barraje mixto. También explica las partes principales de una bocatoma y los criterios de diseño a considerar como asegurar el caudal requerido,

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GRUPO II UniversidadCesarVallejo
Z
BOCATOMAS
CURSO: OBRAS HIDRAULICAS.
ESTUDIANT: YALTA OLIVARES, LUIS MIGUEL.
DELGADO CARRANZA YENHSON ALAN.
ILIQUIN CHAVEZ EDWIN
CICLO : VI
PROFESOR: ING. ERICK MAY CHAVEZ BULNES.
2018

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I. INTRODUCCION
En el presente trabajo se realizará una investigación acerca del diseño Hidráulico
de una bocatoma, para la cual se ha revisado bibliografía para realizar el diseño de
Bocatoma, la cual también se realizarán los cálculos necesarios para realizar el
Diseño de una Bocatoma y sus elementos que la conforman.
Es necesario tener presente que la bocatoma es una estructura muy importante
para el éxito de un proyecto. Si por una razón u otra se produce una falla
importante en la obra de toma, esto significaría la posibilidad del fracaso de todoel
Proyecto de AprovechamientoHidráulico. En consecuencia, tanto el diseño como la
construcción, la operación y el mantenimientode una obra de toma deben ofrecer
el máximo de seguridad.
El tema de las bocatomas es siempre actual, En el Perú hay en operación un gran
número de obras de toma para aprovechamiento hidráulico. El diseño de esta
estructura es casi siempre difícil.
Los problemas presentados en las bocatomas son mucho más difíciles cuando se
capta agua desde un río que cuando se hace desde un cauce artificial (canal).
El número de posibles formas de diseño de una bocatoma para una fuente es
infinito, influenciado por factores tales como, material disponible, caudal de
fuente, nivel de creciente, estabilidad del suelo, topografía de la zona, etc. Este
capítulo presentara varios diseños diferentes, todos los cuales se han usado con
éxito en el pasado y por medio de los cuales el diseñador podrá modificar y
desarrollar una bocatoma adecuada para su propio sistema.
II. OBJETIVOS
-Conocer el funcionamiento de una bocatoma.
-Realizar el diseño hidráulico de una Bocatoma de Río.

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-Aprender a hacer un buen diseño para garantizar la captación De una cantidad
constante de agua para tiempos de esquía.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
-Identificar las partes de una bocatoma.
-Conocer los criterios de diseño de una bocatoma.
-Conocer la clasificación de las bocatomas.
III REVISION BIBLIOGRÁFICA
Definición de bocatoma
Las obras de toma o bocatomas son las estructuras hidráulicas construidas sobre un
río o canal con el objeto de captar, es decir extraer, una parte o la totalidad del
caudal de la corriente principal. Las bocatomas
suelen caracterizarse principalmente por el
Caudal de Captación, el que se define como el
gasto máximo que una obra de toma puede
admitir.
Estructura de captación de agua que descarga
en un río o se encuentra embalsada en un
reservorio, con fines de abastecimiento a poblaciones, riego, generación
hidroeléctrica.
clasificación de las bocatomas
Las podemos clasificar en:
A) bocatomas directas: son posibles de diseñar en cursos de agua de fuerte
pendiente, y cuando no se quiere tener una estructura costosa, tienen el
inconveniente de que el lecho del rio puede variar y dejar la toma sin agua,
igualmente en las épocas de estiaje al disminuir el tirante de agua en el rio puede
disminuir considerablemente el ingreso de agua en la toma.
B) bocatomas con barrajes: son las más empleadas ya que aseguran una
alimentación más regular, conservan un nivel constante en la captación que permite

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dominar una mayor área regable. Estas tomas pueden presentar tres variantes: La
toma con barraje fijo, la toma con barraje móvil y la toma con barraje mixto.
BARRAJES
Definición:
Es una represa construida a través del río con el objeto de levantar el nivel de agua
del mismo, su altura debe ser tal que permita una carga de agua suficiente en la
toma, para el ingreso seguro del agua en esta, considerando las pérdidas de carga
que se producen en los muros, rejillas y compuertas de sección en la toma.
El barraje puede presentar los casos extremos siguientes:
Una presa muy larga y poco elevada en tramos anchos del curso del río. La solución
es sencilla ya que la presión del agua no es elevada y permite diseños estables.
Una presa corta pero elevada en tramos profundos del curso del rio. En este caso la
presión es menor por lo cual la presa será más cara , ya que demandará estribos y
cimentaciones mas reforzadas .
Elementos principales del barraje
Los elementos son:
La presa propiamente dicha
La poza de tranquilizaciòn o colchón de disipación
El enroca miento
BOCATOMAS DE BARRAJE FIJO
Las bocatomas de barraje fijo son aquellas que tienen una presa solida, para levantar
el tirante frente a las compuertas de captación.

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Esta solución es posible cuando el régimen del rio es uniforme y la capacidad de
captación de la toma es menor que la descarga
promedio del rio, por lo que no es necesario
ninguna regulación, ya que el exceso de agua
pasara encima de la presa.
Igualmente es aconsejable este tipo de
bocatomas cuando el rio tiene un transporte
de sólidos o una capacidad de transporte
apreciable.
Igualmente es aconsejable este tipo de bocatomas cuando el rio tiene un transporte
de solidos o una capacidad de transporte apreciable
BOCATOMAS DE BARRAJE MOVIL
En este tipo de barraje se consigue la retención del caudal y elevación del tirante
mediante el cierre del curso del rio por un sistema de compuertas sostenidas en un
conjunto de pilares y adosadas en sus
extremos a los muros de contención.
Es conveniente esta solución cuando el caudal
de la captación es igual o mayor de la descarga
promedio del rio o cuando la velocidad de flujo
no es alta debido a la pequeña pendiente del
curso del rio.
BOCATOMAS DE BARRAJE MIXTO
Tienen una parte de la presa integrada por una estructura solida (Barraje fijo) y una
parte integrada por compuertas sustentadas en pilares (Barraje móvil). La parte
móvil tiene en ciertos casos muros guías o separadores del barraje fijo que forma un
canal denominado de limpia y un segundo canal separado por un vertedero de
rebose lateral que sirve para eliminar las gravas llamado también desempedradores.

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El desempedrador tiene una fuerte pendiente y al extremo del mismo se instalan
compuertas para la eliminación de los materiales gruesos.
Este tipo de bocatoma se adapta mejor al régimen variable de los ríos de la costa
peruana, ya que en la época de estiaje trabajan únicamente con la regulación que se
efectúa con el barraje móvil, mediante el cierre o la apertura de las compuertas
mientras que en la época de crecidas trabajan con las compuertas de limpia abiertas
y el paso libre del flujo encima del barraje fijo.
PARTES DE UNA BOCATOMA
Las bocatomas construidas técnicamente constan en generalde las siguientes partes:
Compuerta de control y cierre de la compuerta. - Dispositivo para medir los niveles,
aguas arriba y aguas abajo de la compuerta de control. Estos pueden ser simples
reglas graduadas o pueden contarcon medidores continuos de nivel y trasmisores de
la información al centro de operación, el que puede contar con mecanismos para
operar a distancia la compuerta.
La caja de regulación de las cadenas de riel donde van bajando o subiendo la
compuerta. Y van viendo en el limnimitro que cantidad de agua va pasando.
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.

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CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA BOCATOMA DE CAPTACIÓN LATERAL
La bocatoma lateral es una obra de captación superficial y es la más empleada
cuando se trata de captar el agua de un río. los elementos constituyentes más
frecuentes de una bocatoma de captación lateral, los que podrían clasificarse de la
siguiente manera:
o Elementos de encauzamiento y cierre. Su objeto es elevar el nivel del agua para
permitir su ingreso a la toma y al canal de derivación e impedir el desborde del
río.
o Elementos de descarga de avenidas. Permiten el paso de las crecidas. Son
órganos de seguridad.
o Elementos de control de sedimentos. Tienen por objeto el manejo de los sólidos
o Elementos de control del ingreso de agua. Permiten regular la cantidad de agua
que ingresa a la derivación.
o Elementos de control de la erosión. Permiten disminuir la erosión y la abrasión
o Elementos estructurales. Son los que dan estabilidad a la obra.
ELEMENTOS FUNDAMENTALES A SER TOMADOS EN CUENTA PREVIO AL DISEÑO
DE BOCATOMAS
a) Ubicación
b) Topografía
c) Condiciones geológicas y geotécnicas
d) Información hidrológica
e) Condiciones ecológicas
f) Otros
CRITERIOS DE DISEÑO
a) Asegurar la derivación permanente del caudal de diseño y de los caudales
menores que sean requeridos.
b) Proveer un sistema para dejar pasar la Avenida de Diseño, que tiene
gran cantidad de sólidos y material flotante.
c) Captar el mínimo de sólidos y disponer de medios apropiados para su
evacuación.

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d) Estar ubicada en un lugar que presente condiciones favorables desde el
punto de vista estructural y constructivo.
e) Conservar aguas abajo suficiente capacidad de transporte
para evitar sedimentación.
f) Tener un costo razonable
FUNCIONES ADICIONALES DE UNA BOCATOMA
Las bocatomas tienen a veces funciones adicionales a la que les es propia.
Ellas pueden ser:
a) Reparto de Aguas
b) Medición de Caudales
c) Puente (Peatonal o Carretero)
d) Embalse para recreación (Natación, Pesca)
e) Minicentral Hidroeléctrica
IV. BOCATOMA TIROLESA
Existen numerosos tipos de bocatomas. Sería muy largo, y escaparía a los
fines de esta exposición, presentar los diferentes tipos de obras de toma que
forman parte de los proyectos de aprovechamiento hidráulico. Sin embargo,
para que no quede la idea de que sólo se construyen captaciones laterales
como las antes descritas, se ofrece a continuación una breve información
sobre un tipo particular de obra de toma: la toma tirolesa, también llamada
caucasiana, alpina o sumergida. Se trata de una estructura típica de las
partes altas de los torrentes de montaña. La captación se efectúa por medio
de una rejilla de fondo cuyos barrotes se disponen en la dirección de la
corriente. Ver Figura N° 5. La rejilla debe tener una fuerte pendiente, mayor
que la del río. Los barrotes deben tener un perfil apropiado de modo que las
piedras no se atraquen entre ellos.
Inmediatamente debajo de la rejilla se dispone una cámara decantadora en
la que el material sólido captado deposita y es luego eliminado accionando
una compuerta, llamada de purga, especialmente dispuesta parael efecto. El
agua, libre de sedimentos, se capta por medio de un vertedero ubicado en la
cámara decantadora. El agua así captada es conducida por el canal hacia la
zona de aprovechamiento. Ver Figura N° 6. Este tipo de captación es bastante

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simple y ha dado buenos resultados en torrentes con material grueso. Se
utiliza generalmente para captar caudales pequeños. Algunas tomas
ubicadas en los Alpes han dado muy buenos resultados para caudales de
captación comprendidos entre 0,1 y 5 m3 /s. Las pendientes de las rejillas
variaron entre 1:10 y 1:5. En algunos proyectos se ha incorporado la
automatización de las compuertas, con muy buenos resultados. Este tipo de
captación fue estudiado extensamente en Turquía por el profesor Cesen,
quien realizó varias investigaciones en modelo hidráulico. Dos bocatomas
importantes, para 4 y 8 m 3 /s, funcionaron bastante bien. Debe, sin
embargo, recordarse que en varios lugares se ha construido este tipo de
toma, pero el resultado fue un completo fracaso. Esto se debió a que no
existían las condiciones adecuadas.
CONCLUSIONES.
El tema de las bocatomas no es sencillo. Se requiere la consideración de muchos
aspectos entre los cuales están los teóricos, experimentales y prácticos. Debe
tenerse presente que en el planeamiento, diseño, construcción, operación y
mantenimiento de una bocatoma la ingeniería civil tiene un papel muy importante,
pues se emplea a plenitud.
III. RECOMENDACIONES
Para el diseño de una bocatoma se debe de tener en cuenta que es muy
importante realizar estudios cuantificados de hidrología, topografía, transporte
de sedimentos, y geología, en el sector de emplazamiento de la toma.
REFLEXIÓN FINAL
El tema de las bocatomas no es sencillo. Se requiere la consideración de muchos
aspectos entre los cuales están los teóricos, experimentales y prácticos. En esta
exposición se ha presentado no sólo una visión general del diseño de bocatomas,
sino que también se ha enfatizado su importancia en un proyecto de

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aprovechamiento hidráulico. Debe tenerse presente que en el planeamiento,
diseño, construcción, operación y mantenimientode una bocatoma la ingeniería
civil tiene un papel muy importante, pues se emplea a plenitud.