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Alternativa de diseño para minimizar la sedimentación en sifones invertidos de grandes distancias - cuenca alta del Rio Apurimac

El presente trabajo de investigación titulado “Alternativa de diseño para minimizar la sedimentación en sifones invertidos de grandes distancias – Cuenca alta del río Apurímac”, se encuentra localizado dentro de las zonas Alto Andinas del Perú, por lo que cuenta con una topografía accidentada, donde la escasez del agua es un problema, especialmente en los meses de estiaje (junio – octubre). Es por ello que se requiere la optimización de la conducción del agua a través de diseños óptimos de estructuras hidráulicas.
El problema en los sifones de grandes distancias es la sedimentación de los sólidos en los puntos más bajos obstruyendo el normal flujo del agua.
Los objetivos planteados en la investigación son:Determinar los parámetros hidráulicos para el diseño de un desarenador, diseñar un sifón invertidos de grande distancia con mínima sedimentación, determinar la cantidad de solidos suspendidos en la captación, ingreso y salida del sifón invertido e interpretar los resultados.
El proceso metodológico consiste en dos etapas:Trabajos de campo; donde se hizo el reconocimiento de la zona, fuente de agua, toma de muestras, recopilación de información, levantamiento topográfico; y estudios realizados en gabinete; como son análisis de datos obtenidos en campo, procesamiento de datos topográficos, diseño de desarenador y sifón invertido, análisis e interpretación de datos de laboratorio.
Como resultados se obtuvieron: los parámetros hidráulicos de línea de conducción son: caudal 120.0 l/s, pendiente 0.001 m/m, rugosidad 0.007, diámetro de tubería 16”, con estos valores se determinó: la velocidad 1.0 m/seg, tirante 0.32 m, con los que se diseñó el desarenador con las siguientes dimensiones: largo 2.38 m, Ancho 1.5 m y Alto 1.0 m. El diseño del sifón invertido de grande distancia se adaptó favorablemente a la Cuenca alta del río Apurímac el que cuenta con 3830.56 metros de longitud y un desnivel entre el punto de entrada y salida de 6.88 m, de donde se determinó los principales parámetros hidráulicos para el funcionamiento óptimo del sifón: Diámetro de tubería es 16”, la velocidad no menor de 1.0 m/s, para obtener una buena auto-limpieza en el sifón y la pérdida de carga total de 6.52 m.Se tomó muestras en tres puntos estratégicos y en tres oportunidades, donde la cantidad mínima de sedimentos suspendidos fue de 133.00 ppm y una máxima de 1098.00 ppm en los meses de noviembre y enero respectivamente. Con los resultados se determinó una eficiencia máxima del desarenador de 84.0 % y porcentaje de sedimentos sólidos depositados dentro del sifón un promedio del 9.0 %, dicho valor permitió la decisión de colocar una válvula de purga en el punto más bajo.
Mediante el método estadístico de mínimos cuadros se estableció la ecuación:Css(ppm) = - 7.624283 + 95.01076 Q(m3/seg), la cual nos permite relacionar el caudal del río Sañumayo con la cantidad de sólidos suspendidos.

Quispe Apaza, Manuel - Puno : Universidad Nacional del Altiplano. Facultad de Ingeniería Agrícola. Escuela Profesional de Ingeniería Agrícola - 2013
Para Optar el Título Profesional: Ingeniero Agrícola

Zona Territorial de Estudio:PE: APURIMAC