9.2.2 hidraulica fluvial
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ESTUDIO DE PREINVERSION A NIVEL DE PERFIL DENOMI-
NADO: CONSERVACION Y ENCAUZAMIENTO DEL RIO JE-
QUETEPEQUE PROVINCIAS DE PACASMAYO Y CONTUMA-
ZA REGION DE CAJAMARCA Y LAS LIBERTAD
EVALUACION HIDRAULICA, SEDIMENTOLOGICA Y SOCA-
VACION GENERAL, LOCAL Y POR CONTRACCION DEL
CAUCE DEL RIO JEQUETEPEQUE EN EL TRAMO INFIERNI-
LLO - PELLEJITO
INDICE
1. GENERALIDADES…………………………………………….………………..5
1.1 Introducción………………………………………………………………..5
1.2 Antecedentes………………………………………………………………6
1.3 Objetivos del Estudio……………………………………………………..7
1.4 Ubicación y Vías de Acceso……………………………………………..8
1.5 Información Disponible…………………………………………………...9
2. ESTUDIOS DE INGENIERÍA BÁSICA……………………………………...11
2.1 Levantamiento Topográfico del Rio Jequetepeque en el Tramo In-
fiernillo - Pellejito…………………………………………………………11
2.2 Evaluación Geológica, Geomorfológica y Geotécnica del Rio Jeque-
tepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito……………………………..12
2.3 Evaluación Hidrológica del Rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo -
Pellejito…………………………………………………………………...14
2
3. PROPIEDADES MORFOLOGICAS, REGIMEN HIDRAULOCO y SEDI-
MENTARIO DEL RIO JEQUETEPEQUE EN EL TRAMO INFIERNILLO –
PELLEJITO…………………………………………………………………….18
3.1 Propiedades Morfológicas del Rio Jequetepeque en el Tramo Infier-
nillo - Pellejito………………………………………………………...…..18
3.2 Régimen Hidráulico del Rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo -
Pellejito…………………………………………………………………...20
3.3 Régimen Sedimentario del rió Jequetepeque en el Tramo Infiernillo –
Pellejito………………………………………………………….………..21
4. CRITERIOS Y MODELOS MATEMÁTICOS PARA LOS CALCULOS HI-
DRAULICOS, SOCAVACION Y TRANSPORTE DE SEDIMENTOS DEL
RIO JEQUETEPEQUE EN EL TRAMO INFIERNILLO – PELLEJI-
TO………………………………………………………………………………..22
4.1 Modelo Matemático para Evaluar los Niveles del Flujo en el Cauce
del Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo – Pellejito…………….22
4.2 Modelos Matemáticos para Evaluar la Rugosidad del Cauce del Río
Jequetepeque en el Tramo Infiernillo – Pellejito……………………..24
4.3 Modelos Matemáticos para Evaluar la Profundidad de la Socavación
General de Fondo del Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo In-
fiernillo – Pellejito………………………………………………………..28
4.4 Modelos Matemáticos para Evaluar el Régimen Sedimentario del
Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo – Pelleji-
to…………………………………………………………………………..33
4.5 Modelos Matemáticos para Evaluar el Borde Libre de los Diques
Proyectados en el Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo Infierni-
llo – Pellejito…………………………………………………….……..…42
4.6 Modelos Matemáticos para Evaluar el Volumen de Roca de Equili-
brio de los Diques Proyectados en el Cauce del Río Jequetepeque
en el Tramo Infiernillo – Pellejito……………………………………….44
3
4.7 Modelos Matemáticos para Evaluar la Granulometría del Enrocado
de Protección de los Diques Proyectados en el Cauce del Río Jeque-
tepeque en el Tramo Infiernillo – Pellejito………………………….…45
4.8 Modelo Matemático para Evaluar la Estabilidad del Terraplén de los
Diques de la Margen Derecha e Izquierda del Rio Jequetepeque en
los tramos priorizados entre Infiernillo y Pellejito…………………….49
4.9 Modelos Matemáticos para Calcular el Ancho Estable del Cauce del
Río Zaña en el Sector de la Bocatoma Proyectada Rafán – Lagu-
nas………………………………………………………………………...50
4.10 Esquema y Condiciones de Borde Necesarios para el Modelamiento
Matemático del Cauce del Río Jequetepeque en el tramo Infiernillo y
Pellejito…………………………………………………………………...54
5. PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO DEL RIO JEQUETEPEQUE EN EL
TRAMO INFIENILLO – PELLEJITO……………………………………..….59
5.1 Cuadros de Evaluación……………………………………………...….60
5.2 Gráficos de Evaluación…………………………………………………62
6. RESULTADOS DE LAS EVALUACIONES DEL ESTUDIO DEL RIO JE-
QUETEPEQUE EN EL TRAMO INFIERNILLO – PELLEJITO…………..64
6.1 Determinación del Ancho Estable del Cauce del Río Jequetepeque
en el Tramo Infiernillo – Pellejito……………………………………….64
6.2 Estimación del Coeficiente de Rugosidad de Maninng del Cauce del
Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo – Pellejito……………..…67
6.3 Niveles de Fondo, Agua y Energía del Rio Jequetepeque en el Tra-
mo Infiernillo – Pellejito……………………………………….………...70
6.4 Nivel de Fondo Mínimo y Profundidad de Socavación General del
Cauce del Cauce del Rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - pe-
llejito…………………………………………………………………….…71
6.5 Variación del Diámetro de Equilibrio del Cauce del Rio Jequetepeque
en el Tramo Infiernillo – pellejito…………………………………….…72
6.6 Capacidad de Transporte de Sedimentos del Rio Jequetepeque en el
Tramo Infiernillo – Pellejito……………………………………………..75
4
7. DIMENCIONAMIENTO DE LOS DIQUES PROYECTADOS EN EL RIO
JEQUETEPEQUE EN EL TRAMO INFIERNILLO – PELLEJI-
TO………………………………………………………………………………..76
7.1 Niveles de Corona de los Diques Proyectados en el Rio Jequetepe-
que en el Tramo Infiernillo - Pellejito………………….……………....76
7.2 Niveles de Cimentación de los Diques Proyectados en el Rio Jeque-
tepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito……………….…………....77
7.3 Granulometría del Enrocado de Protección de los Diques Proyecta-
dos en el Rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito…….80
7.4 Dimensiones del Terraplén de los Diques Proyectados en el Rio Je-
quetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito……………….………..81
7.5 Dimensiones del Filtro de Grava Seleccionada para la Protección del
Geotextil de los Diques Proyectados en el Rio Jequetepeque en el
Tramo Infiernillo - Pellejito…….……………………………………..…83
7.6 Características Técnicas del Geotextil de los Diques Proyectados en
el Rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo Pellejito…………….….84
7.7 Dimensiones del Camino de Servicio de los Diques Proyectados en
el Rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito……….……..86
7.8 Normas y Reglamentos Técnicos para el diseño de los Diques de
Encauzamiento y Defensa Contra Inundaciones…………………….87
8. CONSIDERACIONES FINALES…………………………………….….……88
9. EVALUACION DE IMPACTOS AMBIENTALES………………….……….88
10. ANÁLISIS DE RIESGO Y VULNERABILIDAD………………….………...89
11. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES…………………….………...91
ANEXOS
1. Mecánica de Suelos
2. Evaluación Hidrológica
3. Evaluaciones Teóricas
4. Curvas de Descarga
5. Planos
6. Panel Fotográfico
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EVALUACION HIDRAULICA, SEDIMENTOLOGICA Y SOCA-
VACION GENERAL, LOCAL Y POR CONTRACCION DEL
CAUCE DEL RIO JEQUETEPEQUE EN EL TRAMO INFIERNI-
LLO - PELLEJITO
MEMORIA DESCRIPTIVA
1. GENERALIDADES
1.1 Introducción
En la mayoría de los ríos de la costa peruana y ante la presencia de
eventos extraordinarios tales como los caudales de máximas
avenidas asociados al fenómeno el Niño 1998-1999 (y con
desbordes del río) se han ocasionado daños importantes
principalmente en terrenos agrícolas, zonas urbanas, obras de
infraestructura de riego; causando por tanto un fuerte impacto en la
estructura socioeconómica del país.
Las obras hidráulicas que se proyectan y se ejecutan representan
infraestructuras de apreciables inversiones en recursos, cuya
inversión debe preservarse y protegerse en el contexto de las
inversiones que efectúan los proyectos de irrigación, sin embargo
estos representan riesgos por defecto de los regímenes del rio, las
condiciones climáticas adversas, y según ello presentando el rio
Jequetepeque un régimen turbulento que determina daños y averías
en su tránsito torrentoso. Por otra parte este rio presenta
regularmente también un volumen considerable de caudal, que
entrega dentro de su curso, paradójicamente parte de ese mismo
volumen de agua repercute en efectos de daño por desbordes e
inundaciones, sobre todo en las crecidas del rio en periodos de
avenidas.
6
Estas razones hace que las obras hidráulicas ejecutadas requieran
protegerse de los efectos destructivos del régimen del rio, como son
la erosión, el desborde, la inundación, es por eso que el presente
Estudio se realizara las evaluaciones hidrológicas, hidráulicas,
socavación y sedimentológicas, las cuales nos darán los
lineamientos técnicos necesarios para realizar el Encauzamiento y
Defensa Ribereña del Rio Jequetepeque en los Tramos Priorizados
(Infiernillo – Cultambo, Cosquet – Ñampol, Isla de Faclo, Faclo
Grande – Maicillo, La Barranca – Pellejito)
1.2 Antecedentes
Debido a las características topográficas y morfológicas del Valle
Jequetepeque, así como por la ubicación y propiedades
morfológicas del cauce del río Jequetepeque y sus regímenes
hidrológico, hidráulico y sedimentológico, el Valle Jequetepeque
siempre ha sufrido daños por inundaciones por inestabilidad del
cauce del rio, principalmente durante las épocas de avenidas de los
años húmedos y muy húmedos.
En general, de acuerdo con las propiedades físicas del Valle
Jequetepeque estos daños se han presentado de magnitud mayor
sobre las áreas de ambas márgenes del río. No obstante el efecto
sobre determinadas zonas de la margen derecha así como de la
izquierda se muestran todavía vulnerables ante tales efectos.
Asimismo del escenario descrito, las obras de defensa y
encauzamiento en el tramo aludido resultan tareas o trabajos de
mantenimiento a efectuarse generalmente cada año posterior a la
ocurrencia de avenidas fuertes o cada dos años como máximo
después de la ocurrencia de avenidas medias en este lapso.
Actualmente, no se puede obviar que esto sea motivo de
preocupación de las autoridades competentes del Valle y de los
organismos que actúan en el ámbito del mismo, tal como el caso del
7
Proyecto Especial JEQUETEPEQUE - ZAÑA, encargado de la
operación y mantenimiento de los mismos.
Conforme con las circunstancias indicadas, es evidente la
importancia de las obras de defensa y encauzamiento en los tramos
priorizados, sobretodo para protección de los terrenos de cultivo
colindantes al rio y de la infraestructura hidráulica y de otra índole,
contra la erosión y socavación.
1.3 Objetivos del Estudio
Conforme con las circunstancias indicadas, y considerando la
importancia del tramo del río Jequetepeque entre Infiernillo y
Pellejito, para la defensa contra Inundaciones de la margen derecha
e izquierda del Valle, en los tramos priorizados, el Proyecto Especial
Jequetepeque Zaña, con el objetivo del desarrollo agrícola del Valle
Jequetepeque, y en base al uso óptimo de los disponibles recursos
hídricos y de suelos en el Valle, ha considerado como necesario y de
sumo interés elaborar un Estudio de Evaluación Hidráulica,
Sedimentológica y Socavación General, Local y por Contracción del
cauce del Rio Jequetepeque en el tramo indicado, en una longitud
total de 18.906 Km.
La elaboración del documento mencionado tiene como propósito
principal brindar los lineamientos ingenieriles necesarios para el
dimensionamiento de los diques en los tramos indicados, para de
esta manera dar la seguridad necesaria a la infraestructura
hidráulica y de otra índole así como a los terrenos agrícolas
colindantes de la margen izquierda y derecha del rio Jequetepeque
en los tramos de estudio, durante la ocurrencia de eventos
extraordinarios semejantes a los Fenómenos de El Niño de 1982/83
y 1997/98.
8
1.4 Ubicación y Vías de Acceso
El ámbito del Estudio comprende el cauce del río Jequetepeque,
desde Infiernillo hasta Pellejito, en los distritos de San José y
Guadalupe, provincia de Pacasmayo, departamento de La Libertad,
de acuerdo a como se detalla en el Cuadro N° 01.
Cuadro Nº 01: Tramos Vulnerables en el Río Jequetepeque, aguas abajo del Reservorio Gallito Ciego entre Infiernillo y Pellejito
El acceso a la zona del Proyecto se da a la altura del Km 681 de la
Carretera Panamericana Norte donde el Puente Libertad vadea el
cauce el río Jequetepeque, arribando por el camino de servicio del
Canal Jequetepeque a la Bocatoma del mismo nombre con dirección
aguas arriba del río.
En la Lamina N° 01 se observa que la ubicación de estudio de ubica
el los Departamentos de Cajamarca y La Libertad.
Nº Tramo Margen Comisión de
Regantes Región Provincia Distrito
1 Infiernillo – Cultambo MI San José La Libertad Pacasmayo San José
2 Cosquet – Ñampol MI San José La Libertad Pacasmayo San José
3 Isla de Faclo MD Limoncarro La Libertad Pacasmayo Guadalupe
4 Faclo Grande – Maicillo MD Limoncarro La Libertad Pacasmayo Guadalupe
5 La Barranca - Pellejito MD Limoncarro La Libertad Pacasmayo Guadalupe
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Lamina N° 01: Ubicación de la Zona de Estudio
1.5 Información Disponible
Para la elaboración del Estudio, la Dirección Ejecutiva del Proyecto
Especial Jequetepeque Zaña ha puesto a la disponibilidad del
Consultor la siguiente información bibliográfica y técnica:
(1) Estudios Básicos y Expediente Técnico para la Rehabilitación y
Mejoramiento de la Bocatoma Jequetepeque; Ing. Martín Ga-
marra Medianero, Consultor; Enero 2000:
Tomo I : Evaluación y Planeamiento
Tomo II : Estudio Geológico Geotécnico;
10
Tomo III : Ingeniería del Proyecto; y
Tomo IV : Planos
(2) Manual de Operación del Embalse Gallito Ciego; Ing. Milutin Mi-
loradovic O, Consultor Independiente; 2000:
Volumen 1 : Manual de Operación del Embalse Ga-
llito Ciego
Volumen 2 : Balance Hídrico del Embalse Gallito
Ciego y la simulación de la Operación
en el Tiempo Real de 1993/94 a
1998/99
Volumen 3 : Apéndices
A : Hidrología del Río Jequetepeque en el
Gallito Ciego.
B : Laminación de Avenidas del río Jequete-
peque y dimensionamiento del Volumen
de Espera del Embalse Gallito Ciego;
C : Régimen Hidráulico y Sedimentario del
Río Jequetepeque en la Cola del Embalse
Gallito Ciego;
D : Área de Servicio y Requerimientos de
Agua para el Riego; y
E : Desarrollo del Modelo Matemático para la
Prognosis de las Escorrentías mensuales
Mínimas del Río Jequetepeque a Corto
Plazo.
(3) Mejoramiento de la Bocatoma Jequetepeque San José - Barra-
je y Obra de Encauzamiento. Ing. Milutin Miloradovic O, Consul-
tor Independiente; 2000.
(4) Defensa Contra Inundaciones y Encauzamiento del Rio Jeque-
tepeque en el Tramo Chafan – Tecapa. DES – PEJEZA; 2004.
11
(5) Defensa Ribereña del Río Jequetepeque en el Tramo Bocato-
ma Jequetepeque – Puente Olivares, Mejoramiento de la Mar-
gen Izquierda y Ampliación en la Margen Derecha. DES – PE-
JEZA; 2008.
(6) Encauzamiento y Defensa Ribereña de la Margen Izquierda del
Rio Jequetepeque. Tramo Cultambo Ñampol desde el Km.
0+000 al Km. 0+930 y Km. 1+640 al Km. 2+157. DES – PEJE-
ZA; 2008.
2. ESTUDIOS DE INGENIERÍA BÁSICA
Dentro del marco de las circunstancias indicadas, para la elaboración del
Estudio de Evaluación, se considera oportuno aprovechar sin limitación
alguna los resultados de todos los Estudios Ingenieriles Básicos,
elaborados como parte integrante de los Estudios que le han antecedido,
especialmente en lo que se refieren a las características morfológicas del
rio y las evaluaciones del régimen hidrológico, hidráulico y sedimentario
del río Jequetepeque.
2.1 Levantamiento Topográfico del Rio Jequetepeque en el Tramo
Infiernillo - Pellejito
El levantamiento topográfico de los tramos aludidos, fue realizado
por la Gerencia de Estudios del Proyecto Especial Jequetepeuqe
Zaña en el año 2010, los mismos que se han llevado a cabo sobre la
base de los reconocimientos de campo detallados previos; con el
procesamiento de la información topográfica el Proyecto Especial
Jequetepeque Zaña elaboro los siguientes planos topográficos que
fueron entregados al Consultor:
(1) Planta del cauce del río en el tramo aludido de KM 0+00 al KM
18+906 a escala 1:2000, sistema WGS 84.
12
(2) Perfil longitudinal (KM 0+00 al KM 18+906) del río a escala
1:200 y 1:2000 vertical y horizontal respectivamente;
(3) Trescientos Setenta y Ocho (378) secciones transversales digi-
tales del cauce del río de este sector, cada 50 metros.
(4) Diques proyectados en planta, perfil y secciones.
Como límites laterales del levantamiento topográfico se han
considerado los terrenos de cultivo, obras de encauzamiento
existentes, cerros colindantes y en algunos sectores la carretera.
2.2 Evaluación Geológica, Geomorfológica y Geotécnica del Rio
Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito
La Evaluación Geológica, Geomorfológica y Geotécnica donde se
analizan las propiedades geológicas, geomorfológicas y geotécnicas
de la zona de estudio necesarias para el dimensionamiento de los
diques proyectados de defensa ribereña del río Jequetepeque aguas
abajo de la represa Gallito Ciego en el tramo Infiernillo - Pellejito,
fueron realizados por el Proyecto Especial Jeuqetepeque Zaña y en-
tregadas al Consultor, cuyas partes principales se presentan en el
Anexo Nº 01 del presente documento.
A continuación se presenta el resumen de las propiedades
geológicas del ámbito contemplado por el presente documento.
Según el mapa de geología regional, el Valle Jequetepeque se ubica
sobre depósitos de gravas arenosas del más reciente depósito fluvial
del Valle, además los otros depósitos de tipo aluvial, así como
escombros, proluviales y arenas eólicas, rellenan la planicie del
fondo del Valle.
En cambio las estribaciones y flancos laterales y elevados están
conformados por grandes macizos rocosas de naturaleza granítica y
13
granodiorítica, presentándose también el desarrollo de rocas
sedimentarias tipo arenisca, cuarcitas y lutitas del grupo
Goyllarisquizga. También se pueden encontrar formaciones de roca
metamóforica tales como filitos de la formación Salas.
En el sitio de la Bocatoma predominan los depósitos de gravas con
relleno de arenas de granulometría firme y uniforme, que también
contienen bolones y cantos rodados, en general de tamaño variable
entre 12 y 25cm.
Las gravas son de formas redondeadas a subredondeadas. La
composición granulométrica de esta formación carece de materiales
finos; en el caso que existen son muy escasos. Por lo general en la
formación geológica predominan depósitos fluviales, aunque en los
estratos por encima del nivel de 65m.s.n.m, estos depósitos
presentan zonas de ámbito mixto; fluvial y aluvial o eólico, que forma
su parte superior y subrayasen a depósitos típicamente fluviales. Sin
embargo, estas mixturas no son de volúmenes mayores.
Las arenas son sueltas sin cementantes con la presencia de
plásticos finos entre el nulo y escaso, salvo las zonas lenticulares
restringidas donde se aprecia muy baja presencia de limos. Por lo
indicado los depósitos fluviales en general carecen de cohesión y
ofrecen baja resistencia a los procesos erosivos debidos al flujo de
agua, lo que se tiene que considerar en la elección del nivel de
cimientos de las obras en el cauce del río y las orillas tales como son
el Barraje Fijo y el Dique Fusible y Obras de Encauzamiento (dique
de contención y de cierre, espigones y enrocados de protección).
La compactación de las arenas en los estratos superiores es
insuficiente, que puede favorecer los procesos de erosión y
socavación; sin embargo, se ha identificado que la compactación de
las arenas gravosas mejora progresivamente a partir de la
profundidad de 1.20 m, aproximadamente, y por ende es necesario
14
que los cimientos de las estructuras en el cauce del río o en las
orillas expuesta a impactos de la corriente, alcancen la profundidad
de 1.50 m, como mínimo, referente al nivel del fondo del cauce del
río.
Las pendientes de los taludes de rellenos de los materiales
procedentes del cauce del río, en general compuesto de gravas y
arenas del depósito aluvial, deberán mantenerse entre los límites de
1:2.00, como mínimo, a 1:1.50, como máximo.
2.3 Evaluación Hidrológica del Rio Jequetepeque en el Tramo In-
fiernillo - Pellejito
En el año 2000, el Proyecto Especial Jequetepeque-Zaña elaboro el
Manual de Operación del Embalse Gallito Ciego. Para ello se
considero como necesario y de suma importancia actualizar la
hidrología del río Jequetepeque en Gallito Ciego, con la finalidad de
determinar la incidencia de los procesos hidrológicos durante el
período de 1983 a 1999, y especialmente de los Fenómenos de El
Niño de magnitud extraordinaria de los años 1982/83 y 1997/98,
sobre el régimen hidrológico del río Jequetepeque y el
comportamiento del embalse Gallito Ciego.
Todos los estudios hidrológicos elaborados hasta entonces
solamente han analizado el régimen hidrológico del río
Jequetepeque hasta el Embalse Gallito Ciego. Para el tramo del río
aguas abajo de la Embalse Gallito Ciego sólo se ha analizado la
retención y laminación de las avenidas máximas para diferentes
períodos de retorno y la correspondiente descarga máxima
instantánea del embalse. La incidencia de la regulación de las
escorrentías del río Jequetepeque sobre los caudales máximos
anuales, en el tramo del río aguas abajo de la represa, en los
estudios mencionados no se ha tocado.
15
En la Evaluación Hidrológica realizada en el presente estudio, la
misma que se presenta en el Anexo N° 02, se ha actualizado la serie
histórica hasta el año hidrológico 2010/11, con la que se han calcu-
lado los caudales máximos instantáneos de entrada al Embalse Ga-
llito Ciego, para diferentes períodos de retorno, empleando diversos
métodos de distribución, también se ha realizado la prueba de bon-
dad de ajuste de Smirnov Kolmogorov; en el Cuadro N° 02, se mues-
tran los resultados de dichos análisis.
Cuadro Nº 02: Descargas Máximas Instantáneas del Rio Jeque-tepeque, Aguas Arriba del Embalse Gallito Ciego
Período de Retorno P
Distribución Normal
Distribución Log Normal
Log Pearson
III Gumbel
Gumbel Modificado
T XT XT XT XT XT
2 0.500 407.0 309.8 308.4 357.8
5 0.200 687.0 580.6 579.7 712.7 646.4
10 0.100 833.5 806.4 808.8 947.6 841.1
20 0.050 954.4 1057.6 1066.2 1173.0 1027.9
25 0.040 989.7 1144.6 1155.8 1244.5 1087.1
50 0.020 1090.5 1435.1 1457.1 1464.7 1269.6
100 0.010 1181.2 1758.8 1796.1 1683.3 1450.7
200 0.005 1264.2 2118.7 2176.2 1901.1 1631.2
500 0.002 1364.8 2654.8 2748.4 2188.4 1869.3
1000 0.001 1435.3 3109.8 3239.1 2405.6 2049.3
Delta c (c) = 0.2500 0.1542 0.0732 0.3298 0.1593 0.1143
En el Cuadro N° 02, se observa que el caudal máximo instantáneo
para un periodo de retorno de 100 años es el que corresponde al
método de distribución de Log Normal por presentar mejor ajuste y
cuyo valor es 1758.80 m3/s.
16
Cuadro Nº 03: Descargas Máximas Instantáneas del Rio Jeque-tepeque, Aguas Abajo del Embalse Gallito Ciego
Período de Retorno
Descarga
T (m3/s)
5 249.17 10 296.87 25 496.02 50 668.22
100 865.13
En el Cuadro N° 03, se observa que el caudal máximo instantáneo
para un periodo de retorno de 100 años es 865.13 m3/s, el cual ha
sido obtenido utilizando el hidrograma de entrada al Embalse Gallito
Ciego.
Además de lo mencionado, referente a la evaluación y elección de
los Caudales de Diseño para las obras de defensas contra las inun-
daciones del río Jequetepeque en los tramos priorizados (Infiernillo –
Cultambo, Cosquet – Ñampol, Isla de Faclo, Faclo Grande – Maicillo,
La Barranca – Pellejito), comprendidos entre Infiernillo y Pellejito,
también se deberá considerar la magnitud del Caudal de Diseño de
las obras hidráulicas y de otra índole, existentes en el río Jequete-
peque en el tramo de Estudio, que de acuerdo a las informaciones
asciende a 900 m3/s.
Las obras defensas contra inundaciones del río Jequetepeque que
se proyectaran en los tramos priorizados, en general se deberán
considerar como la continuación y parte integra de los diques de en-
cauzamiento existentes en el río Jequetepeque en el tramo aludido,
debido a que se ubican en zonas colindantes a los diques proyecta-
dos y que defienden de las inundaciones la misma área en la mar-
gen izquierda y derecha del rio Jequetepeque, y su infraestructura,
tanto hidráulica como de otra índole. Por lo tanto los diques proyec-
tados, y los diques existentes deberán tener las mismas y/o seme-
jantes propiedades técnicas. De acuerdo con lo indicado, el Caudal
17
de Diseño de los diques que se han proyectado, para la determina-
ción del nivel de corona y dimensionamiento del ancho estable del
cauce del rio, no deberá ser menos de 900 m3/s, a cuánto asciende
el Caudal de Diseño de los diques de encauzamiento existentes en
el tramo de estudio.
Para la determinación del segundo caudal de diseño, referente a la
determinación de niveles de cimientos y dimensionamiento de los
elementos de protección de los taludes y talones de los diques con-
tra la erosión y socavación, no es necesario cumplir estrictamente
con el anterior requerimiento, pues no incide sobre la capacidad de
las defensas contra inundaciones y grado de protección del área de-
fendida. Por lo tanto este caudal se deberá evaluar por separado,
por no depender de los caudales máximos anuales, sino de la ener-
gía total que genera el flujo, que depende directamente de la persis-
tencia de los caudales promedio diarios y/o de un caudal máximo pa-
ra el periodo de retorno relativamente corto.
De acuerdo con los análisis referentes llevados a cabo para el río
Jequetepeque en la bocatoma Jequetepeque, la magnitud de este
Caudal de Diseño no debería ser por debajo de 380.00 m3/s. Por
otro lado según los análisis de la curva de persistencia diaria de los
caudales promedio diarios del período de Enero a Julio del año
1998, para el tramo del río Jequetepeque entre la represa Gallito
Ciego y la bocatoma Talambo Zaña este caudal tampoco no deberá
ser mayor de 480 m3/s, debido a que en los años de humedad ex-
traordinaria 1953 y 1998, los caudales iguales y/o mayores han per-
sistido sólo 3 días como máximo.
Conforme con las explicaciones anteriores para los fines indicados
se considera adecuado el Caudal de Diseño de 900 m3/s valor que
corresponde aproximadamente al Periodo de Retorno de 100 años,
para el dimensionamiento de ancho estable del cauce y determina-
ción de los niveles de corona del dique; y se considera adecuado el
18
Caudal de Diseño de 480 m3/s que corresponde aproximadamente a
un periodo de retorno de 20 años, para determinar los niveles de ci-
mentación y dimensionar los elementos de protección de los taludes
y talones de los diques.
Los análisis correspondientes completos se muestran en el Anexo
02: Evaluación Hidrológica.
3. PROPIEDADES MORFOLOGICAS, REGIMEN HIDRAULOCO y SEDI-
MENTARIO DEL RIO JEQUETEPEQUE EN EL TRAMO INFIERNILLO -
PELLEJITO
3.1 Propiedades Morfológicas del Rio Jequetepeque en el Tramo In-
fiernillo - Pellejito.
La cuenca del Rio Jequetepeque posee una extensión aproximada
de 4,230 Km2, se extiende desde el nivel del mar hasta las alturas
por encima de 4,000m.s.n.m.
Políticamente se ubica en la región Norte del Perú, en el Departa-
mento de Cajamarca y La Libertad. Limita por el Norte con las Cuen-
cas de los ríos Zaña y Chancay - Lambayeque; por el Sur con la
Cuenca del río Chicama y la quebrada Cupisnique; por el Este con
las Cuencas de los ríos Cajamarca y Llaucano y por el Oeste con la
parte baja de la cuenca Jequetepeque.
Se ha dividido la Cuenca del río Jequetepeque en dos partes:
- Parte baja, Cuenca seca, desde el dique del reservorio aguas
abajo, hasta la línea de playa, con un área de 807,70 km2, (in-
cluye la cuenca baja del río Chamán) y;
19
- Parte alta, Cuenca húmeda, desde el dique del reservorio
aguas arriba, hasta la línea divisoria con las cuencas vecinas,
con un área de 3,422.3 km2.
Desde la entrada del río Jequetepeque al valle ancho, hasta el Pací-
fico, el río Jequetepeque se puede clasificar como el río trenzado.
Las propiedades morfológicas del río que completamente dependen
de la composición geológica y propiedades topográficas del valle,
que en este caso son:
Depósitos de grava suelta con rellenos de arenas de granulo-
metría fina y uniforme, con casi total escasez de materiales fi-
nos como el material cementante; y
Alta pendiente longitudinal del Valle, en dirección Este–Oeste;
del orden de 0.58 %.
Completamente coincide con la descripción de una cauce trenzado,
según Dr. Ph, Ing. Juan P. Martín Vide: Ingeniería Fluvial; Ediciones
UPC, Barcelona 1997: “Es un cauce muy ancho compuesto por una
multiplicidad de cauces menores entrelazados o trenzados, dejando
islas (sumergibles) entre sí al unirse y separarse. Son cauces ines-
tables en el sentido de que una crecida puede cambiarlos conside-
rablemente. En este sentido se dicen “divergentes” porque un brazo
principal puede encontrarse tan pronto en un lugar como en otro. Su
presencia se asocia a una gran capacidad de transporte sólido. Di-
cho de otro modo, una corriente muy cargada de sedimentos es pro-
pensa a formar un cauce trenzado. Esto ocurre, por ejemplo, en
cauces de montaña con pendiente alto y sedimento grueso”.
De acuerdo a lo indicado no son necesarias explicaciones mayores
para tener conocimiento sobre los problemas que representa el río
Jequetepeque para los terrenos colindantes y en especial para el
éxito de las obras ubicadas en su cauce u orillas, así como son, en-
20
tre otras, las estructuras de encauzamiento, que enfrentan serios
problemas de la inestabilidad del cauce.
Para una evaluación detallada de las tendencias del desarrollo del
cauce no se dispone con la documentación topográfica suficiente y
detallada de las diferentes épocas del pasado.
Sin embargo, para el diseño de la obra de encauzamiento y de la
protección ribereña, se deben seguir los procedimientos Ingenieriles
de la evaluación de la profundidad de la potencial socavación gene-
ral del fondo del cauce y de acuerdo con estos resultados se deberá
determinar los niveles de cimentación de esta obra.
3.2 Régimen Hidráulico del Rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo
- Pellejito
El régimen hidráulico del río Jequetepeque en el tramo indicado, es
producto directo de sus propiedades morfológicas y del régimen hi-
drológico de la cuenca.
Conforme con la pendiente longitudinal del cauce, que para el sector
de Estudio, de casi 18.906 Km de longitud, en promedio asciende a
0.56, 0.58, 0.46 y 0.41% en los tramos I, II, III y IV, las velocidades
del flujo para el caudal de diseño de 480 m3/s son: 2.79, 2.80, 3.13 y
3.5 en los tramos I, II, III y IV respectivamente, velocidades relativa-
mente altas inclusive para las descargas menores, y especialmente
para las descarga mayores, que a veces podrían sobrepasar los lími-
tes del régimen crítico, presentándose los tramos de menor longitud,
bajo el régimen supercrítico, así como son las rápidas que se forman
en varios estrechamientos del cauce por el movimiento irregular del
acarreo.
Debido a la alta pendiente longitudinal, el río Jequetepeque dispone
con enorme energía, que en general se gasta para el transporte de
21
sólidos, casi exclusivamente como acarreo. Como no existen las li-
mitaciones para la alimentación de la corriente con suficientes canti-
dades de sólidos, que en general proceden tanto del fondo como de
las orillas, compuestos de las mismas formaciones geológicas, es
decir de grava suelta con relleno de arenas de granulometría fina y
uniforme, casi con total ausencia de materiales finos, como limo y
arcillas, es posible y muy probable que el río se encuentre en un es-
tado de equilibrio morfológico, que en general podría consistir en dos
ciclos uno de erosiones en algunos tramos, y otro de colmataciones,
en los otros, que en el transcurso de tiempo se alteran y así mantie-
nen el cauce del río en el equilibrio general.
3.3 Régimen Sedimentario del rió Jequetepeque en el Tramo Infier-
nillo – Pellejito
El régimen sedimentario de una corriente en general comprende su
capacidad de transporte de sólidos, tanto en suspensión como en
acarreo y condiciones físicas de la cuenca y del cauce del río para
producir sedimentos y alimentar la corriente suficientemente, y las
propiedades energéticas del río para mover los sólidos tanto de los
contornos de su cauce como los otros que llegan hasta su cauce.
Por la construcción de la represa Gallito Ciego, se ha cortado la ali-
mentación de la corriente en el tramo de aguas abajo con sedimen-
tos finos (limos y arcillas), que en general se transportan como se-
dimentos en suspensión. Esto de ningún modo quiere decir que, en
el tramo de aguas abajo, el río no transporta sólidos en suspensión,
sino que este sedimento está compuesto de arenas finas y media-
nas, tal vez gruesas, que debido a su cantidad limitada no saturan la
capacidad del río para el transporte de este tipo de sedimento.
La represa Gallito Ciego, en general no ha cambiado el régimen de
alimentación de la corriente del río Jequetepeque en el tramo de
aguas abajo con los sólidos gruesos que se arrastran. Pues este ma-
22
terial, debido a las propiedades geológicas del valle y del cauce, está
disponible a lo largo del curso del río en cantidades ilimitadas y sólo
falten las favorables condiciones hidráulicas para su movimiento.
Debido a la alta pendiente longitudinal, la corriente mueve los sólidos
de fondo tanto en épocas de estiaje con caudales bajos, como en las
temporadas de avenidas con descargas altas. De la magnitud de la
descarga únicamente depende la energía disponible, y por lo tanto el
volumen de los sólidos en movimiento y su composición granulomé-
trica.
Para los fines de análisis granulométricos de los sólidos de fondo del
río Jequetepeque en el tramo de interés para el estudio, se han rea-
lizado muestreos de sólidos de fondo, del cauce del rio en ambas
márgenes, cuyo procesamiento correspondiente se ha llevado a ca-
bo Laboratorio Geomecánico certificado.
La granulometría de estas muestras que se utilizaron para las eva-
luaciones del régimen sedimentario, movimiento y transporte de sóli-
dos de fondo y las profundidades de socavación, se presentan en el
Anexo Nº 01: Mecánica de Suelos.
4. CRITERIOS Y MODELOS MATEMÁTICOS PARA LOS CALCULOS HI-
DRAULICOS, SOCAVACION Y TRANSPORTE DE SEDIMENTOS EN
EL TRAMO INFIERNILLO – PELLEJITO DEL RIO JEQUETEPEQUE
4.1 Modelo Matemático para Evaluar los Niveles del Flujo en el
Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito
De acuerdo con la forma de las secciones transversales del río Je-
quetepeque en el tramo aludido, variables e irregulares la simulación
del flujo en el río, y evaluación de las referentes magnitudes hidráuli-
cas, se llevo a cabo por medio del paquete de programas computari-
zados HEC-RAS Versión 4.1.0 “River Analisis System”; U.S. Army
23
Corps of Engineers, Departament of Water Resources – Hidrologic
Engineering Center; Davis, State of California; 1986, desarrollado
precisamente para este tipo de simulaciones.
El programa consiste en la solución de la ecuación energética de
Bernoulli, que tiene la siguiente forma:
Z1 + h1 + (v1)2/(2g) = Z2 + h2 + (v2)
2/(2g) + E
Z(1,2), (m); - Nivel topográfico del fondo de las secciones
transversales que delimitan el tramo de evaluación;
h(1,2), (m); - Tirante de agua en las referentes secciones
transversales;
v(1,2), (m/s); - Velocidad del flujo en las referentes secciones
transversales;
g= 9.81 m/s2; - Aceleración de la gravedad;
E, (m); - Pérdidas energéticas del tramo de evaluación
entre las referentes secciones transversales.
La solución de la ecuación indicada se lleva a cabo por medio de la
evaluación de las pérdidas energéticas (E), tanto lineales, por ro-
zamiento, como locales debidos a las formas.
De acuerdo con las propiedades geológicas de los contornos del
cauce, para la evaluación de las pérdidas energéticas lineales se ha
considerado el coeficiente de rugosidad de Manning promedio, n =
0.035, tanto para el cace menor, como para el cauce mayor.
24
Para la evaluación de las pérdidas locales por expansión y contrac-
ción se han considerado los coeficientes de 0.30 y 0.10 respectiva-
mente.
4.2 Modelos Matemáticos para Evaluar la Rugosidad del Cauce del
Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito
Para la determinación del coeficiente de rugosidad compuesta de
Manning (nc), se utiliza la siguiente expresión:
nc = (∑(Pi*ni1.5)/p)2/3
nc, (m); - Rugosidad compuesta del cauce;
ni, (m); - Rugosidad de cada subdivisión;
P, (m); - Perímetro mojado del cauce;
Pi, (m); - Perímetro mojado de cada subdivisión;
Z(1,2), (m); - Nivel topográfico del fondo de las secciones
transversales que delimitan el tramo de evaluación;
Para el cálculo del coeficiente de rugosidad del cauce principal y de
los taludes del rio, se considero la ecuación empírica siguiente, váli-
da para los factores que se muestran en la tabla:
n = (K)(dc) 1/6
dc, (mm); - Diámetro característico del cauce.
K - Constante.
Cu - Coeficiente de Rugosidad:
25
Cu <3 Material Uniforme
Cu =1 Material Completamente Uniforme
Cu >3 Material No Uniforme
En la Cuadro N° 04 se muestran los factores para determinar la ru-
gosidad del cauce principal y taludes del rio Jequetepeque:
Cuadro Nº 04: Factores para Determinar la Rugosidad del Cauce
Principal y Taludes del Rio Jequetepeque
AUTOR K dc Unidades
STRICKLER(1923) 0.04 dm mm.
MEYER MU-
LLER(1948)
0.038 d90 m.
EINSTEIN(1952) 0.042 d65 m.
LANE Y CARLSON
(1953)
0.026 d75 m.
LAURSEN(1958) 0.041 d50 m.
CHANG(1962) 0.0166 dm mm.
HENDERSON (1966) 0.034 dm mm.
RAUDKIVI (1976) 0.013 d65 m.
GARDE Y RAJU (1978) 0.039 d50 Pies.
SUBRAMANYA (1982) 0.047 d50 m.
Por otro lado para estimar los valores de las rugosidades menciona-
das insitu y en forma preliminar se empleo los valores que se mues-
tran en el Cuadro N° 05, donde se muestran diversos valores para el
cauce principal y la planicie de inundación:
26
Cuadro Nº 05: Valores Estimados de Rugosidad del Cauce Prin-cipal y la Planicie de Inundación
Type of Channel and Description Mínimum Normal Máximum
Natural Streams
1. Main Channels
a. Clean, straight, full, no rifts or deep
pools
0.025 0.030 0.033
b. Same as above, but more stones and
weeds
0.030 0.035 0.040
c. Clean, winding, some pools and
shoals
0.033 0.040 0.045
d. Same as above, but some weeds
and stones
0.035 0.045 0.050
e. Same as above, lower stages, more
ineffective
0.040 0.048 0.055
slopes and sections
f. Same as "d" but more stones 0.045 0.050 0.060
g. Sluggish reaches, weedy. deep pools 0.050 0.070 0.080
h. Very weedy reaches, deep pools, or
floodways
0.070 0.100 0.150
with heavy stands of timber and brush
2. Flood Plains
Pasture no brush
1. Short grass 0.025 0.030 0.035
2. High grass 0.030 0.035 0.050
Cultivated areas
1. No crop 0.020 0.030 0.040
2. Mature row crops 0.025 0.035 0.045
3. Mature field crops 0.030 0.040 0.050
Brush
1. Scattered brush, heavy weeds 0.035 0.050 0.070
2. Light brush and trees, in winter 0.035 0.050 0.060
27
3. Light brush and trees, in summer 0.040 0.060 0.080
4. Medium to dense brush, in winter 0.045 0.070 0.110
5. Medium to dense brush, in summer 0.070 0.100 0.160
Trees
1. Cleared land with tree stumps, no
sprouts 0.030 0.040 0.050
2. Same as above, but heavy sprouts 0.050 0.060 0.080
3. Heavy stand of timber, few down
trees, little 0.080 0.100 0.120
undergrowth, flow below branches
4. Same as above, but with flow into
branches 0.100 0.120 0.160
5. Dense willows, summer, straight 0.110 0.150 0.200
3. Mountain Streams, no vegetation
in channel, banks usually steep, with
trees and brush on banks sub-
merged
Bottom: gravels, cobbles, and few boul-
ders 0.030 0.040 0.050
Bottom: cobbles with large boulders 0.040 0.050 0.070
Fuente: Manual del HEC RAS
Teniendo en cuenta la presencia del material grueso incluyendo bo-
lonería en el lecho y de acuerdo con las propiedades geológicas de
los contornos del cauce, para la evaluación de las pérdidas energéti-
cas lineales se ha considerado el mismo coeficiente de rugosidad de
Manning para el cauce menor y mayor del rio.
28
4.3 Modelos Matemáticos para Evaluar la Profundidad de la Soca-
vación General de Fondo del Cauce del Río Jequetepeque en el
Tramo Infiernillo – Pellejito.
La evaluación de la profundidad del fondo de cauce por socavación
general, es indirecta en base a la evaluación de los tirantes de agua
para los flujos en el cauce con el fondo fijo y móvil, es decir socava-
do:
ds = hs– h
ds, (m); - Profundidad de socavación general;
hs, (m); - Tirante de agua en el cauce con fondo soca-
vado;
h, (m); - Tirante de agua en el cauce con el fondo
(contornos) fijo.
La evaluación del tirante de agua para el flujo en el cauce fijo, se lle-
vo a cabo en base a las ecuaciones hidráulicas y modelos matemáti-
cos usuales referentes al flujo uniforme y estacionario, gradualmente
variable.
La evaluación del tirante de agua del flujo de la corriente en el cauce
socavado se llevo a cabo en base a las siguientes ecuaciones:
(1) Según Lacey que presenta dos formas
a) hs = 1.50 (q2/f)1/3
b) hs = 0.47 (Qd/f)1/3
hs, (m); - Tirante de agua en el cauce socavado.
29
Qd, (m3/s); - Caudal de diseño.
q, (m3/s/m); - Caudal unitario del flujo de la corriente.
q = Qd/B
f, - Factor granulométricos de sólidos de
fondo de la corriente.
(2) Según Blench, que presenta dos formas
hs = 1.20[q2/3/(d50)1/6]
Válida para arenas de tamaño 0.06mmd502.00mm; y
hs = 1.23[q2/3/(d50)1/12]
Válida para arenas de tamaño d50>2.00 mm.
hs, (m); - Tirante de agua en el cauce socavado.
q, (m3/s/m); - Caudal unitario del flujo de la corriente.
q = Qd/B
Qd, (m3/s); - Caudal de diseño.
B, (m); - Ancho del espejo del agua.
f, - Factor granulométricos de sólidos de
fondo de la corriente.
f = 1.75 (dm)1/2
30
dm, (mm); - Tamaño promedio de sólidos del fondo
de la corriente.
d50, (mm); - Tamaño que participa en composición
granulométrica con 50.00%.
(3) Según Abbot
hs = (K)(q)0.24
hs, (m): - Tirante de agua en el cauce socavado.
q, (m3/s/m): - Caudal unitario del flujo de la corriente.
q = Qd/B
Qd, (m3/s): - Caudal de diseño.
B, (m); - Ancho del espejo del agua.
K: 1.37
(4) Según Neill
hs = (Z)(hf)
hf, (m): - Tirante medio del caudal dominante.
hf = yi(q/qi)m
m, variable de 0.67 a 0.85
Z = 0.6.
31
Qi, (m3/s): - Caudal dominante de la corriente.
yi, (m): - Tirante del caudal dominante.
Bi, (m): - Ancho del espejo de agua del dominan-
te de la corriente.
qi = Qi/Bi
qi, (m3/s/m): - Caudal unitario del flujo dominante de
la corriente.
Qd, (m3/s): - Caudal de diseño.
B, (m); - Ancho del espejo del agua.
q, (m3/s/m): - Caudal unitario del flujo de la corriente.
q = Qd/B.
(5) Según Maza - Echevarria
hs = 0.25(q)0.784
q, (m3/s/m): - Caudal unitario del flujo de la corriente.
q = Qd/B.
Qd, (m3/s): - Caudal de diseño.
B, (m); - Ancho del espejo del agua.
32
(6) Según Lichtvan Lebediev
a) Tirante sin socavación:
h0 = {Qd/((Ks)(B)(S0.5))}3/5
b) Tirante socavado:
hs = {(α*h05/3)/((0.68)(dm
0.28)(β))}1/(1+X)
α = Qd/{(hm5/3)(B)(υ)}
Ks: - Coeficiente que depende de la rugosi-
dad del fondo del cauce.
S, (o/oo): - Pendiente del lecho.
β: - Coeficiente que depende del Tiempo
del Retorno del caudal de la corriente.
x: - Exponente que depende de:
dm, (mm): - Tamaño promedio de sólidos
del fondo sin obstáculos de la
corriente.
γs, (Kgf/m3): - Peso especifico del material
del material en suspensión.
dm, (mm): - Tamaño promedio de sólidos del fondo
sin obstáculos de la corriente.
γs, (Kgf/m3): - Peso especifico del material del mate-
rial en suspensión.
33
Qd, (m3/s): - Caudal de diseño.
hm, (m): - Tirante medio de la corriente.
hm = A/B
A, (m2): - Área mojada.
B, (m); - Ancho del espejo del agua.
υ: - Coeficiente de contracción.
4.4 Modelos Matemáticos para Evaluar el Régimen Sedimentario del
Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito
La determinación del gasto solido de fondo está directamente rela-
cionado con las características físicas de la cuenca donde nace el rio
materia del Estudio, principalmente con su erosionabilidad, es decir
con la producción de sedimentos, de aquí se deduce que para la
cuantificación del gasto solido, se debe de empezar por el conoci-
miento de la cuenca. Siendo la erosión un fenómeno variable en el
tiempo y en el espacio, hace que el conocimiento de estos cambios y
su origen sea fundamental para la evaluación del régimen sedimen-
tario de un rio determinado.
Los datos de los sedimentos que son arrastrados por las corrientes,
son fundamentales para el estudio de evaluación de la morfología de
un rio, mediante las ecuaciones existentes relacionados al transporte
de sedimentos y los parámetros hidráulicos del rio es posible deter-
minar la capacidad de transporte de sedimentos.
Sin embargo de acuerdo a la experiencia en este tipo de estudios es
posible que exista grandes diferencias entre los resultados de las
34
ecuaciones que puede conducir a errores de gran de magnitud, si es
que no se analiza y calibra los resultados con mediciones reales,
que es el método más confiable para calcular la tasa de transportes
de sedimentos de un rio.
Por las características morfológicas de cuenca del rio Jequetepeque
así como del lecho del mismo hace que este tenga una gran capaci-
dad de transporte de sedimentos, sobretodo en la zona de estudio,
por lo que su buena evaluación es de gran importancia para la segu-
ridad de de las obras de defensa que se propongan y de las existen-
tes.
El análisis del régimen sedimentario y evaluación de la capacidad
máxima de transporte de material solido de fondo del cauce del río
Jequetepeque en el sector de los diques proyectados, se llevo a ca-
bo por medio del paquete de programas computarizados HEC-RAS
Versión 4.1.0 “River Analisis System”; U.S. Army Corps of Engi-
neers, Departament of Water Resources – Hidrologic Engineering
Center; Davis, State of California; 1986, desarrollado precisamente
para este tipo de simulaciones.
El programa consiste en la solución de ecuaciones confiables y con-
sistes y que a continuación se mencionan:
a) Velocidad de Caída de la Partícula
Las ecuaciones de Velocidad de Caída de Van Rijn a utilizar
para la evaluación del transporte de fondo son las siguientes:
W = (s-1)gdm/(18v)
Para 0.001 < dm < = 0.1 mm.
W = (10v/dm)(((1-0.01(s-1)g dm3)/v2)0.5-1)
35
Para: 0.1 < dm < 1 mm.
W = 1.1((s-1)g dm)0.5
Para dm >= 1 mm.
b) Función Transporte
(1) Meyer-Peter-Müller
La ecuación de arrastre de sólidos de fondo según Meyer-
Peter-Müller es la siguiente:
gaRJ = 0.047g’s dm + 0.25r1/3(g’s)2/3
gaRJ = 0.047(gs - ga)dm + 0.25r1/3(g’s)2/3
ga; (T/m3) - Peso específico del agua.
R; (m) - Radio hidráulico de la corriente.
J; (m/m) - Gradiente de energía.
g’s ; (T/m3) - Peso específico del acarreo sumergido.
dm; (m) - Diámetro medio de la partícula.
r = (ga/g) - Densidad del agua.
g = 9.81 m/s2
g’s; (T/s/m) - Masa sumergida del acarreo arrastrado por la
unidad de ancho de fondo de la corriente.
Considerando:
36
g = 1.00 T/m3
g’s = gs – g = 2.65 – 1.00 = 1.65 T/m3
r = 1.00/9.81 = 0.102
La ecuación de transporte del acarreo ha resultado en la si-
guiente forma final:
g’s = 25.0567(RJ – 0.07755dm)3/2
Conforme a lo indicado la ecuación del inicio del acarreo o de
equilibrio ha resultado en la siguiente forma final:
dm = 12.895(R)(J)
Para la evaluación del volumen del acarreo es válida la siguien-
te fórmula:
qs = g’s/gs(1-n)
qs; (m3/s/m) - descarga del acarreo por unidad de ancho de
fondo de la corriente
n = 0.30 - volumen unitario de poros (vacíos)
que finalmente ha resultado en la siguiente forma final:
qs = 0.866 g’s
Para la descarga total de acarreo es válida la siguiente fórmula:
Qs = 0.866 (B)( q’s)
37
B, (m) - ancho de fondo de la corriente
Para diámetros medios de partículas entre 0.40 < dm < 29.00
mm.
(2) Ackres White
La ecuación de arrastre de sólidos de fondo según Ackres Whi-
te es la siguiente:
X = {(Ggr)(s)(dm)}/{(D)(u*/V)}n
Ggr = C{(Fgr/A) – 1}
X; (T/s/m) - Concentración de sedimentos.
Ggr; (m) - Parámetro de transporte de sedimentos.
S; (T/m3) - Gravedad especifica de los sedimentos.
dm ; (m) - Diámetro medio de la partícula.
D; (m) - Profundidad efectiva.
u*=(m/s) - Velocidad de corte.
V; (m/s) - Velocidad media en el cauce principal.
n; - Exponente de transición, dependiente del ta-
maño del sedimento.
C; - Coeficiente de proporcionabilidad.
Fgr; - Parámetro de movilidad de sedimentos.
38
A; (m) - Parámetro de movilidad critica de sedimentos
Para diámetros medios de partículas entre 0.04 < dm < 2.50
mm.
3) Engelund - Hansen
La ecuación de arrastre de sólidos de fondo según Ackres Whi-
te es la siguiente:
gs = [0.05(gs)(V2)]{(d50)/((g)(gs/g – 1))}1/2[t0((gs – g) d50)]
3/2
gs; (T/s/m) - Unidad de transporte de sedimentos.
g ; (T/m3) - Peso específico del sedimento.
g’s ; (T/m3) - Peso específico del acarreo sumergido
V; (m/s) - Velocidad media en el cauce principal.
t0; (Pa) - Esfuerzo cortante de fondo.
d50; (m) - Diámetro 50 de la partícula.
Para diámetros medios de partículas entre 0.19 < dm < 0.93
mm.
(4) Yang
La ecuación de arrastre de sólidos de fondo según Yang es la
siguiente:
logCt = 5.435 – 0.286log(wdm/v) – 0.457log(u*/w) + [1.799 –
0.409log(wdm/v) - 0.314log(u*/w)]log(VS/w - VcrS/w)
39
Para arenas dm < 0.02 mm.
logCt = 6.681 – 0.633log(wdm/v) – 4.816log(u*/w) + [2.784 –
0.305log(wdm/v) - 0.282log(u*/w)]log(VJ/w - VcrS/w)
Para gravas dm >= 0.02 mm.
Ct; (T/s/m) - Concentración total de sedimentos.
w ; (m/s2) - Velocidad de caída de las partícula.
dm; (m) - Diámetro medio de la partícula.
v; (cm2/s) - Viscosidad cinemática.
u*; (m/s) - Velocidad de corte.
V; (m/s) - Velocidad media en el cauce principal.
J; (m/m) - Gradiente de energía.
Para diámetros medios de partículas entre 0.062 < dm < 7.00
mm.
(5) Laursen
La ecuación de arrastre de sólidos de fondo según Laursen es
la siguiente:
Cm = 0.001g(ds/D)7/6(t’0/tc – 1)f(u*/w)
Cm; (T/m3) - Concentración de la descarga de sedimentos.
G; (T) - Peso del agua.
40
ds; (m) - Diámetro principal de la partícula.
D; (m) - Profundidad efectiva del flujo.
t’0; (Pa) - Esfuerzo cortante de resistencia de las partí-
culas.
tc; (Pa) - Esfuerzo cortante critico de fondo.
f(u*/w); - Función de el radio hidráulico de la velocidad
de corte o de la velocidad de caída.
Para diámetros medios de partículas entre 0.011 < dm < 29.00
mm.
(6) Toffaleti:
La ecuación de arrastre de sólidos de fondo según Yang es la
siguiente:
Para la zona baja.
gssL = M[(R/11.24)(1 + nv - 0.756z) - (2dm)(1 + nv - 0.756z)]/ (1+ nv -
0.756z)
Para la zona media.
gssM = M(R/11.24)0.244z[(R/2.5)(1+ nv - z) - (R/11.24)(1+ nv – z)]/ (1+
nv - z)
Para la zona alta.
gssU = M(R/11.24)0.244z(R/2.5)0.5z - [R(1+ nv – 1.5z) +(R/2.5)(1+ nv –
1.5z)]/ (1+ nv – 1.5z)
41
Para el lecho.
gsb = M(2dm)(1 + nv - 0.756z)
M = 43.2 CL(1 – nv)(V)(R) (0.756z - nv)
gs = gssL + gssM + gssU + gsb
gssL; (T/día/ft) - Transporte de sedimentos en suspensión en
la zona baja.
gssM; (T/día/ft) - Transporte de sedimentos en suspensión en
la zona media.
gssU; (T/día/ft) - Transporte de sedimentos en suspensión en
la zona alta.
gsb; (T/dia/ft) - Transporte de sedimentos en el lecho.
M; - Parámetro de concentración de sedimentos.
CL; - Concentración de sedimentos en la parte ba-
ja.
R; (ft) - Radio hidráulico.
dm; (ft) - Diámetro medio de la partícula.
z; - Exponente que describe la relación entre el
sedimento y las características hidráulicas.
nv; - Exponente de la temperatura.
Para diámetros medios de partículas entre 0.3 < dm < 0.93 mm.
42
Los resultados evaluados de la manera indicada se deben conside-
rar como la capacidad de la corriente para el acarreo en la sección
de la evaluación. El arrastre verdadero depende de la capacidad de
la corriente en el tramo de aguas arriba para alimentar la sección de
evaluación con el acarreo en cantidades suficientes para agotar su
capacidad de arrastre. En el caso que la alimentación con el acarreo
resulte mayor que la correspondiente capacidad de arrastre, el aca-
rreo se iba a depositar, en caso contrario el lecho de la corriente se
iba a erosionar y/o socavar.
Para los diámetros del sedimento del rio Jequetepeque en el tramo
de Infiernillo - Pellejito, cuyo promedio de los diámetros medios (dm)
de acuerdo a las curvas granulométricas es de 16.37 mm. Por lo que
la Función Transporte que más se ajusta es la de Meyer-Peter-
Müller, cuyo rango para diámetros medios es de 0.40 < dm < 29.00
mm.
4.5 Modelos Matemáticos para Evaluar el Borde Libre de los Diques
Proyectados en el Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo In-
fiernillo - Pellejito
El borde libre, permite controlar la variación instantánea del caudal
por disminución de la velocidad y elevación del tirante.
(1) BL = (NLE-NPA)
Donde:
BL; (m) - Borde libre.
NPA; (m.s.n.m) - Nivel del pelo de agua.
NLE; (m.s.n.m) - Nivel de la línea de energía.
43
Ø; - Coeficiente en función de la máxima avenida
y la pendiente longitudinal del cauce.
Los Coeficientes recomendados para calcular el borde libre del muro
de encauzamiento se muestra en el Cuadro N° 06.
Cuadro Nº 06: Coeficientes Recomendados para Calcular el Borde Libre en Función del Caudal de Diseño
Caudal de Diseño
(m3/s) Coeficiente
3000 – 4000
2000 - 3000
1000 - 2000
500 - 1000
100 – 500
2.0
1.70
1.40
1.20
1.10
Fuente: Defensas Ribereñas. Terán.
(2) BL = Qd2/(2g*B2*y2)
Donde:
BL; (m) - Borde libre.
Qd; (m3/s) - Caudal de diseño.
g = 9.81 m/s2
B; (m.s.n.m) - Ancho estable.
y; (m) - Tirante normal.
44
4.6 Modelos Matemáticos para Evaluar el Volumen de Roca de Equi-
librio de los Diques Proyectados en el Cauce del Río Jequete-
peque en el Tramo Infiernillo – Pellejito
Para realizar esta evaluación se calcula la fuerza de empuje y el vo-
lumen de roca que equilibra a esta.
(1) Fuerza Unitaria de Empuje:
F = (ρw * Cd * V2 * A)/ 2g
Esta ecuación está en función de las siguientes variables:
F, (Kg); - Fuerza Unitaria de Empuje.
ρw, (Kg/m3); - Densidad del agua (1000 Kg/ m3).
Cd, - Coeficiente de arrastre (0.65 para ro-
cas).
V, (m/s); - Velocidad media de flujo.
A, (m2) - Área transversal unitaria de las caras
de la partícula (1.00 m2).
g = 9.81 m/s2.
(2) Volumen de Roca de Equilibrio:
El volumen de roca que equilibra la fuerza unitaria de empuje
es:
Vr = Wr / (Ƴr - Ƴw)
45
Esta ecuación está en función de las siguientes variables:
Vr, (Kg/m
3
) - Volumen de Roca.
Wr, (Kg/m3) - Peso sumergido de la roca.
Ƴr, (Kg/m3); - Peso específico de la roca (2600
Kg/m3).
Ƴw, (Kg/m3) - Peso específico del agua.
V, (m/s); - Velocidad media de flujo.
El volumen calculado representa un volumen de roca, que sería un
cubo de 4 * Vr por lo que se requiere emplear mayor volumen de ro-
ca para el revestimiento del dique, para lograr una labor de disipa-
ción de energía máxima.
4.7 Modelos Matemáticos para Evaluar la Granulometría del Enro-
cado de Protección de los Diques Proyectados en el Cauce del
Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito
Debido a su ubicación en la misma orilla izquierda del río Jequete-
peque, el dique de defensa proyectado a lo largo de toda su longitud
está expuesto a los severos impactos de la corriente, con enorme
carga energética, y por lo tanto corren serios peligros de los daños
y/o destrucción por erosión de su cuerpo y por socavación de sus
cimientos, y por lo tanto es necesario que lleven la protección ade-
cuada en la talud mojado y su talón.
De acuerdo con las propiedades hidráulicas e hidroenergéticas del
río Jequetepeque en el tramo aludido, como la protección técnica-
mente adecuada y viable del talud mojado y talón del dique contra la
erosión y socavación, se va a considerar el enrocado acomodado
46
debidamente dimensionado; el enrocado de protección se tiene que
diseñar de acuerdo a las propiedades hidráulicas y sedimentarias del
río para el Caudal de Diseño de 188.24 m3/s, es decir, para cumplir
con los niveles de cimentación, espesor, pendiente del talud y la
composición granulométrica de la roca, necesarios para soportar el
tránsito de este caudal, considerado como el más persistente en el
tiempo.
De acuerdo con la ubicación de los taludes referente a la dirección
de la corriente y su exposición a impactos del flujo, y la magnitud de
las velocidades promedio del flujo (2.79, 2.80, 3.13 y 3.5 m/s) así
como la magnitud de la pendiente longitudinal de 0.56, 0.58, 0.46 y
0.41% para los Tramos I, II, III y IV respectivamente, se han conside-
rado ecuaciones y nomogramas consistentes y confiables para el
dimensionamiento de los elementos de protección del talud y talón
del dique, contra la erosión y la socavación.
La uña de cimentación de enrocado es de forma trapecial, con talu-
des de inclinación que se determinaron de acuerdo a las caracterís-
ticas de la roca y del suelo de fundación.
El dimensionamiento del enrocado de protección se diseño en forma
indirecta en función de la velocidad y el tirante del flujo en la margen
considerada así como su estabilidad es función de su tamaño ya sea
expresado en peso o diámetro equivalente, aparte de los nomogra-
mas que se utilizaran para el dimensionamiento, también se emplea-
ran las siguientes ecuaciones:
(3) Según Maynord:
(d/y) = (C1)(F)3
F = (C2)(V)/(gy)0.5
47
d, (m); - Diámetro de la roca.
V, (m/s); - Velocidad del flujo.
y, (m); - Tirante del agua.
C1, - Coeficiente:
Fondo plano: 0.25.
Talud: 1V/3H.
Talud: 1V/2H.
C2, - Coeficiente:
Tramos en curvo: 1.25.
Tramos rectos: 1.50
En el extremo de los espigones: 2.00.
(4) Según Isbash:
V= 1.70(∆gd)0.5
∆ = (ρ1-ρ)/ρ1
ρ1, (Tn/m3); - Densidad de las rocas.
ρ, (Tn/m3); - Densidad del agua.
g = 9.81m/s2.
d, (m); - Diámetro de la roca.
(5) Según Goncharov:
V/(∆gd)0.5 = 0.75log(8.8y/d)
48
∆ = (ρ1-ρ)/ρ1
ρ1, (Tn/m3); - Densidad de las rocas.
ρ, (Tn/m3); - Densidad del agua.
g = 9.81m/s2.
y, (m); - Tirante de agua.
d, (m); - Diámetro de la roca.
(6) Recomendación del U. S. Department of Transportation
dI = 0.001V3/(y0.5K11.5); Sistema ingles
K1 = (1 – (sen2 Ѳ / sen2 ф))0.5
El tamaño recomendado de la roca es:
d = (C0)(d50 I)
C0 = (Csg)(Csf)
Csg = 2.12/(DR – 1)1.5
Csf = (FS/1.2) 1.5
Ѳ, - Angulo de inclinación del talud.
Ф, - Angulo de inclinación del enrocado.
DR, - Densidad relativa.
49
Fs, - Factor de seguridad.
V, (ft/s); - Velocidad del flujo.
y, (ft); - Tirante del flujo.
d, (ft); - Diámetro de la roca.
4.8 Modelo Matemático para Evaluar la Estabilidad del Terraplén de
los Diques de la Margen Derecha e Izquierda del Rio Jequetepe-
que en los tramos priorizados entre Infiernillo y Pellejito
Para llevar a cabo la evaluación de la estabilidad del terraplén de los
diques proyectados se utilizo las siguientes ecuaciónes:
a) Fuerza Resistente del Dique:
R = (A)(Ƴa)(tg Øi)
Esta ecuación está en función de las siguientes variables:
Ѳ, - Angulo de inclinación del talud del te-
rraplén.
Ф, - Angulo de inclinación del enrocado.
Фi, - Angulo de fricción interna del material
de relleno del terraplén.
L, (m) - Ancho de la corona del dique.
H, (m) - Altura real del dique.
Ƴa, (Kg/m3); - Peso específico del relleno.
50
B = (H)(Ѳ) + L + (H)(Ф) m.; Base del terraplén del dique.
A = ((B + L)/2)(H) m2; Área de la sección transversal del dique.
b) Fuerza de la Presión del Agua sobre el Dique
P = (Ƴw)(y²/2)
Esta ecuación está en función de las siguientes variables:
Ƴw, (Kg/m3) - Peso específico del agua.
y, (m); - Tirante normal del flujo.
La estabilidad del terraplén se verifica con la siguiente expresión:
R > 5.6 P
4.9 Modelos Matemáticos para Calcular el Ancho Estable del Cauce
del Rio Jequetepeque en los tramos priorizados entre Infiernillo
y Pellejito
El régimen de un rio se relaciona con la geometría de su cauce. Un
rio aluvial se considera que esta en régimen si su caudal es estable
en un promedio largo de tiempo. Los cambios en periodos cortos
ocurrirán con cambios de caudal y transporte de sedimentos, y aquí
el concepto de “estabilidad” defiere con claridad del que se definió
como el limite critico de la fuerza tractiva que no implica el concepto
de movimiento de sedimentos en el lecho y en las bancas.
La sección transversal y la pendiente longitudinal de un cauce en ré-
gimen serán funciones principales de la descarga, con en ancho “B”,
profundidad “y” y la pendiente “S”, variables que proveen tres grados
de libertad. La relación entre estos tres parámetros y el caudal – que
preceden en el sistema de un rio con la dirección aguas abajo – se
51
han basado en su mayor parte en las mediciones de laboratorio para
su ajuste. Para el dimensionamiento del ancho estable del cauce del
rio Jequetepeque en el tramo de estudio, se uso la Teoría del Régi-
men de Blench y el Método de Altunim.
Sin embargo el caudal dominante no debería considerarse como un
caudal máximo anual para el cierto período de retorno, debido a que
dispone con la carga energética limitada e insuficiente para ejercer
movimiento de mayores volúmenes de sólidos, y de este modo inci-
dir sobre la formación del cauce de la corriente y sus propiedades
hidráulicas. Por lo tanto el caudal dominante es el caudal promedio
diario de persistencia relativamente larga, y por ende del periodo de
retorno relativamente corto, por lo menos, entre dos y cinco años
que genera energía en cantidades suficientes para incidir en el desa-
rrollo del cauce.
De acuerdo a lo indicado, parece lógico y mejor optar por un cauce
de ancho mayor, y consecuentes obras de encauzamiento de menor
volumen y costo, expuesto a colmatación, que por un cauce de an-
cho menor y equilibrado, que iba a resultar en obras de encauza-
miento de volumen y costo mayor, y/o en el caudal de diseño de un
período de retorno más corto, y por ende con daños correspondien-
tes más frecuentes y de mayor volumen y costo.
Para el dimensionamiento del ancho estable del cauce del rio Jeque-
tepeque en el tramo de estudio, se uso los siguientes Métodos:
(1) Teoría del Régimen de Blench
De acuerdo con la Teoría del Régimen de Blench, entre las
propiedades hidráulicas y sedimentarias del cauce de una co-
rriente equilibrada, que no muestra las tendencias, tanto de
erosión y socavación, como de colmatación, existen relaciones
fuertes, que se pueden expresar por medio de las ecuaciones
matemáticas explícitas. Según el caudal dominante (Qi) de una
52
corriente y el ancho de su cauce (B), para este caso rige la si-
guiente ecuación:
B = ((3.2761)(Fb/Fs)Q)1/2
B, (m); - Ancho del cauce de la corriente;
Qi, (m3/s); - Caudal dominante de la corriente.
Fb; - Factor de fondo.
Fs; - Factor de lado.
El Factor de Fondo está determinado por la siguiente ecuación:
Fb = 1.9(d50)1/2
d50; (m) - Diámetro 50 de la partícula.
Blench sugiere los siguientes valores para el Factor de Fondo:
Fb = 0.8, para material fino.
Fb = 1.2, para material grueso.
Blench sugiere los siguientes valores para el Factor de Orilla:
Fs = 0.1, para material suelto.
Fs = 0.2, para material ligeramente cohesivo.
Fs = 0.3, para material cohesivo.
(2) Método de ALTUNIM
Considerando que el cauce está conformado con material gra-
nular (arena y grava), para analizar su estabilidad, es decir ob-
tener una sección estable que pueda controlar el desplaza-
53
miento del lecho del río, también se utiliza el Método de ALTU-
NIM:
B = A*Q0.5/S0.2
B, (m); - Ancho del cauce de la corriente;
Q, (m3/s); - Caudal dominante de la corriente.
A, - Coeficiente.
S; - Pendiente.
n; - Coeficiente de Rugosidad de Mannig.
Cálculo del Coeficiente A:
A = (n * K5/3)3/(3+5*m)
Los Valores de K en función del material de la orilla del rio, se
muestran en el Cuadro N° 07.
Cuadro Nº 07: Valores del Coeficiente K
Fuente: Defensas Ribereñas. Terán
Los Valores de m en función del tipo de cauce, se muestran en el Cuadro N° 08.
K
Material de la Orilla del Río
3 a 4 Material de cauce muy resistente
16 a 20 Material fácilmente erosionable
8 a 12 Material aluvial
10 En los problemas de ingeniería
54
Cuadro Nº 08: Valores del Coeficiente m
m Tipo de cauce
0.5 Para ríos de montaña
0.7 Para cauces arenosos
1.0 Para cauces aluviales Fuente: Defensas Ribereñas. Terán
4.10 Criterios y Condiciones de Borde Necesarios para el Modela-
miento Matemático del Cauce del Río Jequetepeque en el tramo
Infiernillo - Pellejito
Para lograr la continuidad e integridad de esta defensa a lo largo de
toda su longitud, es necesario que cuente con el (los) mismo(s)
Caudal(es) de Diseño, e iguales propiedades técnicas de las defen-
sas existentes en el tramo aludido y su diseño este de acuerdo con
los regímenes hidrológico, hidráulico y sedimentario del río Jequete-
peque.
Bajo las circunstancias indicadas se considera indispensable una
simulación hidráulica y sedimentológica del río Jequetepeque en el
tramo aludido.
Por otro lado, en el recorrido del río Jequetepeque sobre el valle an-
cho, hasta su desembocadura en el Océano Pacífico, su cauce tren-
zado, según la clasificación morfológica, es angosto, compuesto de
múltiples brazos e islas fluviales sumergibles, en general su régimen
hidrológico, hidráulico y sedimentario es inestable y afecta las dos
orillas y los bienes ubicados en los terrenos colindantes.
Estas propiedades morfológicas en general se deben a los siguien-
tes factores naturales a lo largo del curso del río:
- Alta pendiente longitudinal del cauce, que en el tramo de estu-
dio varía entre 6.0 y 4.0 o/oo, la que se debe a la igual alta pen-
diente del Valle en la dirección del curso del río.
55
- Debido a la alta pendiente la corriente dispone con alta carga
energética, especialmente durante las crecidas que en general
se disipa en transporte de sólidos de fondo.
- Irregular régimen hidrológico y enorme diferencia entre el régi-
men de escorrentías de las temporadas de avenidas y de estia-
je; e
- Ilimitada alimentación con los sólidos gruesos, tanto de las ori-
llas como del fondo, lo que se debe a la composición de las
formaciones geológicas del Valle y las propiedades litológicas
del cauce.
Por lo indicado, los principales problemas del río Jequetepeque en
su curso a través del valle son las inundaciones, pues debido al re-
ducido ancho de su cauce, no dispone de la capacidad suficiente pa-
ra el tránsito de las avenidas y las inestables orillas y el fondo de su
cauce, que afectan tanto los terrenos colindantes, como a las obras
ubicadas en el cauce y orillas del río.
Durante los últimos años húmedos el cauce del río abajo de la Presa
Gallito Ciego se ha desplazado hacía la orilla izquierda y derecha,
tratando de erosionar y/o socavar; este desplazamiento ha impacta-
do seriamente terrenos agrícolas colindantes perdiéndose incluso
importantes cantidades de sembríos.
Para enfrentar este problema es necesario y urgente ejecutar obras
de encauzamiento y/o defensas ribereñas de la orilla izquierda y de-
recha del río Jequetepeque, en el tramo aludido.
En general para la ejecución de las obras de encauzamiento podrán
usarse diferentes materiales de procedencia local, así como: roca,
materiales sueltos disponibles en el cauce del río, a precisar; cantos
rodados, grava y arena, y materiales homogéneos, así como limo y
arcilla, para el relleno de los diques.
56
Para el éxito de estas obras únicamente es necesario protegerlas
adecuadamente contra la erosión y socavación, especialmente el ta-
lud que se encuentra en contacto con el flujo de agua; por ejemplo
con enrocado debidamente dimensionado, tanto en espesor como
en granulometría.
De acuerdo con lo indicado las obras de encauzamiento, se han
planteado considerando lo siguiente:
- El ancho necesario del cauce de río, de acuerdo con el régimen
hidrológico del río.
- Propiedades topográficas y morfológicas del actual cauce de la
corriente.
- Materiales disponibles para la construcción del dique y para su
protección de la erosión y socavación y otros impactos del flujo
de agua.
- Propiedades de los sólidos en el cauce del río; y
- Regímenes hidrológico, hidráulico y sedimentario de la corrien-
te.
El esquema hidráulico y alineamientos de las obras de encauza-
miento y defensa contra inundaciones del río Jequetepeque en el
tramo Infiernillo - Pellejito, se desarrollo considerando los siguientes
factores:
- Ancho Estable de diseño del cauce, para el encauzamiento del
río Jequetepeque en el tramo de estudio;
- Ubicación, extensión, y niveles de la cresta de los Diques de
Encauzamiento, Izquierdo y Derecho, de la Bocatoma Jequete-
peque así como los niveles de los diques existentes en el tramo
de estudio;
- Ubicación del brazo principal de la corriente.
- Propiedades topográficas y morfológicas de las orillas del río,
tanto del cauce entero, como de su brazo principal; y
57
- Ubicación de terrenos y/u orillas altas, adecuados, para empo-
tramiento de las obras de encauzamiento, al inicio y termina-
ción del tramo de interés.
Asimismo para garantizar el funcionamiento óptimo del nuevo es-
quema hidráulico del dique se está considerando las siguientes ac-
ciones con respecto a las defensas existentes:
- Eliminación de todos los espigones que se encuentran ubica-
dos en tramos de estudio donde el ancho del cauce es menor
al ancho estable.
- Eliminación de todas las defensas continuas que no garanticen
la seguridad necesaria y de las que se encuentren dentro del
nuevo esquema hidráulico.
- Rehabilitación de los diques continuos que estén técnicamente
bien construidos y solamente necesiten algunas mejoras.
Siempre y cuando su alineamiento, niveles y posición no altere
en forma significativa el nuevo esquema hidráulico.
- Conservación de los diques que estén técnicamente bien cons-
truidos y en buen estado de conservación. Siempre y cuando
su alineamiento, niveles y posición no altere en forma significa-
tiva el nuevo esquema hidráulico.
- Con respecto a la Faja Marginal proponemos que se actualice
de acuerdo al alineamiento de los ejes de los diques proyecta-
dos.
Es importante señalar que el trazo presentado no es definitivo, el
mismo que tendrá que replantearse en las próximas etapas de los
estudios, hasta llegar al trazo definitivo para la ejecución de las
obras; sin embargo estas variaciones del alineamiento no inciden en
los niveles de corona, niveles de cimentación, diámetro de roca, cur-
vas de descarga y otros parámetros presentados, por estar conside-
rados en la sensibilidad del borde libre y en las condiciones de borde
de las simulaciones realizadas.
58
De acuerdo a las criterios, factores, recomendaciones y circunstan-
cias indicadas, el esquema hidráulico para el modelamiento matemá-
tico del río Jequetepeque en el tramo Infiernillo - Pellejito, se ha
conformado en base a los levantamientos topográficos y propieda-
des morfológicas del cauce del río, de acuerdo con los requerimien-
tos del paquete de programas de computación HEC-RAS, Versión
4.1.0; adecuado para la evaluación hidráulica y sedimentológica del
flujo gradualmente variado de las corrientes de agua transitando por
la geometría irregular del rio, es decir contornos variables. La longi-
tud total de este tramo, por el talweg del río asciende a 18.906 Km
de longitud.
Para los fines de los cálculos y evaluaciones se han considerado
378.12 secciones transversales básicas del cauce del río en el tra-
mo de interés, producto de la correspondiente generación en base a
los levantamientos topográficos por medio del programa de compu-
tación Autocad Land, en el cauce natural y en forma manual en el
lugar de emplazamiento de las estructuras.
La distancia entre las consecutivas secciones transversales del río
asciende aproximadamente a 50 m. Sin embargo en la estructura las
secciones transversales son variables y están calculadas de acuerdo
a la geometría de la misma y a la necesidad que exige el programa,
por otro lado debido a la regular pendiente longitudinal del cauce del
río, que en promedio asciende a 0.56, 0.58, 0.46 y 0.41% en el pri-
mer, segundo, tercer y cuarto tramo respectivamente y por lo tanto
las pérdidas de carga entre dos secciones transversales consecuti-
vas pueda resultar a más de 0.60 m., lo que podría inducir a una
evaluación incorrecta. Este problema se soluciono por medio del
mismo paquete de programas de computación HEC-RAS, Versión
4.1.0, ordenando la generación de las secciones transversales inter-
poladas a una distancia intermedia.
59
De este modo se va a cumplir todos los requerimientos del progra-
ma, referente al distanciamiento de las secciones transversales, en
cuanta al ancho del modelamiento se está considerado como límites
los terrenos de cultivo colindantes al tramo de estudio. El listado de
las secciones transversales básicas, es decir generadas en base de
los levantamientos topográficos, forma parte del listado de los resul-
tados de cálculos hidráulicos, como datos de entrada del programa.
5. PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO DEL RIO JEQUETEPEQUE EN EL
TRAMO INFIENILLO - PELLEJITO
Para el cumplimiento del objetivo del estudio se han realizado las evalua-
ciones necesarias utilizando modelos matemáticos adecuados, confiables
y consistentes, así mismo el software utilizado para realizar las simulacio-
nes es confiable y garantiza resultados confiables, así mismo para facilitar
el modelamiento y el análisis del estudio, se ha dividido el tramo en cuatro
tramos, tres de 5.00 Km y uno de 3.70 Km.
De acuerdo al planteamiento del problema las simulaciones se han reali-
zado considerando los eventos siguientes:
a. Cauce del Rio Jequetepeque Con influencia de los diques proyecta-
dos y;
b. Cauce del Rio Jequetepeque Sin influencia de los diques proyecta-
dos.
Es importante señalar que además de las evaluaciones necesarias para el
cumplimiento del objetivo del estudio, se han realizado evaluaciones adi-
cionales que servirán para estudios posteriores que se realice en este
tramo del Rio Jequetepeque.
De acuerdo a las circunstancias indicadas en cada evaluación se ha ela-
borado los cuadros y graficas siguientes:
60
5.1 Cuadros de Evaluación
a. Cuadro Nº 01 - A, 01 - B, 01 - C, 01 - D y 01 - E: Evaluación
Hidráulica del Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo Infier-
nillo - Pellejito, Sin Influencia de los Diques Proyectados, pa-
ra el caudal de diseño de 900.00 m3/s y los caudales 249.17,
296.87, 496.02 y 668.22 m3/s, para los periodos de retorno de
5, 10, 25 y 50 años respectivamente. Las evaluaciones realiza-
das para descargas menores a la de diseño, solo se ha reali-
zado sólo para la verificación de la consistencia del modelo ma-
temático y del programa de computo utilizado verificando la fi-
delidad de los parámetros hidráulicos y geométricos del caudal
de diseño.
b. Cuadro Nº 02 - A, 02 - B, 02 - C, 02 - D y 03 - E: Evaluación
Hidráulica del Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo Infier-
nillo - Pellejito, Con Influencia de los Diques Proyectados,
para el caudal de diseño de 900.00 m3/s y los caudales 249.17,
296.87, 496.02 y 668.22 m3/s, para los periodos de retorno de
5, 10, 25 y 50 años respectivamente. Las evaluaciones realiza-
das para descargas menores a la de diseño, solo se ha reali-
zado sólo para la verificación de la consistencia del modelo ma-
temático y del programa de computo utilizado verificando la fi-
delidad de los parámetros hidráulicos y geométricos del caudal
de diseño.
c. Cuadro Nº 03: Evaluación Hidráulica del Cauce del Río Jeque-
tepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito, Con Influencia de
los Diques Proyectados, para el caudal de diseño de 480.00
m3/s.
d. Cuadro Nº 04 – A y 04 - B: Evaluación de la Profundidad de
Socavación General del Cauce del Río Jequetepeque en el
Tramo Infiernillo - Pellejito, Con Influencia de los Diques Pro-
yectados, para el caudal de diseño de 480.00 m3/s.
61
e. Cuadro Nº 05 - A, 05 - B, 05 - C, 05 – D, 05 – E y 5 - F: Eva-
luación del Diámetro de Equilibrio del Solido de Fondo del Rio
Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito, Sin Influencia
de los Diques Proyectados; para el caudal de diseño de
900.00 m3/s y los caudales 249.17, 296.87, 496.02 y 668.22
m3/s, para los periodos de retorno de 5, 10, 25 y 50 años res-
pectivamente, También se ha realizado la evaluación para el
caudal de diseño de 480.00 m3/s.
f. Cuadro Nº 06 - A, 06 - B, 06 - C, 06 – D, 06 – E y 6 - F: Eva-
luación del Diámetro de Equilibrio del Solido de Fondo del Rio
Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito, Con Influencia
de los Diques Proyectados; para el caudal de diseño de
900.00 m3/s y los caudales 249.17, 296.87, 496.02 y 668.22
m3/s, para los periodos de retorno de 5, 10, 25 y 50 años res-
pectivamente, También se ha realizado la evaluación para el
caudal de diseño de 480.00 m3/s.
g. Cuadro Nº 07: Evaluación de la Capacidad de Transportes de
Sedimentos del Rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pe-
llejito, Sin Influencia de los Diques Proyectados; para el
caudal de diseño de 900.00 m3/s y los caudales 249.17,
296.87, 496.02 y 668.22 m3/s, para los periodos de retorno de
5, 10, 25 y 50 años respectivamente.
h. Cuadro Nº 08: Evaluación de la Capacidad de Transportes de
Sedimentos del Rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pe-
llejito, Con Influencia de los Diques Proyectados; para el
caudal de diseño de 900.00 m3/s y los caudales 249.17,
296.87, 496.02 y 668.22 m3/s, para los periodos de retorno de
5, 10, 25 y 50 años respectivamente.
i. Cuadro Nº 09: Evaluación del Tamaño de la Roca para la Pro-
tección de los Diques Proyectados en el Rio Jequetepeque, en
62
el Tramo Infiernillo - Pellejito, para el caudal de diseño de
480.00 m3/s.
j. Cuadro Nº 10: Evaluación de la Fuerza Unitaria de Empuje y el
Volumen de Roca de Equilibrio de los Diques Proyectados en
el Rio Jequetepeque, en el Tramo Infiernillo - Pellejito, para el
caudal de diseño de 480.00 m3/s.
k. Cuadro Nº 11: Evaluación de la Estabilidad del Terraplén de
los Diques Proyectados en el Rio Jequetepeque, en el Tramo
Infiernillo - Pellejito, para el caudal de diseño de 900.00 m3/s.
l. Cuadro Nº 12: Variación del Borde Libre de los Diques Proyec-
tados en el Rio Jequetepeque, en el Tramo Infiernillo - Pellejito,
para el caudal de diseño de 900.00 m3/s.
5.2 Gráficos de Evaluación
a. Grafico Nº 01: Variación de Niveles de Agua y Fondo Mínimo
del Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pelle-
jito, Sin Influencia de los Diques Proyectados, para el caudal
de diseño de 900.00 m3/s y los caudales 249.17, 296.87,
496.02 y 668.22 m3/s, para los periodos de retorno de 5, 10, 25
y 50 años respectivamente.
b. Grafico Nº 02: Variación de Niveles de Agua y Fondo Mínimo
del Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pelle-
jito, Con Influencia de los Diques Proyectados, para el cau-
dal de diseño de 900.00 m3/s y los caudales 249.17, 296.87,
496.02 y 668.22 m3/s, para los periodos de retorno de 5, 10, 25
y 50 años respectivamente.
c. Grafico Nº 03: Variación de las Velocidades en el Cauce del
Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito, Con In-
63
fluencia de los Diques Proyectados, para el caudal de diseño
de 480.00 m3/s.
d. Grafico Nº 04: Distribución de las Velocidades en el Cauce del
Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito, Con In-
fluencia de los Diques Proyectados, para el caudal de diseño
de 480.00 m3/s.
e. Grafico Nº 05: Variación de la Profundidad de Socavación Ge-
neral del Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo -
Pellejito, Con Influencia de los Diques Proyectados, para el
caudal de diseño de 480.00 m3/s.
f. Grafico Nº 06: Variación de la Capacidad de Transportes de
Sedimentos del Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo In-
fiernillo - Pellejito, Sin Influencia de los Diques Proyectados,
para el caudal de diseño de 900.00 m3/s y los caudales 249.17,
296.87, 496.02 y 668.22 m3/s, para los periodos de retorno de
5, 10, 25 y 50 años respectivamente.
g. Grafico Nº 07: Variación de la Capacidad de Transportes de
Sedimentos del Cauce del Río Jequetepeque en el Tramo In-
fiernillo - Pellejito, Con Influencia de los Diques Proyectados,
para el caudal de diseño de 900.00 m3/s y los caudales 249.17,
296.87, 496.02 y 668.22 m3/s, para los periodos de retorno de
5, 10, 25 y 50 años respectivamente.
h. Grafico Nº 08: Variación del Diámetro de Equilibrio del Acarreo
del Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito, Sin In-
fluencia de los Diques Proyectados, para el caudal de diseño
de 480.00 m3/s.
i. Grafico Nº 09: Variación del Diámetro de Equilibrio del Acarreo
del Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito, Con In-
64
fluencia de los Diques Proyectados, para el caudal de diseño
de 480.00 m3/s.
j. Grafico Nº 10: Diámetros de Equilibrio Característicos del Soli-
do de Fondo del Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pe-
llejito, Sin Influencia de los Diques Proyectados, para el
caudal de diseño de 480.00 m3/s.
k. Grafico Nº 11: Diámetros de Equilibrio Característicos del Soli-
do de Fondo del Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pe-
llejito, Con Influencia de los Diques Proyectados, para el
caudal de diseño de 480.00 m3/s.
l. Gráficos de Curvas de Descargas Sin Influencia de los Di-
ques Proyectados.
m. Gráficos de curvas de descargas Con Influencia de los Di-
ques Proyectados.
6. RESULTADOS DE LAS EVALUACIONES DEL ESTUDIO DEL RIO JE-
QUETEPEQUE EN EL TRAMO INFIERNILLO - PELLEJITO
Los resultados de las Evaluaciones del Estudio, de acuerdo a los plan-
teamientos antes mencionados, en el tramo Infiernillo - Pellejito, se mues-
tran en el Anexo Nº 03 del presente documento.
A continuación se presenta los resultados de las evaluaciones que se han
empleado en la planificación y en el dimensionamiento de los diques pro-
yectados.
6.1 Determinación del Ancho Estable del Cauce del Río Jequetepe-
que en el Tramo Infiernillo - Pellejito
De acuerdo a lo indicado en los párrafos anteriores, a continuación
se presentan los anchos del cauce del río Jequetepeque en el tramo
65
de interés, para las descargas máximas de 249.17, 296.87, 496.02,
668.22 y 900 m3/s, evaluados en base a la teoría del Régimen de
Blench y al Método de Altunim, según las ecuaciones mostradas en
el Ítem 4.9, en el Cuadro N° 07 se tiene los siguientes valores:
Cuadro Nº 07: Valores del Ancho Estable del Rio Jequetepeque
Caudal
(m3/s)
Ancho del Cauce
(m)
BLENCH
Ancho del Cauce
(m)
ALTUNIM
64
249.17
296.87
496.02
668.22
900.00
98.97
108.03
139.64
162.08
188.10
60.90
66.48
85.93
99.74
103.28
Los índices estadísticos de los caudales máximos anuales del río
Jequetepeque, considerados en la tabla anterior, se aprecia que de
los caudales considerados para el dimensionamiento del ancho del
cauce de acuerdo con la teoría del Régimen de Blench y con el Mé-
todo de Altunim, como el caudal dominante únicamente se puede
considerar todos aquéllos de la magnitud de hasta 900.00 m3/s.,
descargas mayores, por el largo período de retorno, prácticamente
no inciden sobre la forma y dimensiones del cauce de interés. Bajo
las circunstancias indicadas, considerándose la teoría del Régimen
de Blench como el mas conservador, el ancho del cauce del río Je-
quetepeque en este tramo, debería ser entre 84.34 y 188.10 m, co-
mo mínimo y máximo, respectivamente.
Con fines comparativos en la siguiente tabla se presentan tirantes de
agua para el caudal de 900.00 m3/s, que según los análisis de Má-
ximas Avenidas que se llevado cabo, ha resultado como el caudal de
66
diseño para la evaluación del nivel de la cresta de los diques proyec-
tados y que corresponde a un periodo de retorno aproximadamente
dé 100 años; para los diferentes anchos del cauce de la corriente, a
saber: 50.00; 100.00; 1200.00 y 150.00 m, la pendiente longitudinal
promedia del tramo de 4.80o/o0 y el rugosidad de Manning, n=
0.035.
Cuadro Nº 08: Variación del Ancho del Cauce con el Tirante del Flujo, Q = 900.00 m3/s
Ancho del Cauce (B,m)
Descarga Unitaria (q)
(m3/s/m)
Tirante Del Flujo
(h, m)
50.00
100.00
120.00
150.00
18.00
9.00
7.50
6.00
3.91
2.48
2.22
1.93
De acuerdo con estos resultados, referente al tirante del flujo para el
ancho del cauce de 150.00 m, los anchos de 50.00; 100.00 y 120.00
m, son mayores por 11.63; 53.49 y 141.86%, respectivamente, lo
que como consecuencia iba a aumentar los costos de construcción
hasta un 37.48; 158.27 y 428.62%, respectivamente.
De acuerdo con las circunstancias indicadas y sólo con el propósito
de bajar a lo mínimo posible el costo de obras de encauzamiento,
dentro del marco de los correspondientes regímenes hidrológico e
hidráulico del río Jequetepeque en el tramo Infiernillo - Pellejito, se
ha considerado como un ancho estable del cauce de 150.00 m. de
longitud.
Además este ancho proporciona condiciones mejores condiciones
para la elección de los alineamientos del encauzamiento de acuerdo
con la ubicación del principal brazo activo de la corriente, y llevarlo
por los terrenos más altos.
67
Sin embargo en los tramos donde el rio se encuentra limitado por te-
rrenos de cultivo en sus márgenes, no alcanzado la longitud requeri-
do de 150 m. en estos casos se tendrá niveles de cresta más altos y
niveles más profundos de cimentación.
6.2 Estimación del Coeficiente de Rugosidad de Maninng del Cauce
del Río Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito
De acuerdo a la ecuación del Ítem 4.2 se tiene los siguientes valores
del Coeficiente de Rugosidad de Maninng Compuesto, para el cauce
mayor del rio:
Tramo I (0+000 al 5+000)
- Diámetro Medio:
dm = 16.82 mm.
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
50%:
d50 = 16.47 mm.
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
65%:
d65 = 25.47 mm
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
75%:
d75 = 29.08 mm.
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
90%:
d90 = 34.49 mm
Con estos diámetros característicos obtenemos el siguiente Coefi-
ciente de Rugosidad de Maninng Compuesto para el cauce menor y
mayor del rio:
n = 0.0037
68
Tramo II (5+050 al 10+050)
- Diámetro Medio:
dm = 19.44 mm.
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
50%:
d50 = 22.67 mm.
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
65%:
d65 = 28.34 mm
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
75%:
d75 = 31.13 mm.
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
90%:
d90 = 35.312 mm
Con estos diámetros característicos obtenemos el siguiente Coefi-
ciente de Rugosidad de Maninng Compuesto para el cauce menor y
mayor del rio:
n = 0.032
Tramo III (10+100 al 15+100)
- Diámetro Medio:
dm = 9.172 mm.
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
50%:
d50 = 4.091 mm.
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
65%:
d65 = 10.33 mm
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
75%:
69
d75 = 15.64 mm.
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
90%:
d90 = 27.168 mm
Con estos diámetros característicos obtenemos el siguiente Coefi-
ciente de Rugosidad de Maninng Compuesto para el cauce menor y
mayor del rio:
n = 0.033
Tramo IV Tramo III (15+150 al 18+700)
- Diámetro Medio:
dm = 20.06 mm.
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
50%:
d50 = 25.48 mm.
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
65%:
d65 = 29.26 mm
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
75%:
d75 = 31.79 mm.
- Diámetro que participa en composición granulométrica con
90%:
d90 = 35.58 mm
Con estos diámetros característicos obtenemos el siguiente Coefi-
ciente de Rugosidad de Maninng Compuesto para el cauce menor y
mayor del rio Jequetepeque en el Tramo IV:
n = 0.038
Por tanto obtenemos el Coeficiente de Rugosidad de Maninng pro-
medio del rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito:
n = 0.035
70
6.3 Niveles de Fondo, Agua y Energía del Rio Jequetepeque en el
Tramo Infiernillo - Pellejito
A continuación se muestra un resumen de los niveles de fondo,
agua, energía y borde libre, para el caudal de diseño de 900.00 m3/s.
y con influencia de los diques proyectados; en los cuatro tramos de
evaluación.
- Tramo I (0+000 al 5+000)
Nivel de Fondo
Nivel de Agua
Nivel de Energía
Borde Libre
(m.s.n.m.) (m.s.n.m.) (m.s.n.m.) (m)
Máximo 126.35 127.71 128 0.70
Mínimo 96.9 99.81 100.3 0.13
- Tramo II (5+050 al 10+050)
Nivel de Fondo
Nivel de Agua
Nivel de Energía
Borde Libre
(m.s.n.m.) (m.s.n.m.) (m.s.n.m.) (m)
Máximo 96.71 99.47 99.96 0.67
Mínimo 68.41 71.32 71.85 0.18
- Tramo III (10+100 al 15+100)
Nivel de Fondo
Nivel de Agua
Nivel de Energía
Borde Libre
(m.s.n.m.) (m.s.n.m.) (m.s.n.m.) (m)
Máximo 68.02 71.31 71.7 0.86
Mínimo 45.14 48.05 48.59 0.16
- Tramo IV (15+150 al 18+700)
Nivel de Fondo
Nivel de Agua
Nivel de Energía
Borde Libre
(m.s.n.m.) (m.s.n.m.) (m.s.n.m.) (m)
Máximo 44.55 49.26 49.47 0.86
Mínimo 30.17 34.21 34.93 0.10
71
Es importante señalar que los niveles que se muestran están
referidos a las secciones transversales del rio en cado tramo, mas
no a las de los diques proyectados.
6.4 Nivel de Fondo Mínimo y Profundidad de Socavación General
del Cauce del Cauce del Rio Jequetepeque en el Tramo Infierni-
llo - pellejito
A continuación se muestra un resumen del nivel de fondo y la pro-
fundidad de socavación, para el caudal de diseño de 480.00 m3/s. y
con influencia de los diques proyectados; en los cuatro tramos de
evaluación.
- Tramo I (0+000 al 5+000)
Fondo Mínimo
Profundidad de
(m.s.n.m.)
Socavación (m)
Máximo 126.35 1.80
Promedio 110.77 1.80
Mínimo 96.90 1.80
- Tramo II (5+050 al 10+050)
Fondo Mínimo
Profundidad de
(m.s.n.m.)
Socavación (m)
Máximo 96.71 1.90
Promedio 82.33 1.90
Mínimo 68.41 1.90
72
- Tramo III (10+100 al 15+100)
Fondo Mínimo
Profundidad de
(m.s.n.m.)
Socavación (m)
Máximo 68.02 1.90
Promedio 56.93 1.90
Mínimo 45.14 1.90
- Tramo IV(15+150 al 18+700)
Fondo Mínimo
Profundidad de
(m.s.n.m.)
Socavación (m)
Máximo 44.55 1.90
Promedio 37.59 1.90
Mínimo 30.17 1.90
Es importante señalar que los niveles que se muestran están
referidos a las secciones transversales del rio en cado tramo mas no
a las de los diques proyectados.
6.5 Variación del Diámetro de Equilibrio del Cauce del Rio Jequete-
peque en el Tramo Infiernillo - pellejito
La Variación del Diámetro de Equilibrio o de iniciación de movimiento
en los Tramos I (0+000 al 5+000), Tramo II (5+050 al 10+050),
Tramo III (10+100 al 15+100) y Tramo IV (15+150 al 18+700) están
calculados de acuerdo a la para los Caudales de: 249.17, 296.87,
496.02, 668.22 y 900 m3/s. y los resultados se muestran en las
siguientes tablas:
73
- Tramo I (0+000 al 5+000)
M3 Sin Encauzamiento
Dmax Dmed Dmin
0 0 0 0
249 116.59 53.46 19.34
297 125.65 57.54 21.34
496 185.71 72.97 27.25
668 238.48 84.94 27.72
900 304.43 98.61 27.85
M3 Con Encauzamiento
Dmax Dmed Dmin
0 0 0 0
249 116.59 53.46 19.34
297 149.19 61.81 19.17
496 184.16 79.34 25.78
668 234.47 92.36 26.90
900 301.66 107.64 27.51
- Tramo II (5+050 al 10+050)
M3 Sin Encauzamiento
Dmax Dmed Dmin
0 0 0 0
249 98.87 48.25 13.36
297 103.92 52.15 13.70
496 124.53 66.35 15.61
668 160.92 76.73 17.42
900 181.62 88.83 19.46
M3 Con Encauzamiento
Dmax Dmed Dmin
0 0 0 0
249 118.27 50.64 14.45
297 149.43 67.68 26.62
496 186.66 89.46 35.14
668 218.20 105.24 40.93
900 248.74 123.26 47.49
74
- Tramo III (10+000 al 15+100)
M3 Sin Encauzamiento
Dmax Dmed Dmin
0 0 0 0
249 155.73 49.85 3.39
297 167.35 53.99 4.05
496 209.97 69.15 6.84
668 241.17 79.98 9.16
900 277.95 91.77 11.74
M3 Con Encauzamiento
Dmax Dmed Dmin
0 0 0 0
249 155.73 49.85 3.39
297 167.35 62.58 24.10
496 209.97 81.84 35.89
668 241.17 95.32 34.40
900 277.95 111.03 33.78
- Tramo IV (15+150 al 18+700)
M3 Sin Encauzamiento
Dmax Dmed Dmin
0 0 0 0
249 171.15 58.30 13.08
297 176.90 63.36 13.12
496 220.28 89.66 19.30
668 298.61 104.29 21.46
900 385.16 120.65 24.05
M3 Con Encauzamiento
Dmax Dmed Dmin
0 0 0 0
249 171.15 58.30 13.08
297 141.04 68.58 16.17
496 220.28 89.66 19.30
668 298.61 104.29 21.46
900 385.16 120.65 24.05
75
6.6 Capacidad de Transporte de Sedimentos del Rio Jequetepeque
en el Tramo Infiernillo – Pellejito
La Capacidad de Transporte de Sedimentos, con y sin influencia de
los diques proyectados en Tramos I (0+000 al 5+000), Tramo II
(5+050 al 10+050), Tramo III (10+100 al 15+100) y Tramo IV
(15+150 al 18+700), para el Caudal de Diseño de 900.00 m3/s, se
muestran en las siguientes tablas:
- Tramo I (0+000 al 5+000)
Capacidad de Transporte de Sedimentos (Tn/dia)
Sin Encauzamiento Con Encauzamiento
Máximo = 245,600.00 236,100.00
Promedio = 69,899.62 75,942.13
Mínimo = 4,841.00 4,737.00
- Tramo II(5+050 al 10+000)
Capacidad de Transporte de Sedimentos (Tn/dia)
Sin Encauzamiento Con Encauzamiento
Máximo = 234,200.00 262,800.00
Promedio = 80,516.59 88,040.59
Mínimo = 6,786.00 11,000.00
- Tramo III (10+000 al 15+100)
Capacidad de Transporte de Sedimentos (Tn/dia)
Sin Encauzamiento Con Encauzamiento
Máximo = 220,300.00 227,300.00
Promedio = 69,145.49 78,159.90
Mínimo = 4,092.00 13,550.00
76
- Tramo IV (15+150 al 18+700)
Capacidad de Transporte de Sedimentos (Tn/dia)
Sin Encauzamiento Con Encauzamiento
Máximo = 198,200 183,800
Promedio = 7,174.5 7,227.2
Mínimo = 0.3862 3.138
7. DIMENCIONAMIENTO DE LOS DIQUES PROYECTADOS EN EL RIO
JEQUETEPEQUE EN EL TRAMO INFIERNILLO - PELLEJITO
El dimensionamiento de los diques proyectados se realizo de acuerdo a
los resultados de las evaluaciones realizadas, mencionándose a conti-
nuación las dimensiones principales.
7.1 Niveles de Corona de los Diques Proyectados en el Rio Jeque-
tepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito
A diferencia de las obras de defensa contra inundaciones, para la
evaluación el nivel de la cresta y/o del borde superior de las obras de
encauzamiento no se considera la necesidad del borde libre alguno,
es decir este nivel será el evaluado nivel de la superficie de agua,
correspondiente al caudal de diseño (900 m3/s), sin embargo por
seguridad se considerara un borde libre promedio por encima de
esta superficie, de tal manera que en lo posible la línea de energía
quede contenida dentro de este.
a. Dique I (Infiernillo – Cultambo)
Progresiva
(Km.)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
0+000 al 1+210.57 120.833 112.904
77
b. Dique II (Cosquet – Ñampol)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
0+000 al 1+679.9 102.179 92.105
c. Dique III (Isla de Faclo)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
0+000 al 1+323.55 76.947 71.421
d. Dique IV (Faclo Grande – Maicillo)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
0+000 al 1+500 49.800 45.650
e. Dique V (La Barranca – Pellejito)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
1+500 al 2+869.2 45.650 38.500
7.2 Niveles de Cimentación de los Diques Proyectados en el Rio
Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito
De acuerdo con las propiedades hidráulicas e hidroenergéticas del
río Jequetepeque en el tramo aludido, como la protección
técnicamente adecuada y viable del dique contra la erosión y
socavación se va a considerar el enrocado del talud mojado, con una
uña de cimentación en el talón del dique. Considerando que todos
los diques existentes ya cuentan con la protección de enrocado en
su talud mojado, de acuerdo con el régimen hidráulico del río,
78
también los diques proyectados se tienen que proteger para cumplir
con los niveles de cimentación, espesor, pendiente del talud y la
composición granulométrica de la roca, calculados de acuerdo a los
regímenes y propiedades hidráulicas del río para el tránsito del
Caudal de Diseño.
7.2.1 Nivel Superior de la Uña de Cimentación de los Diques
Proyectados
a. Dique I (Infiernillo – Cultambo)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
0+000 al 1+210.57 116.733 108.803
b. Dique II (Cosquet – Ñampol)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
0+000 al 1+679.9 97.879 87.805
c. Dique III (Isla de Faclo)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
0+000 al 1+323.55 72.647 67.121
d. Dique IV (Faclo Grande – Maicillo)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
0+000 al 1+500 45.500 41.350
79
e. Dique V (La Barranca – Pellejito)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
1+500 al 2+869.2 41.350 34.200
7.2.1 Nivel Inferior de la Uña de Cimentación de los Diques
Proyectados
a. Dique I (Infiernillo – Cultambo)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
0+000 al 1+210.57 114.931 107.004
b. Dique II (Cosquet – Ñampol)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
0+000 al 1+679.90 95.979 85.905
c. Dique III (Isla de Faclo)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
0+000 al 1+323.55 70.747 65.221
d. Dique IV (Faclo Grande – Maicillo)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
0+000 al 1+500 43.600 39.450
80
e. Dique V (La Barranca – Pellejito)
Progresiva
(Km)
Cota de Inicio
(m.s.n.m.)
Cota Final
(m.s.n.m.)
1+500 al 2+869.2 39.450 32.300
7.3 Granulometría del Enrocado de Protección de los Diques Pro-
yectados en el Rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pelleji-
to
De acuerdo con la ubicación de los taludes referente a la dirección
de la corriente y su exposición a impactos del flujo y a la magnitud
de la velocidad del flujo, se han considerado ecuaciones y
nomogramas consistentes y confiables para el dimensionamiento del
enrocado.
La uña de cimentación de enrocado será de forma trapecial, con
taludes de inclinación que se determinaron de acuerdo a las
características del suelo.
El dimensionamiento del enrocado de protección se realizo en forma
indirecta en función de la velocidad, el tirante normal del flujo así
como al volumen de roca de equilibrio, por lo que su estabilidad es
función de su tamaño ya sea expresado en peso o diámetro
equivalente.
a. Dique I (Infiernillo – Cultambo)
Dr (100%)
Dr (50%) Dr (10%)
750 mm. 550 mm. 300 mm.
500 Kg. 250 Kg. 35 Kg.
81
b. Dique II (Cosquet – Ñampol)
c. Dique III (Isla de Faclo)
d. Dique IV (Faclo Grande – Maicillo)
e. Dique V (La Barranca – Pellejito)
7.4 Dimensiones del Terraplén de los Diques Proyectados en el Rio
Jequetepeque en el Tramo Infiernillo - Pellejito
La granulometría del material compactado, para la conformación de
los terraplenes de los diques proyectados deberá encuadrarse den-
tro de la granulometría que se muestra en la siguiente tabla:
Dr (100%)
Dr (50%) Dr (10%)
750 mm. 550 mm. 300 mm.
500 Kg. 250 Kg. 35 Kg.
Dr (100%)
Dr (50%) Dr (10%)
750 mm. 550 mm. 300 mm.
500 Kg. 250 Kg. 35 Kg.
Dr (100%)
Dr (50%) Dr (10%)
900 mm. 700 mm. 400 mm.
1000 Kg. 450Kg. 100 Kg.
Dr (100%)
Dr (50%) Dr (10%)
750 mm. 550 mm. 300 mm.
500 Kg. 250 Kg. 35 Kg.
82
Malla Nº Porcentaje que pasa
3” 100 – 90
1 ½ “ 100 – 66
1” 88 – 50
¾ “ 80 – 40
3/8” 68 – 22
Nº 04 60 – 15
Nº 10 56 – 10
Nº 40 42 – 4
Nº 200 4 – 0
El material será colocado en capas de 0.30 m y compactado hasta
alcanzar una densidad relativa mínima de 80%.
a. Dique I (Infiernillo – Cultambo)
Terraplén del Dique
Talud Mojado Talud Seco Base Superior Base Inferior
(1/Z) (1/Z) (m) (m)
1/1.50 1/1.50 3.60 Variable
b. Dique II (Cosquet – Ñampol)
Terraplén del Dique
Talud Mojado Talud Seco Base Superior Base Inferior
(1/Z) (1/Z) (m) (m)
1/1.50 1/1.50 3.60 Variable
c. Dique III (Isla de Faclo)
Terraplén del Dique
Talud Mojado Talud Seco Base Superior Base Inferior
(1/Z) (1/Z) (m) (m)
1/1.50 1/1.50 3.60 Variable
83
d. Dique IV (Faclo Grande – Maicillo)
Terraplén del Dique
Talud Mojado Talud Seco Base Superior Base Inferior
(1/Z) (1/Z) (m) (m)
1/1.50 1/1.50 3.60 Variable
e. Dique V (La Barranca – Pellejito)
Terraplén del Dique
Talud Mojado Talud Seco Base Superior Base Inferior
(1/Z) (1/Z) (m) (m)
1/1.50 1/1.50 3.60 Variable
7.5 Dimensiones del Filtro de Grava Seleccionada para la Protec-
ción del Geotextil de los Diques Proyectados en el Rio Jequete-
peque en el Tramo Infiernillo - Pellejito
El material para filtro tendrá que ser una mezcla de arena y grava, si
fuese necesario, los materiales tendrán que ser obtenidos por tritu-
ración, cribado y/o mezcla de material rocoso.
La granulometría tendrá que ser lo más uniforme posible y determi-
nada de acuerdo al criterio que muestra en la siguiente tabla:
Tamaños de Partículas entre Ma-teriales
Relación
D15 Filtro / D15 Material Base 5 a 40
D15 Filtro / D85 Material Base 5
D85 Filtro 0.1
Donde D15 Filtro y D85 Filtro, representan los diámetros del material
de filtro que atraviesan el 15 y 85 % en peso del material. Y El D15
y D85 Material Base, son los diámetros del material de base que
atraviesan el 15 y el 85% en peso.
84
El diámetro del material de filtro no deberá exceder de 1 ½”, y la
fracción que pasa por el tamiz # 200 no podrá exceder de 3% en pe-
so. Cuando el filtro estuviera compuesto por capas de diferente ca-
racterísticas granulométricas, las reglas anteriores deben aplicarse
entre cada dos de ellas.
Como fase previa a la colocación del material de filtro, el cual será
colocado sobre la membrana de geotextil, el material del cuerpo del
dique deberá estar debidamente perfilado y compactado.
El método de relleno de material de filtro no deberá producir daños
en la membrana de geotextil, de modo que se produzca desacomo-
do y/o avería en la superficie de dicho elemento.
El material de filtro tendrá que ser colocado sobre el talud del dique y
esparcido de manera uniforme y homogénea, según las indicaciones
de los planos. Ninguna operación de colocación deberá producir la
segregación de los materiales del filtro. El acabado de la superficie
se realizará manualmente con el mayor cuidado, tratando de que el
espesor de la capa de material de filtro cumpla con las dimensiones
indicadas que en este caso será de 0.20 m.
7.6 Características Técnicas del Geotextil de los Diques Proyecta-
dos en el Rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo Pellejito
El geotextil es un material flexible, no tejido, constituido por filamen-
tos continuos compuestos por un mínimo de 85% en peso de polvo o
poliéster. El geotextil deberá estar libre de defectos o imperfecciones
que puedan afectar sus propiedades físicas.
Los rollos de geotextil deberán ser previstos con envoltura para pro-
tección contra la humedad y la exposición a los rayos ultravioletas
antes de su colocación. Si son almacenados a la intemperie deberán
colocarse elevados y protegidos con una cobertura impermeabilizan-
85
te. En ningún momento el geotextil deberá estar expuesto a los ra-
yos ultravioletas por un período que exceda los 14 días.
Deberá tener un peso unitario no menor de 470 gr/m2 y un espesor
nominal de 4.4 mm. se deberá contar los certificados de calidad del
fabricante indicando lotes y números, fecha de fabricación y fecha de
los ensayos.
El acopio de este material deberá efectuarse protegiéndolo conve-
nientemente de la luz solar directa.
Este material, ensayado según normas ASTM D.4632. Metod Grab,
deberá cumplir con las siguientes características mecánicas:
Antes de la colocación del geotextil, el área de instalación deberá ser
preparada limpiando todos los restos de rocas u obstrucciones que
puedan dañar el geotextil. Donde sea requerido, los suelos blandos
u otras áreas de cimentaciones no recomendables deberán ser iden-
tificadas, excavadas y rellenadas con materiales selectos.
El geotextil deberá ser desenrollado tan suavemente como fuera po-
sible sobre la subrasante preparada, en la dirección del tráfico de
construcción. La longitud mínima de empalme deberá ser como mí-
nimo de 45 cm., evitando cualquier tipo de pliegue o arruga.
PROPIEDADES
SEGÚN ASTM
ESPECIFICACIÓN
470 gr/m2
Resistencia mínima a la trac-ción
D-4632 1640 N
Elongación mínima de rotura D-4632 50%
Resistencia mínima a la perfo-ración
D-4833 1020 N
Resistencia mínima al desgarre trapezoidal
D-4533 575 N
Resistencia a los rayos ultra-violetas
D-4355 70% a 500 horas
Permeabilidad D-4491 0.27 a 0.30 cm/s
86
Si se requiere, el geotextil puede ser fijado, antes de la colocación
de la base, con pines, sacos de arena, pilas de relleno o rocas. En
las curvas, el geotextil puede ser doblado o cortado. El doblado o
traslape deberá ser echo en la dirección de la construcción y podrá
ser fijado como se describió anteriormente. Por ningún motivo el
geotextil debe ser arrastrado a través de la base.
Los geotextiles dañados deberán ser reparados inmediatamente. El
área dañada más un adicional de 90 cm. alrededor de dicha área,
deberá ser limpiada de todo material de relleno. Se deberá hacer un
parche de 90 cm. más allá del perímetro del área dañada.
El relleno deberá colocarse vaciando desde el extremo más cercano
del geotextil o sobre el relleno colocado previamente.
Por ningún motivo deberá permitirse la circulación de vehículos so-
bre el geotextil extendido sin cubrir.
7.7 Dimensiones del Camino de Servicio de los Diques Proyectados
en el Rio Jequetepeque en el Tramo Infiernillo Pellejito
El camino de servicio es necesario para el transito de la maquinaria
para realizar el mantenimiento de los diques, tendrá un espesor de
0.20 m. el material que lo conforma será extraído, zarandeado, colo-
cado y compactado sobre la corona del dique, el que se constituirá
como pavimento de transito vehicular.
Los materiales deberán tener una distribución granulométrica bien
graduada, dentro de los límites que se muestran en la siguiente ta-
bla:
87
Los Límites de Consistencia permitidos se muestran en la siguiente
tabla:
Limites de Consistencia
Rango Permisible
Límite líquido LL ≤ 28%
Índice de plasticidad 5% ≤ IP ≤ 9%
El material se colocará en capas horizontales uniformes con un es-
pesor máximo de 0.20 m. siguiendo los alineamientos, cotas y deta-
lles establecidos en los planos.
El grado de compactación será de 95% con respecto a la máxima
densidad seca del material, determinado mediante la prueba Proctor
Modificado y deberá tenerse en cuenta que el material seleccionado
estará exento de cualquier elemento de origen orgánico.
7.8 Normas y Reglamentos Técnicos para el diseño de los Diques
de Encauzamiento y Defensa Contra Inundaciones
El diseño de la obra de protección se llevará a cabo sobre la base de
las normas y reglamentos técnicos para obras semejantes, tanto
nacional como internacional.
Malla Nº
Porcentaje que pasa
3” 100
1 ½ “ 100 – 70
1” 95 – 60
¾ “ 87 – 50
3/8” 75 – 40
Nº 04 68 – 30
Nº 10 60 – 20
Nº 40 52 – 10
Nº 200 20 – 5
88
8. CONSIDERACIONES FINALES
Con el propósito de evitar considerables gastos para el desvío del cauce
principal del río Jequetepeque, la temporada para la ejecución de las
obras, en general deberá ceñirse en la época de los mínimos requerimien-
tos de agua para el riego, que corresponde al período de Junio a Octu-
bre, con las demandas mínima y máxima de 7.70 y 9.40 m3/s, que relati-
vamente fácil, y sin obras costosas, se puedan desviar fuera del sitio de
trabajo. Es evidente que los otros meses con los requerimientos de agua
para el riego, que fluctúan entre 15.70 y 35.00 m3/s, son completamente
inadecuados para la ejecución de las obras civiles en las orillas y/o cauce
del río Jequetepeque, debido a la necesidad de la construcción de las
costosas obras provisionales de desvío del cauce principal del río.
9. EVALUACION DE IMPACTOS AMBIENTALES
El Estudio Definitivo de Impacto Ambiental determinara que existe o no,
riesgo ambiental tanto al medio ambiente como al ecosistema de la zona,
y si esta obra generara un impacto social económico ambiental positivo
La obra que corresponde a la construcción de cinco diques continuos en
el rio Jequetepeque entre el tramo Infiernillo – Pellejito en una longitud to-
tal de 7083.22 m., forma parte del sistema de defensas ribereñas cons-
truidas en el rio Jequetepeque las mismas que han contribuido a la pro-
tección de infraestructura de riego, así como a las propiedades de cam-
pesinos que fueron desplazados, por efecto de la construcción de la presa
Gallito Ciego.
Entre los impactos negativos más preponderantes durante ejecución de la
obra se tiene:
Ruido: En los poblados cercanos a las obras, las molestias ocasionadas
por el ruido son temporales y tendrán un mínimo efecto en la escasa po-
blación rural de la zona.
89
Los trabajadores, que se afecten por el ruido de las maquinarias pesadas,
por su cercanía a las mismas, tendrán protección auditiva, por lo que en
los gastos generales, se plantea la adquisición de accesorios con tal fin.
Polvo: El paso de los vehículos, ocasionará que las partículas de polvo
se suspendan en el ambiente del lugar donde se ejecutaran las obras y en
el ambiente de los centros poblados cercanos a dichas obras; esto debido
principalmente al paso obligado de los volquetes y la maquinaria pesada,
por lo que en la partida Mantenimiento de Caminos de Acceso, se tendrá
que prever la irrigación constante de los caminos, incidiendo en la zona
urbana.
En la zona de obras, el personal, que tenga contacto directo con el mate-
rial en suspensión (polvo), tendrán que estar provistos de mascarillas; el
costo que demande esta adquisición se tendrá que considerar en el análi-
sis de gastos generales.
Otros impactos tanto negativos como positivos tendrán una naturaleza
temporal, sin secuelas importantes en el ecosistema del lugar.
10. ANÁLISIS DE RIESGO Y VULNERABILIDAD
Con la obra se eliminará el estado de vulnerabilidad en la zona y en los
sectores involucrados en su área de influencia, para lo cual se superarán
las deficiencias estructurales actuales, así como enrocado para protección
de los taludes por erosión y socavación.
Debido a las condiciones topográficas y morfológicas del cauce del río
Jequetepeque y sus regímenes hidrológico e hidráulico, el Valle Jequete-
peque siempre ha sufrido daños por inundaciones, y por inestabilidad del
cauce, durante las épocas de avenidas de los años húmedos y muy hú-
medos.
90
La vulnerabilidad en una longitud de 7,083.22 m., es debido a las actuales
deficiencias estructurales de diques existentes en el tramo indicado, que
exponen tanto físico como social, cultural y económicamente a la zona del
proyecto con riesgo para la vida humana, patrimonio, servicios vitales co-
mo el transporte, infraestructura de riego y de terrenos agrícolas, ante las
ocurrencia de eventos como las avenidas extraordinarias, que luego de
llenar el embalse, discurren por el río Jequetepeque hacia aguas abajo
del reservorio Gallito Ciego, en caudales incontrolables, causando daños
en las referidas zonas vulnerables.
Las obras de defensa ribereña del río Jequetepeque en el Tramo Infierni-
llo - Pellejito, se orientan a la protección de las obras e infraestructura en
riesgo, para la preservación y mejoramiento de los niveles de producción
en los sectores de riego Cosque, Cultambo, Ñampol y otros poblados co-
lindantes a la obra, así como del transporte y acceso hacia la parte media
y alta de la Cuenca Jequetepeque y la Ciudad de Cajamarca, con lo que
se estará contribuyendo a superar los niveles de pobreza en su zona de
influencia; además también en casos extraordinarios permitirá garantizar
el normal suministro de agua para atender en forma normal a las áreas de
los sectores indicados.
Con la obra se eliminará el estado de vulnerabilidad en la zona y en los
sectores involucrados en su área de influencia, para lo cual se superarán
las deficiencias estructurales actuales, dotándole de las características
técnicas con dimensionamiento hidráulico para el transito de los caudales
de diseño (de 900 y 480 m3/s), determinado para el río Jequetepeque, así
como el dimensionamiento del enrocado para protección del talón y de los
taludes de los diques.
91
11. CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES
Después del análisis de los resultados de las evaluaciones llevadas a ca-
bo de tienen las siguientes conclusiones y recomendaciones.
11.1 Conclusiones
- El caudal de diseño de los niveles de corona y estabilidad del
terraplén de los Diques I, II, III, IV y V, así como para dimensio-
nar el ancho estable del cauce del rio Jequetepeque en el tra-
mo de estudio; es de 900 m3/s.
- El caudal de diseño de los niveles de cimentación y elementos
de protección de los taludes mojados y talones de los Diques I,
II, III, IV y V; es de 480 m3/s.
- El ancho estable del rio Jequetepeque en el tramo donde están
emplazados los Diques I, II y III, deberá tener 150 m. de ancho
y donde están emplazados los diques IV y V, deberá tener 200
m. de ancho.
- La Capacidad de Transporte de Sedimentos del rio Jequetepe-
que para el caudal de diseño de 900 m3/s. en el tramo de estu-
dio varía de 262,800 a 183,800 Tn/dia; el mismo que tendrá de
tenerse en cuenta para determinar el nivel de corona de los di-
ques.
- De acuerdo a las consideraciones mencionadas en los párrafos
anteriores se ha considerado una altura de 4.30 m. para Diques
II, III y IV y 4.10 m. de altura para el Dique I.
- La uña de cimentación del Dique I, debe tener 1.80 m. de pro-
fundidad, mientras que los Diques II, III, IV y V, deben tener
1.90 m. de profundidad.
92
- El enrocado de protección de los taludes y talones de los Di-
ques I, II, III, IV y V, deberá tener la siguiente granulometría
mínima.
- Los límites de seguridad adoptados para el dimensionamiento
de los Diques I, II, III y IV, están dentro de los permitidos para
este tipo de estructuras.
- Para mantener los niveles de corona proyectados de los Di-
ques IV y V, se deberá tener en cuenta la descolmatacion del
cauce del rio Jequetepeque en la zona de influencia de estos,
principalmente después de cada año hidrológico clasificado
como húmedo.
11.1 Recomendaciones
Para niveles posteriores de estudio los ejes de los diques proyecta-
dos se deberán de trazar en campo, antes de dar un dimensiona-
miento definitivo; asimismo de presentarse años hidrológicos clasifi-
cados como húmedos, antes de la construcción de los diques pro-
yectados, realizar una nueva evaluación, para verificar sus dimen-
siones principales.
Dr (100%)
Dr (50%) Dr (10%)
750 mm. 550 mm. 300 mm.
500 Kg. 250 Kg. 35 Kg.