Análisis de estabilidad y evaluación de filtración para la reconstrucción de la represa Yanacocha Pasco

Abstract

El contenido de esta tesis "Análisis de estabilidad y evaluación de filtración para la reconstrucción de la represa Yanacocha - Paseo", se divide en tres capítulos en el capítulo I de conceptos básicos se desarrolló las características de las presas de tierra, los principios en las que se basan este tipo de presas, partes de presas de tierra, así también se desarrolló las teorías y métodos utilizados para el cálculo de estabilidad de los taludes y cálculo de filtración en presas de tierra. En el capítulo II se hace un resumen de los estudios básicos realizados para la presa Yanacocha, el cual recopila la información de campo y gabinete como los estudios geológicos, hidrológicos, geotécnicos, ensayos de laboratorio, etc. En el capítulo III se determina el tipo de presa a diseñar con la información básica del capítulo II, además se busca una sección típica cuyo diseño cumpla con las condiciones de estabilidad y filtración para la operación de la presa.

El objetivo principal de esta tesis será determinar el tipo de presa y realizar un diseño en base a los estudios de campo, al cual se analizará su estabilidad, y se verificará la filtración en la presa, así como en la cimentación.

Se elige diseñar una presa de tierra homogénea, apoyados en los resultados de los estudios geológicos, geotécnicos, topográficos, hidráulicas, estudio de canteras y teniendo en cuenta el costo del proyecto. Del estudio hidrológico se obtuvo el volumen de almacenamiento, con la cual se calculó los niveles de operación y la altura de la presa, así también el eje del nuevo dique y las obras hidráulicas que presentará la nueva estructura de la presa Yanacocha.

Luego de diseñarse una sección típica, de la presa de tierra homogénea, se analiza su estabilidad para el proceso constructivo y su funcionamiento incluyendo eventos sísmicos, mediante el programa Slide 5.0. El método empleado en este programa es el de Morgenster Price, que utiliza criterio el de dividir la masa a estudiar en una serie de tajadas, dovelas o bloques y considerar el equilibrio de cada tajada por separado.

Para poder evaluar la filtración en la cimentación de la presa se emplea el programa SEEP/W del Geo Studio 2007, en la cual se modela la sección típica definida previamente que cumple con las condiciones de estabilidad, luego se define las propiedades de los materiales, como el coeficiente de permeabilidad de cada material empleado en el dique, además de las condiciones de contorno que hace referencia al gradiente hidráulico. Con estos datos ingresados, el programa utiliza el método de las líneas equipotenciales y líneas de flujo, permitiendo obtener la gradiente hidráulica, la presión de poros y la velocidad de filtración en cada punto de la sección analizada.

Con la velocidad de flujo obtenida, se calcula el porcentaje del agua en el vaso de la presa que se pierde por filtración. Se reajusta el diseño colocando los filtros necesarios que optimicen el diseño.