Diseño y Estabilidad de Presas de Tierra en Santiago de Chuco: Métodos de Bishop y Morgenstern

El presente proyecto se ubica geográficamente en la región natural de la sierra, específicamente en el Distrito de Santiago de Chuco, Región La Libertad.

Problemática Actual

Actualmente, los agricultores del distrito de Santiago de Chuco, y en particular de los caseríos de El Huaran y Unigambal Alto, enfrentan una severa escasez de agua durante la mayor parte del año, aproximadamente de mayo a diciembre. Esta situación los obliga a reducir el área agrícola y a realizar una sola campaña anual con grandes dificultades, dependiendo únicamente de las aguas provenientes de las precipitaciones. Esto resulta en una considerable oferta de mano de obra ociosa.

A pesar de la reducción en la disponibilidad de agua a lo largo del año, los agricultores deben lidiar con otro problema significativo: la existencia de canales de conducción de agua mayormente construidos en tierra o en su estado natural. Muchos tramos de estos canales carecen de la capacidad hidráulica suficiente para conducir el recurso hídrico de manera eficiente hasta las parcelas. Adicionalmente, la topografía accidentada de los canales existentes provoca pérdidas de agua por filtraciones.

Formulación del Problema

¿Cómo se puede realizar el diseño de una presa de tierra y calcular su estabilidad de manera efectiva, utilizando los mecanismos de falla circular de Bishop y de cuña de Morgenstern?

Objetivo General

Diseñar una presa de tierra y calcular su estabilidad aplicando los métodos de Mecanismos de Falla Circular de Bishop y Cuña de Morgenstern en el contexto de Santiago de Chuco.

Objetivos Específicos

• Establecer el estado del arte en la estabilidad de presas de tierra mediante la recopilación de información relevante.
• Realizar estudios hidrológicos, topográficos y de mecánica de suelos en la zona de la quebrada.
• Analizar la demanda hídrica de la zona de riego y determinar el volumen de embalse necesario.
• Proponer el planteamiento hidráulico de la presa de tierra y sus obras de excedencia.
• Calcular la estabilidad de la presa aplicando los métodos de Mecanismos de Falla Circular de Bishop y Cuña de Morgenstern, utilizando el método de equilibrio límite.
• Diseñar las estructuras hidráulicas de excedencia que complementen la presa.
• Analizar los resultados obtenidos sobre la estabilidad de la presa.

Hipótesis

Si el planteamiento hidráulico de la presa de tierra se realiza de acuerdo con las características topográficas de la quebrada, entonces será posible determinar su estabilidad mediante los mecanismos de falla circular de Bishop y de cuña de Morgenstern.

Variables

Variable Independiente

• Caudal (m³)
• Topografía (m²)

Variable Dependiente

• Diseño hidráulico
• Estabilidad de la presa