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• Gerson Olivera Castro

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DISEÑO HIDRAULICO DE BOCATOMA TIPO DE BOCATOMA: BARRAJE MIXTO Una presa derivadora impermeable (concreto ciclópeo) Un frente de regulación y limpia, perpendicular al sentido de la corriente Un frente de captación DATOS: Qrio = Qderivacion = Ancho (b) = Pendiente media=

1841.84 m3/s 23.92 m3/s 230 m 6.2 °/oo

CAUDAL DEL RIO CAUDAL DE DISEÑO DEL CANAL

EL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD (n) Por cantos rodados y arena gruesa Por irregularidad Por cambio de dimensiones ocacionales Por obstrucciones de arrastres de raices Por vegetacion n=

0.028 0.01 0 0 0 0.038

Cotas y Altura del Barraje: 1. Calculo de la cota de Cresta del Aliviadero Cc: Cc = Co + ho + h + 0.20 (en metros) Donde Co : cota del lecho detrás del barraje vertedero (del plano topográfico) ho : altura necesaria para evitar el ingreso de material de arrastre (se recomienda ho ‡ 0.60 m). h : altura que necesita la ventana de captación para poder captar el caudal de derivación Qd (asumir que funciona como vertedero.) 0.20m. sumando de seguridad con el fin de corregir efectos de oleaje y de coeficientes de la fórmula, pudiendo ser mayor de ser posible.

1.1. Cálculo del tirante del rio (d): Datos : 1841.84 m3/s 23.92 m3/s 0.038 0.0062 Aplicando la formula:

INTERANDO HASTA ENCONTRAR EL TIRANTE DEL RIO

d(m) Qn/S^0.5 bd(bd/(b+2d)^(2/3) 10 888.87 740.45 10.5 888.87 791.21 11 888.87 842.54 11.5 888.87 894.39 12 888.87 946.73 Por tanto el tirante = 11.5 m

→ Yc

1.2. Cálculo de la ventana de captacion (h): Q : caudal a derivar más caudal necesario para operación del sistema de purga. L : longitud de ventana que por lo general se asume entre 3 a 4 m. C : coeficiente de vertedero, en este caso 1.84 3m Asumimos L= despejando h= 2.66 m Asumiremos una cota de Co= 100.00 m ho = 0.6 m Coef. Seguridad= 0.2 m POR LO TANTO Cc= Co + ho + h + 0.20 103.46 m

asumido asumido =

2.0. Altura del barraje (P) P= Cc - Co=

3.46 m

LONGITUD DEL BARRAJE FIJO Y DEL BARRAJE MOBIL - Area del desarenador 1/10 - Consideraremos: N de pilares = A1 = Área del barraje móvil A2 = Área del barraje fijo N de compuertas =

Lbm

4

3

230-Lbm 230

Remplazando estos valores, tenemos P x Lbm =Px (230 - Lbm)/10 Donde P= 3.46 m 3.43 x Lbm = 3.43 x ( 100 - Lbm )/10 A) LONGITUD DE BARRAJE MOVIL (Lbm Lbm = B) LONGITUD DE BARRAJE FIJO (Lbf): Entonces : Lbf =

20.9 21.0 230 - Lbm

m m. aprox. 209

m

C) LONGITUD DE COMPUERTA DEL CANAL DESARENADOR (Lcd) Para obtener el numero de compuertas y el tipo a seleccionar consideraremos una velocidad (V) entre 0.7 y 0.9 m/s con la finalidad de que no se propicie que los sedimentos del desarenador, se levanten y entren al canal de conducción. Consideraremos V= 0.8 m/s Qd= 23.92 m3/s Area de la compuerta (A)

Qd/V

Se usara Compuertas radiales de:

=

29.90

m2

197 x 150 Numero de compuertas a usar : Ancho de compuerta = Lcd = Lbm/N° Compuertas=

pulg 2 5 10.5

→ m m

Area=

19.06 m2

Predimensionamiento del espesor del Pilar (e): e = Lcd /4 Consideramos : e= 1.3 m N° Pilares = 2 POR LO TANTO SE OBTIENE : Lbm= Lcd*N°Compuertas + N°Pilares*e= Lbf= Ancho -Lbm

1.25 m

12.6 m 217.4 m

CALCULO DE LA CARGA HIDRAULICA (H) PARA CONDICION DE ESTIAJE = Para condicion de estiaje se asume Qmin= Caudal que pasa por el barraje fijo (Qb) Qb = 55 23.92 Carga sobre el vertedero = 1.78 m

55 =

m3/s 31.08

m3/s

PARA CONDICION DE MAXIMA AVENIDA Qmax= Caudal que pasa por el barraje fijo (Qb) Qb = 1841.84 23.92 Carga sobre el vertedero = 2.77 m

1841.84 m3/s =

1817.92

m3/s

DEL CANAL

caudal de

a

del sistema de purga.

aremos una velocidad (V) mentos del desarenador, se