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• Arteaga Rey Euler

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DISEÑO DE LA CAPTACIÓN QUEBRADA TALLAMBO QMÁXIMO

=

6.000

m3/seg

QMEDIO

=

1.180

m3/seg

QREQUERIDO

=

0.066

m3/seg

LONG. DE AZUD

=

9.000

m

Módulo de Riego

1.- PREDIMENCIONAMIENTO DE LA VENTANA DE CAPTACIÓN (como vertedor en época de estiaje)

(

Q ven tana =1 . 84 b−

3

nh 2 h 10

)

fórmula de Francis b

Q = caudal en m3/s

0.066

b = anchura de la cresta del vertedor en (m)

0.600

h = carga sobre el vertedor en (m)

0.158

n = número de contracciones

h

2 Qdis

0.16 0.60

0.06580 ok

2.- CÁLCULO DE LA VENTANA DE CAPTACIÓN (como orificio en máxima avenida)

3

(

3

2 Qreq= ∗Cd∗b∗√ 2∗g∗ H r 2 −H c 2 3

)

Qreq

=

0.066 m3/s

Cd

=

0.600 coef. de descarga para orificios

b

=

0.600 m

g

=

9.810 m/seg2

Hc

=

0.000 m

Hr

=

0.156 m

Hr

=

0.300 m (asumido)

h

=

0.300

m

b

=

0.600

m

Calculando Hr

Dimensiones de la Ventana:

3.- DIMENSIONES DEL AZUD Y COMPUERTA DE LIMPIA P = ho + Hr

altura del azud

ho

=

0.600

m

Hr

=

0.300

m

P

=

0.90

m

P

=

0.90

m

altura de sedimentos

Altura del Azud Asumimos

(ver anexo de cálculo)

Dimensiones de la compuerta de limpia H

=

0.900

B

=

0.600

m m

Caudal de Máxima Avenida

Q=

6.000

m³/seg

Ancho del Azud

B=

9.000

m

Compuerta limpia

b'=

0.6

Ancho del Vertedor

b=

9.000

Nº de contracciones laterales

n=

1

H1=

?

Altura de carga de las aguas sobre

m

el azud Coeficiente de Gasto (Manual de

c=

2.2

(por su perfil cimacio y por ser de concreto)

Altura de sedimentos

=

0.600

m

Altura de la ventana de captación

=

0.300

m

Ho

0.900

Hidraulica-J.L. Gomez Navarro)

*

Cresta del Azud Agua Arriba

(Ec. De Francis) Altura máx. de aguas sobre la cresta del Azud

(

Q=c b−

nH 1 10

)[

H 1+

Q2 2 gB 2 ( H 0 + H 1 )2

]

3 2

Tanteando: H1 *

=

0.44

m

Q=

6.000

Q=

6.000

m³/sg igual

Velocidad de acercamiento:

Ventana de Captación

Q V= B ( H 1+ H 0 ) V

=

Canal de Limpia

0.50

m/seg

Q *

Cálculo de h

h=

V2 2g h

*

B=9.00m

=

0.01

m

Altura máxima sobre la cresta del azud (Ataguia)

H T = H 0 + H 1 + h+0 .50 HT

=

1.85

A

máximas crecidas (H+0.50) m

A

Cálculo de la velocidad al pie del azud =

HT

1.85 m

(Condición mas crítica)

V 2 =√ 2 gH T V2

Ataguia

=

H1

Cálculo del tirante antes del resalt(H2)

Q= A∗V 2

Por continuidad:

A=

H2

Cabeza

6.03 m/seg

=

H2

0.11

X

Escarpe

9

Q

m

Contraescarpe * Cálculo del Tirante aguas abajo (H3)

H 3 =−

H2 2 H3

*

±

√

Ho

H 22 4

=

+

2 V 22 H 2 g

0.85

AZUD

H3

m

H2

Nivel del perfil del azud aguas abajo

H T = H 3 +0 .50 HT2 Cálculo de la longitud de Escarpe

=

1.35 m

(L)

Según Schokolitsch:

1

L=0 . 612 .C . H Donde:

2

H=Ho+H1+H2 L

=

3.69

m

Según Lindquist:

L=5∗( H 3 −H 2 ) L Según Becerril:

CORTE A-A

máximas crecidas (H+0.50)

2

*

Frente

=

3.71

m

1.11

m

L=10∗H 2 L

=

C

=

5

H

=

1.451

Se tiene que hacer una verificación utilizando la formula de FROUDE, en el caso de que resulte F4, se hara uso de la fórmula:

L=5∗H 3 Entonces, comprobando:

V2

F=

1

( g∗H 2 ) F

2

=

˃

5.79

4.00

(salto oscilante-régimen de transición) Por lo que calculamos según la formula, el que sería: L

=

5.36

m

próximo

a

5.40 m

Y Xc=0.283Hd

X Yc=0.126Hd R1=0.530Hd

Y

R2=0.234Hd Vertical

X

R1-R2=0.296Hd

Geometría del perfil aguas arriba de la cresta vertedora para paramento vertical ó con talud 1:3 Altura de agua en máxima avenida

Hd

Hd = carga de diseño

R1 =0 . 530 Hd

=

0.23

R2 =0 . 234 Hd

=

0.10

Yc=0 .126 Hd

=

0.06

Xc=0 . 283 Hd

=

0.12

R1 - R2 =

0.130

=

0.44

1. 85

Y =0 . 5∗

X Hd 0 .85

X

Y

0

0.000

0.1

-0.014

0.2

-0.051

0.3

-0.108

0.4

-0.184

0.6

-0.390

0.8

-0.665

0.9423

-0.900

1.2

-1.408

1.4

-1.872

1.7

-2.681

2

-3.622

2.5

-5.473

3

-7.668

4.5

-16.236

leyenda

CREAGER

0 -0.2

0

0.2

0.4

0.6

línea de mampostería

0.8

1

1.2

1.4

-0.4

DETERMINACIÓN DEL PERFIL DEL AZUD

-0.6 -0.8 -1 -1.2 -1.4

Sección de control

-1.6

1.07

5.40

H

0.44

dc 1

P

Cauce natural

0.90

0.85

8 Colchón

0.11

4

D

5 x

2

3

Piso de tanque Elev. Pt

6

l=Longitud del tanque

*

Calculo de la longitud de subpresion

7

CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE PIEDRAS DE LA ESCOLLERA

√

V . CRIT =k∗ 2∗g∗ Donde :

Wp−Wa ∗√ D Wa

* Diseño Hidráulico Sviatoslav Krochin

k = coeficiente para piedras esféricas. Se considera igual a: 0.86 y 1.20 para la velocidad mínima y máxima de arrastre, respectivamente. g = aceleración de la gravedad Wa= peso volumétrico del agua (Kg/m³) Wp= peso volumétrico del material que forman las piedras (Kg/m³) D = Diámetro de una esfera equivalente a la piedra

v=

πD ³ 6

v = volumen de la esfera Wa =

1000 Kg/m³

Wp =

2700 Kg/m³

D g

=

0.4 m

=

9.81 m/seg²

Kmax=

0.86

Kmin =

1.20

V.CRIT min

=

3.14

m/seg

V.CRIT max

=

4.38

m/seg

V.CRIT min > V. de acercamiento Ok! CÁLCULO DE LAS ALAS DE LA CAPTACIÓN El ala de la captación dependen básicamente de la topografía y del régimen de flujo que tiene el río (turbulento, laminar). Para el caso del proyecto se adoptó una longitud de 1.5m, debido a que los muros de encauzamiento de la captación esta junto al talud, que viene hacer roca. L =

0.8 m

al igual que el ángulo de inclinacion del ala, generalmente es 12º30', en éste caso también estará en función de la topografía del terreno; por lo cual asumimos un ángulo de 15º CÁLCULO DE LA LONGITUD DE LA ESCOLLERA Para el cálculo de la escollera tomamos como referencia la fórmula empirica dada por: Escollera aguas arriba Lesc

= 3*H1

* Curso de Irrigaciones Doc. Ing. Civil Jesús Ormachea C.

Lesc Escollera aguas abajo Lesc

=

1.8*D

donde:

=

1.32 m

Lt =0 . 67∗C∗( D b∗q )− L c * Curso de Irrigaciones Doc. Ing. Civil Jesús Ormachea C.

D = diámetro del enrocado Db = altura comprendida entre la cota de la cresta del barraje y la cota del extremo aguas abajo q = caudal por metro lineal del vertedero C = coeficiente de Bligh Lesc = asumidos

Lesc

=

C = 9 0.72

Lt =

3.65

1.00 m

Lt =

2.00 m

VERIFICACIÓN ESTRUCTURAL Y VERIFICACIÓN DE LA ESTABILIDAD DE LA PRESA Peso específico del Concreto =

2.4

Tn/m³

a=

0.35

b=

0.90

c=

0.70

0.60

d=

0.60

1.00

e=

1.00

0.30

f=

0.60

g=

0.30

Diagrama de la Captación a A

WA

b

WC C WB

B

d

0.90 e

c

D

0.60f

g

1.- Determinar el centro de Gravedad de la presa. MOMENTOS C/R A EXTREMO DER. SECCIÓN

W (peso)

DIST. c/r a O MOMENTO

DISTANCIA

MOMENTO

Wi * X

VERTICAL

Wi * Y

A

0.756

0.18

0.132

2.050

1.5498

B

2.376

0.83

1.960

1.300

3.0888 1.4364

C

0.756

0.58

0.441

1.900

D

0.720

0.15

0.108

0.500

TOTAL

4.608

0.36

2.642

6.435

PUNTO DE APLICACIÓN DE LA RESULTANTE:

Xc=

0.57

Wi * X W

m

Yc =

1.40

Wi * Y W

m

2.- Determinación de la excentricidad de la presa vacía si se produce un sismo. con una aceleración de la gravedad de 0.5 veces de la fuerza de gravedad. (a=0.05*g) Fs=W/g*a

(con el sentido de derecha a izquierda)

…..(a)

donde: Fs: Fuerza originada por el sismo W: Peso del macizo en Tn

= =

g: Gravedad terrestre

? 4.61 Tn

=

a: Aceleración de la gravedad

9.8 m/seg²

=

0.05 g

Fs = 0.024 Si W.m1-Fs.Y = 0

…(b)

Reemplazando (a) en (b): m1 = 0.05.Y

=

0.070

m

De la figura: Fs

Xe = e + b/2 Y

W

Fr

e = Xn - b/2

…( c ) m1

Donde "e" viene a ser la excentricidad Así mismo: XR = m1 + X

x

e

B/2

… (d) B/2

XR

=

0.643

Reemplazando (d) en ( c )

m

L

e = (m1+ X) - b/2 e Verificación B = B/3

-0.18

m

1.65