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• Florentino Alberto Sanchez Vilela

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BOCATOMA CON BARRAJE TIPO INDIO PROYECTO:

“INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE IRRIGACIÓN JAPA CHINCHIPAMPA, DE LOS DISTRITOS DE SAN MIGUEL DE CAURI Y JESÚS, PROVINCIA DE LAURICOCHA REGIÓN HUÁNUCO”

CALCULO DE LA PENDIENTE

TRAMO DEL RIO

0+000.00

=

480.000

COTA DE INICIO

0+000.00

0+480.00

=

3612.35

COTA FINAL

0+480.00

=

3608.93

DESNIVEL

=

3.42

PENDIENTE (S)

=

0.007

CALCULO DE LA RUGOSIDAD DEL RIO (Según Cowan)

CALCULO DEL CAUDAL (Cota de las huellas dejadas por una máxima avenida)

Datos obtenidos del AUTOCAD AREA

=

69.98

m2

PERIMETRO

=

53.86

m

ESPEJO DE AGUA

=

26.00

m

=

1.299

m

=

105.450

m3/seg

=

152.000

m3/seg

R= A/P Q= □(64&1/n∗A∗R^(2 Datos del Estudio Hidrologico (metodo Crager) /3)∗S^(1/2) ) Q

DIMENSIONAMIENTO DE LA VENTANA DE CAPTACION

Altura de la ventana (h) = 0.3114

h=

Eje del canal

0.35 m

Márgen aguas arriba del canal

a

b Rejilla

c Márgen del río ww

Frontal ventana

0.60

0.80 h1 = 0.10

h

1

H

0.35 0.30

H=

0.75

m

m

Formulas utilizadas para el dimensionamiento de la ventana de captación Altura inicial de la ventana (h1)

Q h1 = C.N .b

(

2/ 3

)

Donde: Q : Caudal de derivación (Qd) C : Para el perfil Creager este valor será C =

1.5

h1: Altura de la ventana de captación en mt. N: número de ventanas b: Ancho de la ventana de captación Pérdida de carga (h2)

h_2=1.32∗ 〖 ((∅∗V/e)^2∗sin 〖 ω∗sec 〖 a) 〗 〗〗 ^(15/8) h2 : Perdida de carga Ø : Diámetro de rejilla V : Velocidad de ingreso a traves de la rejilla. Se recomienda: 1.0 m/seg ω : Angulo de rejilla con la horizontal. a : Angulo de aproximación. e : Espaciamiento de rejillas

ESTIMACION DE LA SOCAVACION BAJO EL RIO

CON EL PROGRAMA BOCATOMAS:

YS

=

1.48 m

=

1.40 m

CON LAS HOJAS DE CALCULO YS

CALCULO HIDRAULICO DEL BARRAJE TIPO INDIO

FORMULAS PARA EL CALCULO DEL BARRAJE Dónde:

h= L_T/C

h = Pérdida de carga Lt = Longitud de filtración C = Constante de Blight de acuerdo al tipo de suelo Dónde:

L_T=2∗Pb+L

L = Longitud del dentellón Pb = Profundidad del dentellón LT

=

2.40 m

h

=

0.2667 m

L_c= (H -h)∗C

Dónde: Lc = Longitud cálculada H = Altura del barraje Lc

=

4.35 m

L1

L

L2 Sf

Hv

H1v Hd

Dc

D1 H

Caudal de Diseño (Qc) = Altura del barraje (H) =

152.52 m3/seg 0.75 m

Tirante para el Caudal de Diseño (Dc) = (Qc2/Lb*g)1/3

Donde:

≈

152.00 m3/seg

Lb = Longitud del barraje =

20.00 m

g = Aceleración de la gravedad

Qc2/Lb*g =

9.81 m/seg2

5.888

Dc =

1.8057 m

Altura por energía (Hv = Vc2/2g) Vc = Q/Lb*Dc

=

4.2088 m/seg

Hv

=

0.9029 m

3.4586

≈

3.50 m

Altura de Muros (Hd) =

Longitud del barraje fijo (aliviadero en demasia) y del barraje movil a. Predimensionamiento: a.1. Por relacion de areas El area hidraulica del canal desarenador tiene una relacione de 1/10 del area obstruida por el aliviadero, teniendose: A1 = A2 /10 A1 = Area del barraje movil

A1

P = 0.75 m

A2

Ld

20.00 - Ld 20

A1 = Area del barraje movil (Canal desarenador) A2 = Area del barraje fijo (aliviaderos de demasias) A1 = P Ld

A2 = P x (20.00 - Ld)

Remplazando estos valores, tenemos que: P Ld =

P (20.0 - Ld) / 10

L d = 1.818 m

20.00 - Ld = 18.182 m

Entonces:

Ld = 2.000 m 20 - Ld = 18.000 m

a.2 Longitud de compuerta del canal desarenador (Lcd) Lcd = Ld /2 =

1.000 m

a.3 Predimensionamiento del espesor del Pilar (e) e = Lcd /4 = e=

0.250 m 0.25

Consideremos

Dimensiones Reales: Haciendo el Reajuste. - Del dato proporcinado: Long. Aliviadero de demasia

18.000 m

Asumiendo una log. Total

20.000 m

Se debe cumplir que:

A1 1 = A 2 10 A1 = ( 2.00 Ld) (P) A2 = 18.00 (P)

Ld =

1.800 m

b. Resumen: Dimensiones reales del canal de limpia y barraje fijo.

0.25

0.25

P = 0.75 m

0.65

0.65 18.20

20.00

Long. Barraje Movil

= 1.80 m

Long. Barraje fijo

= 18.20 m

Long. Total

= 20.00 m

Espesor del Pilar

= 0.25 m

Long. Compuerta desarenador

= 0.65 m

STRITOS DE SAN MIGUEL

m m.s.n.m. m.s.n.m. m m/m

= Area del barraje movil

“INSTALACIÓN DEL SISTEMA DE IRRIGACIÓN JAPA CHINCHIPAMPA, DE LOS DISTRITOS DE SAN

PROYECTO LAURICOCHA REGIÓN HUÁNUCO” CALCULO DE LA SOCAVACION

CUADRO Nº 7.0 TIRANTE DE AVENIDA Y 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7

4.0

Y (m)

3.5

3.0

A(m2) 6.688 8.136 9.622 11.144 12.704 14.300 15.934 17.604 19.312 21.056 22.838 24.656 26.512 28.404 30.334 32.300 34.304 36.344 38.422 40.536 42.688 44.876 47.102 49.364 51.664 54.000 56.374 58.784 61.232 63.716 66.238 68.796 71.392

P(m) 14.553 14.974 15.394 15.815 16.235 16.656 17.077 17.497 17.918 18.338 18.759 19.180 19.600 20.021 20.441 20.862 21.282 21.703 22.124 22.544 22.965 23.385 23.806 24.227 24.647 25.068 25.488 25.909 26.330 26.750 27.171 27.591 28.012

R(m) 0.460 0.543 0.625 0.705 0.782 0.859 0.933 1.006 1.078 1.148 1.217 1.286 1.353 1.419 1.484 1.548 1.612 1.675 1.737 1.798 1.859 1.919 1.979 2.038 2.096 2.154 2.212 2.269 2.326 2.382 2.438 2.493 2.549

Gráfico Nº 5.0 Para Ha

Y (m)

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5 30.000

40.000

Qrío S n

50.000

60.000

= = =

152 m3/seg 0.007 m/m 0.0667 Rugosidad del lecho

= AR^(2/3)=(Q∗n)/ √S

120.109

Del Gráfico Y =

3.50 m

Del AUTOCAD; T = A= Datos de entrada Dm Tr Ye m Y Be

AR2/3 80.000

70.000

26.00 m 69.98 m2

= = = = = =

2.20 100 1.12 0.97 3.50 26.00

mm años m m m

TABLA N° 1 COEFICIENTE DE CONTRACCION

Velocidad media en la sección, en m / seg Menor de 1 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 o mayor

10 1.00 0.96 0.94 0.93 0.90 0.89 0.87 0.85

13 1.00 0.97 0.96 0.94 0.93 0.91 0.90 0.89

16 1.00 0.98 0.97 0.95 0.94 0.93 0.92 0.91

18 1.00 0.99 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93 0.92

21 1.00 0.99 0.97 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93

25 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 0.96 0.95 0.94

TABLA N° 2

30 1.00 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 0.96 0.95

Longitud libre en 42 52 1.00 1.00 1.00 1.00 0.99 0.99 0.98 0.99 0.98 0.98 0.97 0.98 0.97 0.98 0.96 0.97

VALORES DE X PARA SUELOS COHESIVOS Y NO COHESIVOS SUELOS COHESIVOS P. específico gd (T/m3)

0.80 0.83 0.86 0.88 0.90 0.93 0.96 0.98 1.00 1.04 1.08 1.12 1.16 1.20 1.24 1.28 1.34 1.40 1.46 1.52 1.58 1.64 1.71 1.80 1.89 2.00

x 0.52 0.51 0.50 0.49 0.48 0.47 0.46 0.45 0.44 0.43 0.42 0.41 0.40 0.39 0.38 0.37 0.36 0.35 0.34 0.33 0.32 0.31 0.30 0.29 0.28 0.27 TABLA N° 3

VALORES DEL COEFICIENTE b Coeficiente Periodo de retorno b del gasto de diseño ( años )

2 5 10 20 50 100 500

0.82 0.86 0.90 0.94 0.97 1.00 1.05

Datos de salida b dm

=

1.00

=

2.69 m

do

=

2.38 m

x

=

0.385

Considerando que: ∝ = Q_d/( 〖 dm 〗 _^(5/3)∗Be∗m)

=

Por lo que: ds = profundidad de socavación respecto al fondo del cauce 1/((x+1)) d_s= ((∝∗ 〖 do 〗 _^(5/3))/(0.68 ∗ 〖 Dm 〗 _^0.28 ∗b)) = 1/(x+1) =

0.722 ds

=

Socavación general en el cauce (dg = ds - Y): dg

=

dg

=

CHIPAMPA, DE LOS DISTRITOS DE SAN MIGUEL DE CAURI Y JESÚS, PROVINCIA DE

RANTE DE AVENIDA R2/3

AR2/3 0.595 0.666 0.731 0.792 0.849 0.903 0.955 1.004 1.051 1.097 1.140 1.182 1.223 1.263 1.301 1.338 1.375 1.410 1.445 1.479 1.512 1.544 1.576 1.607 1.638 1.668 1.698 1.727 1.755 1.784 1.811 1.839 1.866

3.982 5.418 7.033 8.825 10.787 12.918 15.214 17.676 20.300 23.088 26.038 29.150 32.425 35.863 39.464 43.228 47.157 51.252 55.512 59.939 64.534 69.299 74.233 79.339 84.618 90.070 95.697 101.500 107.480 113.639 119.979 126.500 133.203

fico Nº 5.0 Para Hallar el Tirante

AR2/3 80.000

70.000

90.000

100.000

osidad del lecho

ancho del espejo de agua Area de la sección ocupada por el flujo

Diametro medio de las particulas del lecho Tiempo de Retorno Tirante en estiaje Coeficiente que toma en cuenta la contracción Tirante de avenida en el río Ancho del espejo de agua TABLA N° 1 COEFICIENTE DE CONTRACCION, m

21 1.00 0.99 0.97 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93

25 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 0.96 0.95 0.94

ABLA N° 2

30 1.00 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 0.96 0.95

Longitud libre entre dos estribos 42 52 63 106 124 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.99 0.99 0.99 1.00 1.00 0.98 0.99 0.99 0.99 0.99 0.98 0.98 0.99 0.99 0.99 0.97 0.98 0.98 0.99 0.99 0.97 0.98 0.98 0.99 0.99 0.96 0.97 0.98 0.99 0.99

200 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.99 0.99 0.99

110.000

120.000

130.000

ELOS COHESIVOS Y NO COHESIVOS SUELOS NO COHESIVOS

dm (mm) 0.05 0.15 0.50 1.00 1.50 2.50 4.00 6.00 8.00 10.00 15.00 20.00 25.00 40.00 60.00 90.00 140.00 190.00 250.00 310.00 370.00 450.00 570.00 750.00 1000.00

x 0.43 0.42 0.41 0.40 0.39 0.38 0.37 0.36 0.35 0.34 0.33 0.32 0.31 0.30 0.29 0.28 0.27 0.26 0.25 0.24 0.23 0.22 0.21 0.20 0.19

Tirante medio de la sección Diferencias entre tirantes de avenida y estiaje

Exponente para lecho no cohesivo, para Dm=2.20 mm

1.157

o al fondo del cauce

9.004

4.888 m

1.39 m 1.40 m

20.000

130.000

TRAMO:

RIO LAURICOCHA - TRAMO CHINCHIPAMPA - CAURI

COEFICIENTES DE RUGOSIDAD SEGÚN COWAN y SCOBEY La siguiente tabla nos muestra los distinto valores de "n" que se adoptaran: SEGUN COWAN: Condiciones del río:

material del cauce:

A B C D

terroso rocoso gravoso fino gravoso grueso

material del cauce adoptado:

Grado de irregularidad:

A B C D

ninguna leve regular severo

Grado de irregularidad adoptado:

Secciones Variables

A B C

leve regular severo

variación de la seccción adoptada:

Efecto de las obstrucciones:

A B C D

despreciables menor apreciable severo

Efecto de las obstrucciones adoptado:

vegetación:

A B C D

ninguna poco regular alta

vegetación adoptada:

grado de sinuosidad:

A B C

grado de sinuosidad adoptado:

Insignificante regular considerable

valor de " n " adoptado según COWAM

n=

SEGUN SCOBEY: Condiciones del río: n = 0.025 Cauce de tierra natural limpios con buen alineamiento con o sin algo de vegetación en los taludes y gravillas dispersas en los taludes n = 0.030 Cauce de piedra fragmentada y erosionada de sección variable con algo de vegetación en los bordes y considerable pendiente, ( típico de los ríos de entrada de ceja de selva ) n = 0.035 Cauce de grava y gravilla con variación considerable de la sección transversal con algo de vegetación en los taludes y baja pendiente.( típico de los ríos de entrada de ceja de selva ) n = 0.040-0.050 Cauce con gran cantidad de canto rodado suelto y limpio, de sección transversal variable con o sin vegatacón en los taludes. ( típicos de los ríos de la sierra y ceja de selva ) n = 0.060-0.075 Cauce con gran crecimiento de maleza, de sección obstruida por la vegetación externa y acuática de lineamiento y sección irregular. ( típico de los ríos de la selva ) valor de " n " adoptado según SCOBEY

n=

Seleccionando el menor valor de "n" de estos dos criterios

0.045 0.045

Coeficiente n0 n1 n2 n3 n4 m5

D

=

0.028

B

=

0.005

B

=

0.005

B

=

0.010

B

=

0.010

B

=

1.150

0.067

Descripción

material del cauce: Grado de irregularidad: Secciones variables Efecto de las obstrucciones Vegetación Grado de sinuosidad

Valor

0.028 0.005 0.005 0.010 0.010 1.150