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• Ivan Medrano

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DISEÑO DEL AZUD DEL PERFIL DE CREAGER Profesor: Alumno: Codigo: Curso:

Ing. Octavio Cañihua Loaiza Gutierrez, Edans Bethuel 141077 Centrales Eléctricas I

VALOR 38.58 12 25 3 7 2 5 0.75 0.75 1150 1150.5 0.75 0.85 9.81

DATOS DE ENTRADA: Qmax (Avenida) Qmin (estiaje) Q diseño V (velocidad del río) b (ancho del río) H (altura del azud) Lv (longitud del vertedero ∆hd (altura del dentellón) dm (diámetro de la partícula del río) Cota del lecho del río Cota de la superficie m(forma de coronación del azud) mroca(factor de fricción de la roca) g (gravedad) ∆(relacion del peso específico del hormigon con el agua)

1.7

UNIDAD m3/s m3/s m3/s m/s m m m m m m.s.n.m m.s.n.m adimesional adimesional m/s2

hv

He

adimesional

1. Cálculo de la altura de Carga ,mediante la ecuación del vertedero Aplicando la ecuación del vertedero Ecuación ….. 1

h=

1.527

m

2. Cálculo de V* (velocidad del agua sobre la cresta del azud) Ecuación …..2 Donde: Qmax b h V* =

38.58 7 1.527 3.608

m3/s m m m/s

3. Cálculo de la carga energética (he) Ecuación ….. 3

he =

X 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 1.100 1.200 1.300 1.400 1.500 1.600 1.700 1.800 1.900 2.000 2.100 2.200 2.300 2.400 2.500 2.600 2.700 2.800 2.900 3.000 3.100 3.200 3.300 3.400 3.500

1.527 3 9.810 1.986

m m/s m/s2 m

4. Cálculo de las coordenadas del Azud Y Xc Yc Tabla del Perfíl de Creager 0.126 0.000 0.250 0.036 0.199 0.072 0.007 0.397 0.014 0.000 0.596 0.000 0.007 0.794 0.014 0.027 0.993 0.054 0.000 0.000 0.063 1.192 0.125 0.103 1.390 0.205 0.153 1.589 0.304 0.206 1.788 0.409 2.000 0.267 1.986 0.530 0.355 2.185 0.705 0.410 2.383 0.814 0.497 2.582 0.987 4.000 0.591 2.781 1.174 0.693 2.979 1.376 0.800 3.178 1.589 0.918 3.377 1.823 6.000 1.041 3.575 2.068 1.172 3.774 2.328 1.310 3.972 2.602 1.456 4.171 2.892 8.000 1.609 4.370 3.196 1.769 4.568 3.514 1.936 4.767 3.845 2.111 4.966 4.193 2.293 5.164 4.554 10.000 2.482 5.363 4.930 2.679 5.561 5.321 2.883 5.760 5.726 3.094 5.959 6.145 12.000 3.313 6.157 6.580 3.539 6.356 7.029 3.772 6.554 7.492 4.013 6.753 7.971 4.261 6.952 8.463

Xc

Donde: h V g

1.000

2.000

3

3.600 3.700 3.800 3.900 4.000

4.516 4.779 5.049 5.326 5.610

7.150 7.349 7.548 7.746 7.945

8.970 9.492 10.028 10.579 11.143

5. Cálculo de la altura total de agua sobre el lecho del río (He) Ecuación ….. 4 H he He =

2.000 1.986 3.986

m m m 6. Altura de la caída de agua Ecuación ….. 5

He ∆h =

3.986 4.783

m m

7. Cálculo de Velocidad de Caída de agua V1 Ecuación ….. 6 g ∆h

V1 =

9.810 4.783 9.688

m/s2 m m/s

8. Cálculo del caudal del agua sobre el Azud por metro lineal (Q) Ecuación ….. 7 Qmax b Q=

38.580 7.000 5.511

m3/s m m3/s/m

9. Cálculo de la altura de agua al final del azud (h1) Ecuación ….. 8 Q V1 h1 =

5.511 9.688 0.569

m3/s m/s m

10. Cálculo de la profundidad del colchón Pc Ecuación ….. 9 He ∆h h1 Pc =

3.986 4.783 0.569 1.366

m m m m

11. Cálculo de la cota vertical del azud (Yaz) Ecuación ….. 10 ∆h h1 he Yaz =

4.783 0.569 1.986 6.201

m m m m

Cálculo para determinar las condiciones de Diseño del Azud Ecuación ….. 11 pc ∆hd h2' =

1.366 0.750 2.116

m m m Ecuación ….. 12

Q h1 h2 =

5.511 0.569 3.288

m m m

OJO: Si h2' ≥ h2 entonces se escoge el valor de h2' Usar el valor de h2' =

0

Caso contrario se sigue el siguinete proceso

Ecuación ….. 13 h2 h2'

3.288 2.116 M= 1.172

pc M

1.366 1.172 N= 2.538

Ecuación ….. 15 h''2 =

3.288

m

El valor a trabajar será: h'2 =

3.326

m

insertar valor según el anterior análisis

Si h'2 sigue siendo mayor que h2 se tendrá que aumentar el valor de ∆hd 12. Cálculo de la altura del diente al final del zampeado € Ecuación ….. 16 h H e=

1.527 2.000 0.212

m m m

13. Cálculo de la longitud de la cuenca (Lz) Ecuación ….. 17 h2' h1 Lz=

3.326 0.569 13.785

m m m

14. Cálculo del diéametro medio del material (Dm)

Para evitar erosión en la zona posterior a la obra de toma y que el lecho del río pueda sufrir cambios bruscos su morfología que pueden afectar al lecho mismo y al medio ambiente circundante, se realiza obras de protección que eviten estos inconvenientes Ecuación ….. 18

V1 V2 =

9.688 5.094

m/s m/s Ecuación ….. 19

V2 Dm =

5.094 0.378

m/s m

15. Cálculo de la profundidad de Proteccion aguas abajo (ds) Ecuación ….. 20 Dm Fb=

0.378 1.082

m m Ecuación ….. 21

Qdiseño Fb hm=

25.000 1.082 11.161

m2/s m m

Ecuación ….. 22 hm ds =

11.161 22.321

m m

16. Cálculo de la longitud de protección LL aguas abajo Ecuación ….. 23 ds

LL=

22.321

m

39.062

m 17. Distancia de seguridad aguas abajo Ecuación ….. 24

∆hd do =

0.000 1.500

ds do

22.321 1.500 20.821

da =

m m Ecuación ….. 25 m m m

hv

ertedero

he

h

H

∆h

∆hd

Yc 1.000

2.000

3.000

4.000

Axis Title

5.000

6.000

7.000

8.000

9.000

etro lineal (Q)

Ecuación ….. 14

l río pueda sufrir cambios bruscos en circundante, se realiza obras de tes

9.000