DISEO HIDRAULICO

DISEO DE BOCATOMA

1. Generalidades:La Bocatoma a disear, es una estructura hidrulica destinada a captar las aguas de los ros , ubicada en la confluencia de estos y destinadas para irrigar terrenos de cultivo tanto en la margen derecha, como la margen izquierda, a travs de canales alimentadores. 2. Tipo de Bocatoma: El tipo de bocatoma que hemos considerado en muestro proyecto es de Barraje Mixto, el cual consta de:(a)Una presa derivadora impermeable (concreto ciclpeo)(b)Un frente de regulacin y limpia, perpendicular al sentido de la corriente(c)Un frente de captacin3. Ubicacin:

La captacin se encuentra ubicada en el en la seccin transversal 0+560, tal como lo muestra el plano topogrfico, considerando que esta es la mejor alternativa para evitar la una gran sedimentacin. Adems el barraje se ubica perpendicular a la direccin de las aguas del ro. 4. Caudales de diseo:Qmax =30.00 m/sQmedio =11.00 m/sQminimo =0.03 m/s

Qdiseo = 75% Qmx

Qdiseo =22.50 m/s5. Clculo del Coeficiente de Rugosidad:1.-Valor basico de rugosidad por cantos rodados y arena gruesa0.0282.-Incremento por el grado de Irregularidad (poco irregular)0.0053.-Incremento por el cambio de dimenciones ocasionales 0.0054.-Aumento por Obstrucciones por arrastre de raices0.0005.-Aumento por Vegetacion0.008n =0.0466. Determinacin de la Pendiente en el lugar de estudio:El calculo de la pendiente se ha obtenido en el perfil longitudinal, esta pendiente est comprendida entre los tramos del kilometraje :

KmCota-1.91639.99+140.0800.00+141.98-1639.99Ancho de Plantilla (b) =78.00 mEn funcin a la topografa dada y procurando que la longitud delPendiente (S) =0.0012barraje conserve las mismas condiciones naturales del cauce, conel objeto de no causar modificaciones en su rgimen. 7. Construccin de la Curva de Aforo:Para la construccin de la Curva de Aforo tenemos en cuenta la seccion traversal del ro en el lugar de emplazamiento de la obra, para ello calculamos las reas y permetros mojados a diferentes elevaciones.

Para diferentes niveles de agua en el ro calculamos el caudal con la frmula de Manning: Haciendo uso del Autocad determinamos las reas y permtros y por ende los Caudales.

COTAArea PermetroRadio R(2/3)1/nS(1/2)Q AcumuladaHidraulicom.s.n.m(m)(m)(m)(m/s)140.000.00141.0045.51105.030.43330.572621.97800.034019.4946142.00104.79132.800.78910.853921.97800.034066.9393143.00173.25142.471.21601.139321.97800.0340147.6519144.00246.31152.151.61881.378721.97800.0340254.0331

Con el grfico de Curva de Aforo obtenemos las cotas necesarias para el Diseo:CaudalCota(m/s)(m.s.n.m)Qdiseo22.50142.80

8. Cotas y Altura del Barraje:

8.1. Calculo de la cota de Cresta del Aliviadero:

8.1.1. Clculo de la Altura del Barraje P:

Datos :Q =22.50 m/sb =78.00 mn =0.046S =0.0012

Por tanteo :

d (m)Q.n/S^0.5bd(bd/(b+2d))^2/31.0030.077276.69451.3030.0772118.16981.6230.0772169.6300

30.08 =169.63

P =1.62 m

CFC : Cota de fondo de la razante

CFR =140.00 msnm

h sed:Tambin llamado Altura del Umbral del vertedero de captacin. Segn el Ing Csar Arturo Rosell C.este no debe ser menor de 0.60., pero por consideraciones especiales,tomaremos 0.3m

hsed =0.30 m

141.62

P =1.62 m0.30 m140.00

8.2. Longitud del barraje fijo y del barraje movil

a. Dimensionamiento:

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 :N de pilares=4A1 = A2 /10(1)donde:A1 = Area del barraje movilA2 = Area del barraje fijoN de comp.=2.00

P

78 - Ld

A1 = P x Ld A2 = P ( 78 - 2Ld )

Remplazando estos valores, tenemos que: P x Ld =Px (78 - 2Ld)/1

1.62 x Ld = 1.62 x ( 78 - Ld )/10

Ld =6.17 m

Entonces :78 - Ld =67.83 m

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

Lcd = Ld/2=3.08 mARMCO MODELO 400Se usara 2 Compuertas de:120 plg x84 plg(Ver Anexo de Libro Bocatomas Ing Arbul)

Lcd =3.05 m

a.3 Predimensionamiento del espesor del Pilar (e)

e = Lcd /4 =0.76 m

Consideramos :e =0.80 m

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

68.7 m

8.3. Clculo de la Carga Hidrulica:

hv Hhe hdh1= V1 / (2g)

P =1.62 m d2

d1

Donde:H:Carga de Diseohe:Altura de agua antes del remanso de depresinhv:Carga de VelocidadP:Longitud de Paramento

Cuando venga la mxima avenida o caudal de diseo por el ra se abrir totalmente las compuertas de limpia dividindose el caudal en dos partes: lo que pasa por encima del aliviadero y lo que va por las compuertas de limpia, obtenindose la siguiente igualdad:

Q diseo max. = Qaliviadero + Qcanal.limpia.(A)

a. Descarga en el Cimacio:

La frmula a utilizar para el clculo de la carga del proyecto es:

Qc = C x L x H3/2.(B)

Qc:Dercarga del CimacioC:Coeficiente de DescargaL:Longitud Efectiva de la CrestaHe:Carga sobre la cresta incluyendo hv

Si se hace uso de esta ecuacin se debe tener en cuenta que la longitud del barraje disminuye debido a

para la cresta de cimacio sin control.

La longitud efectiva de la cresta (L) es:

L = Lr - 2 ( N x Kp + Ka) x H .(C)

Donde:L =Longitud efectiva de la crestaH =Carga sobre la cresta . Asumida1.00
rolo: rolo:Asumir cualquier valor(por defecto 1)

Lr =Longitud bruta de la cresta =68.7N =Numero de pilares que atraviesa el aliviadero =1.00(Que es este valor)Kp =Coef. de contrac. de pilares (triangular) 0.00Ka =Coeficiente de contraccion de estribos 0.10(Estribos redondeados)

"H" se calcula asumiendo un valor , calcular el coeficiente de descarga "C" y calcular el caudal para el barraje fijo y movil. El caudal calculado debe ser igual al caudal de diseo.

Reemplazando en la ecuacin la Longitud efectiva para H asumido es:L = 68.50m

Clculo del coeficiente de descarga variable para la cresta del cimacio sin control:

C = Co x K1 x K2 x K3 x K4.(D)

Los valores del 2 miembro nos permiten corregir a "C" sin considerar las prdidas por rozamiento:En las Copias entregadas por el Profesor del curso, encontramos las definiciones y la forma de encontrar estos valores.

a) Por efecto de la profundidad de llegada:(Fig. 3 de Copias)

P/H =1.62Co =3.94

b) Por efecto de las cargas diferentes del proyecto:(Fig. 4 de Copias. K1=C/Co)

he = Hhe/H =1.00K1 =1.00

c) Por efecto del talud del paramento aguas arriba:(Fig. 5 de Copias. K2=C1/Cv)

P/H =1.62K2 =1.00

d) Por efecto de la interferencia del lavadero de aguas abajo:(Fig. 7- Copias. K3=C0/C)

(Hd + d) / Ho =(P+Ho)/Ho=2.62K3 =1.00No aparece en la grfica

e) Por efecto de sumergencia:(Fig. 8 de Copias. K4=Co/C)

Hd / he =2/3 Ho/ Ho =0.67K4 =1.00

*Remplazamos en la ecuacin (D):C = 3.94m

*Remplazando en la formula de "Q" (caudal sobre la cresta de barraje fijo) tenemos que:

Qc = 269.91 m/s

b. Descarga en canal de limpia (Qcl)

Se considera que cada compuerta funciona como vertedero, cuya altura P =P =0.00Para ello seguiremos iterando, igual que anteriormente asumiendo un valor de h, para ello usaremos las siguientes frmulas:Qd = C * L'' * hi3/2L = L1 - 2 ( N * Kp + Ka) x h

Donde :

L =Longitud efectiva de la crestah =Carga sobre la cresta incluyendo hv2.62L1 =Longitud bruta del canal 6.096N =Numero de pilares que atraviesa el aliviadero 0.00Kp =Coef. de contrac. de pilares (triangular) 0.00Ka =Coeficiente de contraccion de estribos 0.10(Estrivos redondeados)

L = 5.57m

*Clculo del coeficiente de descarga variable para la cresta del cimacio sin control:

C=Co x K1 x K2 x K3 x K4.(D)

a) Por efecto de la profundidad de llegada:(Fig. 3 de Copias)

P/h =0.000Co =3.10

b) Por efecto de las cargas diferentes del proyecto:(Fig. 4 de Copias. K1=C/Co)

he = Hhe/h =1.00K1 =1.00

c) Por efecto del talud del paramento aguas arriba:(Fig. 5 de Copias. K2=C1/Cv)

P/h =0.000K2 =1.00

d) Por efecto de la interferencia del lavadero de aguas abajo:(Fig. 7- Copias. K3=C0/C)

(Hd + d) / Ho =(P+ho)/ho=1.00K3 =0.77

e) Por efecto de sumergencia:(Fig. 8 de Copias. K4=Co/C)

Hd / he =2/3 ho/ ho =0.67K4 =1.00

*Remplazamos en la ecuacin (D):C = 2.39m

*Remplazando en la formula de "Q" (caudal sobre la cresta de barraje fijo) tenemos que.

Qcl = 56.40 m/sm/s

c. Descarga Mxima Total (QT):

Qt = Q c + 2*Q cl

Qt = 326.31 m/sQd = 22.50 m/s

Este valor no cumple con el caudal de diseo, tendremos que asumir otro valor de "H"

Siguiendo este proceso de iteracion con el tanteo de "H" resultan los valores que aparecen en el cuadro de la siguiente. En este cuadro iterar hasta que Qt = 22.50 m/s

CUADRO PARA EL PROCESO ITERATIVO

Ho (m)CoK1K2K3K4L efect.Qc - QclQT1.003.941.001.001.001.0068.50269.91326.31269.913.101.000.770.771.005.5756.400.703.931.001.001.001.0068.56157.81194.39157.813.101.000.770.771.005.6336.580.40
rolo: rolo:Este valor debe hacer que M364 pase el valor de Qt3.911.001.001.001.0068.6267.8897.9267.883.101.000.770.771.005.6930.04

Ho = 0.52 m

(aliviadero) Para Ho = 0.52 mQc = 100 m/s(canal de limpia)Q cl (2 compuertas)=-Qc = 77.37 m/s

8.4. Clculo de la Cresta del Cimacio:

141.62Ho = 0.52 m

P = 1.62 mR 140

La seccin de la cresta de cimacio, cuya forma se aproxima a la superficie inferior de la lmina vertienteque sale por el vertedor en pared delgada, constituye la forma ideal para obtener ptimas descargas, dependien-do de la carga y de la inclinacin del paramento aguas arriba de la seccin.

Considerando a los ejes que pasan por encima de la cresta, la porcin que queda aguas arriba del origense define como una curva simple y una tangente o una curva circular compuesta; mientras la porcin aguas abajoest definida por la siguiente relacin:

En las que "K" y "n" son constantes que se obtienen de la Figura 1 de la Separata dada en Clase.

Determinacin del caudal unitario: (q)

q= Qc / Lc =1.45m3/s/m

Velocidad de llegada (V):V= q /(Ho+P)=0.68m/s

Carga de Velocidadhv = V2/2g =0.02m

Altura de agua antes del remanso de deprecin (he):

he = Ho - hv =0.50m

Determinacin de "K" y "n" haciendo uso de la Fig. 1 y la relacin hv/Ho:

hv/Ho=0.045K=1.51Talud:Verticaln=1.843

Valores para dibujar el perfil aguas abajo: Perfil Creager

Segn la figura 2 de la Separata la Curva del Perfil Creager es hasta una distancia igual a 2.758Ho, des-pus de este lmite se mantiene recto hasta la siguiente curva al pie del talud (aguas abajo):

X (m)Y (m)2.758 Ho=1.434160.0000.000.100-0.040.300-0.280.500-0.730.700-1.360.900-2.161.100-3.121.300-4.251.500-5.531.700-6.971.900-8.552.100-10.292.300-12.162.500-14.18

La porcin del perfil que queda aguas arriba de la cresta se ha considerado como una curva circular compuesta. Los valores de R1, R2, Xc, Yc se dan en la fig. 1.a de la separata:

Con hv/Ho:0.045ingresamos a los nomogramas, de donde se obtiene:

Xc/Ho=0.252Xc=0.13 m

Yc/Ho=0.100Yc=0.05 m

R1/Ho=0.500R1=0.26 m

R2/Ho=0.205R2=0.11 m0.1534

Ubicacin de los elementos para el dibujo de la curvatura aguas arriba:

8.5. Clculo de los Tirantes Conjugados:

Dc = 0.60 m hd

h1P = 1.62 md2d1

Lp

Aplicando la Ecuacion de Bernoulli entre los puntos 1 y 2:

Tenemos:z + dc + hvc = d1 + hv1 + hphp: prdidas de energa (por lo general se desprecian, debido a su magnitud)

Determinacin del tirante Crtico:dc = (Q2/gB2)1/3

dc=0.599m

Clculo de la Carga de Velocidad Crtica:vc =(g*dc)

Vc=2.425m/shvc=0.300m

Reemplazando obtenemos el d1:

z + dc + hvc = d1 + q2/(2*g*d12)q = Q/BPor uqe considera carga de velocidad en el primer miembro?q =1.452.520.11/ d12 d13 -2.520.11
rolo: rolo:Este valor debe swer alrededor de 1d1=0.2300
rolo: rolo:Use esta celda para que le valor de la derecha sea cero-0.01= 0

Determinacin del Tirante Conjugado 2: d2

V1=6.32m/sd2=1.26m

Determinacin del Nmero de Froude:

F=4.21
rolo: rolo:F menor que 1.7: no necesita estanque(Lp=4dz)F(1.7-2.5):No se necesita dadosF(2.5-4.5):Usar poza fig.11Este valor vuela

Este es un resalto inestable. Cuyo oleaje producido se propaga hacia aguas abajo. Cuando se posible evitareste tipo de poza.Entonces podemos profundizar la poza en una profundidad =1.80 m

z + dc + hvc + e = d1 + q2/(2*g*d12)

d13 -4.320.11d1=0.1650
USER: USER:Utilizar buscar objetivo para hallar valor de d1, de tal manera que remplazo sea igual a cero-0.005

V1=8.81m/shv1=3.96m

d2=1.54
rolo: rolo:Tirante en el resaltom

F=6.92

8.6. Clculo del Radio de Curvatura al pie del Talud:

Esta dado por la ecuacin: R = 5d1R=0.83 m

8.7. Longitud del estanque amortiguador o poza de disipacin:

a)Nmero de Froude:

*Con el valor de F, se puede determinar el tipo de Estanque que tendr la Bocatoma, el cual segn la se-parata ser:F=6.92TIPO IIV1=8.81

*Ver la Figura 12 de la Separata para el clculo de Lp

L/d2=2.56
rolo: rolo:Usar figura 11,12 o 13 dependiendo del tipo de Estanque(La que dice "Long. De Resalto")Lp=3.931 m

b)Segn Lindquist:

Lp =5(d2-d1)Lp=6.852 m

c)Segn Safranez:

Lp =6xd1xV1Lp=6.855 m(g*d1)

d)Finalmente tomamos el valor promedio de todas las alternativas:Lp=5.879 mLongitud promedio de la pozaLp=6.00 m
rolo: rolo:Redondeado a la unidad o medio unidad o etc

8.8. Profundidad de la Cuenca:

S = 1.25 d1=0.206 m

8.9. Clculo del Espesor del Enrocado:

H = ( P + Ho ) =2.2194399485e=0.499 mq =1.45e=0.50 m
rolo: rolo:Redondeo de celda superior

8.10. Clculo de la Longitud del Enrocado:

Segn W. G. Bligh, la longitud del empedrado est dado por la sgte frmula:

donde:H: carga de agua para mximas avenidas2.2194399485q: caudal unitario1.45c: coeficiente de acuerdo al tipo de suelo 9
rolo: rolo:Ver libro "Construcciones Hidrulicas" de Schoklitsch

L e =2.173 mL e =2.00 m
rolo: rolo:Redondeo a la unidad

8.11. Longitud del Solado Delantero:Ls =5Ho

Ls=3.00 m3.00 m
rolo: rolo:Redondeo a la unidad

8.12. Espesor de la Poza Amortiguadora:

La subpresin se hallar mediante la siguiente formula:

donde:Peso especifico del agua1000kg/m3b =Ancho de la seccin1.00m.c =Coeficiente de subpresin, varia ( 0 - 1 )0.55Para concreto sobre roca de mediana calidadh =Carga efectiva que produce la filtracinh' =Profundidad de un punto cualquiera con respecto a A, donde se inicia la filtracin.(h/L)Lx =Carga perdida en un recorrido Lx

Mediante la subpresin en el punto "x", se hallar el espesor de la poza, asumimos espesor de:1.50 m

141.62msnmhv=0.0235168692he=0.49648313080.25 (P+H)Ho = 0.52 m02.58542461143.95584405511.25*(P+H)2.14P =1.62d2 =1.5354194437138.70msnme=0.300.16514.000.50 m3.546.00 m39.542e=0.3014.54

*Predimensionado de los dentellados posteriores y delanteros:0.80.7

1.7

118.1461

10.394

Para condiciones de caudal mximo

O sea cuando hay agua en el colchn.

h = d1 +hv1 -d2h=2.5854246114h/L =0.126e = (4/3) x (Spx / 2400)L =20.44Lx =12.24h' =3.3Spx =2385.46 kge =1.3252572569

No satisface la exigencia por Subpresin. Aumentar espesor

Para condiciones de agua a nivel de cimacio

O sea cuando no hay agua en el colchn

h =3.6243609244Spx =2614.70 kgh /L =0.18e =1.4526111048

No satisface la exigencia por Subpresin. Aumentar espesor

Se observa que los valores calculados son menores que el asumido entonces se opta por el espesor asumido:

Volumen de filtracin

Se calcula empleando la frmula que expresa la ley de DarcyQ = KIA

donde:Q : gasto de filtracin.K : coeficiente de permeabilidad para la cimentacin.I : pendiente hidrulicaA : rea bruta de la cimentacin a travs del cual se produce la filtracin

Clculo y chequeo del espesor del colchn amortiguador

Clculo de la longitud necesaria de filtracin (Ln)

H =2.92(cota del barraje - cota a la salida de la poza)Cbarraje:141.62Csalida:138.70C =9(criterio de BLIGHT: grava y arena)

Ln =C*H26.3192483192

Clculo de la longitud compensada (Lc)

longitud vertical LvLv =8.7de grfico

longitud horizontal LhLh =12.54de grfico

Lc =Lv + LhLc =21.24

Como Ln > Lc, entoces se est posibilitando la tubificacin, por lo tanto no haremos uso de lloradores.

Verificacin del espesor del colchn amortiguador

clculo de la subpresin

L =(Lh/3)+LvL =12.88h =2.5854246114h/L =0.201

Cuadro de valores para la construccin del diagrama de presiones

PuntoLx (m)h' (m)Sp (kg/m2)(-Sp)10.0013.087264.66-7264.6620.301.00620.66-620.6631.500.30235.66-235.6643.004.302435.66-2435.6653.394.302435.66-2435.6663.793.301885.66-1885.6674.193.301885.66-1885.66Po4.593.301885.66-1885.6684.993.301885.66-1885.6695.393.301885.66-1885.66105.793.301885.66-1885.66116.193.301885.66-1885.66126.593.301885.66-1885.66136.993.301885.66-1885.66147.393.301885.66-1885.66157.793.301885.66-1885.66168.193.301885.66-1885.66178.593.301885.66-1885.66188.993.301885.66-1885.66199.393.301885.66-1885.66209.793.301885.66-1885.662113.333.301885.66-1885.662214.333.301885.66-1885.66

Dimensionamiento de los Pilares:

a)Punta o Tajamar:Redondeada

b)Altura Ht= 1.25 (P+Ho):2.142.4

c)Longitud: Hasta la terminacin de la poza mnimo =10.2412

d)Espesor e:0.00

Dimensionamiento de los Muros de encauzamiento:

a)Longitud:24.5426

b)Altura Ht= 1.25 (P+Ho):2.142.4

8.13. Diseo de las Ventanas de Captacin:

a)Clculo de la Captacin Margen Derecha:

Por tanteos usando la frmula de Manning DATOS se calcula el tirante y se busca el valor mas aproximado

Caudal : Q =5.620 m/s

Ancho de Solera : b =3.00 m

Talud : Z =

Rugosidad : n =0.0150Tirante que mas se aproxima

Pendiente : S =0.0025
rolo: rolo:ajustar segn topografay =0.8300 m

A =2.4900 m

Tirante Normal : Y =0.8300 mP =4.6600 m

R =0.5343 m

Area Hidraulica: A =2.4900 mv =2.1949 m

Perimetro Mojado: P =4.6600 mQ =5.47 m

Radio Hidraulico: R =0.5343 m

Espejo de Agua: T =3.0000 m

Velocidad: v =2.2570 m/s

Carga de Velocidad: hv =0.2596 m

Energia Especifica: E =1.090 m-Kg/Kg

Numero de Froude: F =0.7910

Calculo de borde Libre .

BL = Yn /3 =0.28m.

Usaremos :BL =0.30Resultados:B.L.0.3

Yn0.83

3

b)Dseo del Canal de Conduccin:

Por tanteos usando la frmula de Manning DATOS se calcula el tirante y se busca el valor mas aproximado

Caudal : Q =5.620 m/s

Ancho de Solera : b =1.50 m

Talud : Z =1.00

Rugosidad : n =0.0150Tirante que mas se aproxima

Pendiente : S =0.0025y =0.8500 m

A =2.5500 m

Tirante Normal : Y =0.8500 mP =4.7000 m

R =0.5426 m

Area Hidraulica: A =1.9975 mv =2.2174 m

Perimetro Mojado: P =3.9042 mQ =5.65 m

Radio Hidraulico: R =0.5116 m

Espejo de Agua: T =3.2000 m

Velocidad: v =2.8135 m/s

Carga de Velocidad: hv =0.4035 m

Energia Especifica: E =1.253 m-Kg/KgBL = 0.30m

Numero de Froude: F =1.1370Yn = 0.85 m/s

1.50 mCalculo de borde Libre .

BL = Yn /3 =0.28m.

Usaremos :BL =0.3

c)Transicion que unira el canal de captacion y el canal de conduccion:

&

Qcaptacin=5.620 m/stT

Lt

Longitud de transicion.

Para = 12.5

Lt = (T - t) * Ctg 12.5 / 2

Donde :T =3.8t =3

Remplazando :Lt =1.804

Asumimos :Lt =2.00m.

d)Diseo de las Ventanas de Captacin:

Consideraciones:

*Las Dimensiones de las ventanas de capatacin se calcularn para el caudal mximo a captar (derivar) y para la poca de estiaje (carga hidrulica a la altura del barraje).

*La elevacin del fondo del canal respecto a la razante en el ro no debe ser menor que 0.30m, dependiendo de la clase de material en arrastre.

*Para evitar que rocas de gran tamao y cantidad de rboles que acarrea en pocas de crecidas ingresen a la captacin, se propone la proteccin mediante un sistema de perfiles que irn fijos en un muro de concreto.

*El eje de captacin ser perpendicular con el eje del ro.

142.14msnm141.6msnm

140.0msnm

El clculo hidrulico comprende en el dimensionamiento del orificio y conducto de salida y determinacin del gasto mximo de avenida. Ademas se disear la transicin que une el canal de captacin a la salida de la toma con el canal de conduccin

*Disearemos las compuertas para un nivel de operacin (cota barraje fijo)*Se comprobar si el canal soportar conducir el caudal para mximas avenidas.

Determinacin de las dimensiones y el nmero de compuertas.Datos:Velocidad de predimensionado: 0.7 - 1.0 m/sasumiendo V =v=1.00m/sescogiendo dimensiones de compuertas segn manual de ARMCOEscogemos:5454a=1.37b=1.37Acomp. =1.88Qdiseo =5.62Adiseo =5.62# comp. =3.03compuertasv =1.00O.K.

NMA =142.14nivel operacin =141.45CFC =140.30CFR =140.00

Verificacin del funcionamiento

Funciona como vertedero:si h1/a =< 1.4

Orificiosi h1/a > 1.4sumergido (Y2>Yn)libre (Y2 Yn, entonces funciona como orificio sumergido

Clculo de longitud de contraccin (Lcc)

L1 = a / Cc =0.323L10.56Lr = 5*(Y2-Y1) =2.650Lr2.90Lcc = L1 + Lr =2.973Lcc3.47asumimos:Lcc =3.00Lcc3.30

Clculo del tirante normal

Q =2.25Q1.07s =0.001Q*n/(s^0.5) 0.506n =0.015Yn0.4842
USER: USER:Calcularlo con el H-Canalesb =4.115Q*n/(s^0.5) =1.067

para el nivel de operacin se tiene que dejar pasar por el canal de captacinel caudal de diseo.

Anlisis para mximas avenidas

Verificacin del funcionamiento.a =0.30(asumido)a0.28h1 =1.84

Cv =0.96 + (0.0979*a/h1)Cv =0.98Cd =Cv*Cc = Cv * 0.62Cd =0.62

Clculo del tirante Y1Y1 =Cc * a

Y1 =0.186Clculo de hh =h1 - Y1

h =1.65

Clculo del gasto que pasa por el orificio( 1 comp. )

Q =1.45Q1.87asumimos:Q =1.50

Clculo del tirante Y2:

Y2 = (-Y1 / 2) + ( ( 2 * Y1 * V1^2 / g )+ ( 0.25 * Y1^2 ) )^0.5

V1^2 = 2 * g * hReemplazando:V1^2 =32.45Y2 =1.02

Clculo del tirante normal en el canal de la ventana

Q =1.50Q*n/(s^0.5) = 0.712s =0.001Q*n/(s^0.5) = A*R^2/3n =0.015Yn0.357
USER: USER:Calcular con el H-Canales para el ancho de una compuerta

como Y2 > Yn, entonces funciona como orificio sumergido

Clculo de longitud de contraccin (Lcc)

L1 = a / Cc =0.484Lr = 5*(Y2-Y1) =4.171Lcc = L1 + Lr =4.655asumimos:Lcc =4.50

Clculo del tirante normalQ =4.50s =0.001n =0.015Yn2.232
USER: USER:Calcular con el H-Canales para el ancho de una compuertab =1.372Q*n/(s^0.5) =2.135

En pocas de mximas avenidas teniendo las compuertas abiertas a0.30pasa un caudal de:4.50

Clculo de la abertura de las compuertas para mximas avenidas.

a = Q / ( Cd * b * ( ( 2gh )^0.5 )abriendo todas las compuertas de captacin:

donde:Q =0.75Cd =0.62reemplazando en la formulab =1.37a =0.155h =1.65

Altura de la ventana de captacin

tirante en mximas avenidas:Yn =0.357Y2 =1.02

tirante en nivel de operaciones:Yn =0.484Y2 =0.798

Adoptamos una altura de ventana de:0.9

&"-,Negrita"&G&"-,Cursiva"&K04-048Diseo y mediciones Hidraulicas

&"-,Cursiva"&K04-047Diana Chevarria Carazas&"-,Negrita"&P

Ld Ho = 0.52 mQt = 22.50 m/sYcXcR12=d1 + d1 2 += 0= 0d1 2 += 0m.s.n.m.m.s.n.m." x"m.m2.m3/s.m2para:m/s.m.s.n.m.m.s.n.m.m.s.n.m.m.m.m3/s.m.m.m." x"m.m2.m3/s.m2para:m/s.m.s.n.m.m.s.n.m.m.s.n.m.m.m.m3/s.m.m.m.m.m3/s.m3/s.m3/s.m.m. de altom3/s.m.m.s.n.m.= 0 142.80 msm

Calculo de "n"TABLA B. METODO PARA CALCULAR EL VALOR MEDIO DE n PARA UN CAUCEDatos que ayudan a elegir los diferentes valores de n1.-Valores basicos de n recomendados Cauces en tierra.0.010Cauces en grava fina..0.014Cauces en roca0.015Cauces en grava gruesa0.028escogido2.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar en cuenta el grado de irregularidad Cauces parejos..0.00Poco irregulares..0.005escogidoModerados..0.010Muy irregulares0.0203.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar en cuenta el cambio de diemnsiones y de forma de seccion transversalGraduales.0.00Ocasionales0.005escogidoFrecuentes..0.010 a0.0154.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar en cuenta obstrucciones formadas por arrastres, raices, etc.De efecto inapreciable.0.00escogidoDe muy poco efecto0.01De efecto apreciable.0.03De mucho efecto..0.065.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para toamr en cuenta la vegetacin.De poco efecto0.005 a0.01 escogidoDe efecto medio0.010 a0.025De mucho efecto0.025 a0.05De muchisimo efecto0.050 a0.16.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar segn la tortuosidad del cauce Ls= Longitud del tramo rectoLm= Longitud del tramo con meandrosLm/Lsn1.0-1.20.001.2-1.50.15veces n6>1.50.30veces n6n6 =Suma de conceptos 1+2+3+4+5