DISEÑO

9
I.- Información Básica : ALTITUD (en msnm) AREAS PARCIALES (Km2) 2450.00 0.000 2455.00 0.010 CUADRO 2460.00 0.020 2465.00 0.050 2470.00 0.100 DE NIVELES 2475.00 0.220 2480.00 0.380 2485.00 0.680 Y AREAS 2490.00 1.164 2495.00 1.492 2500.00 2.020 PARCIALES 2505.00 2.780 2510.00 3.180 2515.00 3.650 EN LA ZONA 2520.00 4.085 2525.00 4.320 2530.00 5.360 DE EMBALSE 2535.00 5.958 2540.00 6.620 2545.00 7.268 2550.00 7.810 ELEVACIÓN (msnm) VOLUMEN PARCIAL (m3) 2450.00 0.0000 2455.00 25000.00 2460.00 75000.00 2465.00 175000.00 2470.00 375000.00 2475.00 800000.00 2480.00 1500000.00 2485.00 2650000.00 2490.00 4610000.00 2495.00 6640000.00 2500.00 8780000.00 2505.00 12000000.00 2510.00 14900000.00 2515.00 17075000.00 2520.00 19337500.00 2525.00 21012500.00 2530.00 24200000.00 2535.00 28295000.00 2540.00 31445000.00 2545.00 34720000.00 2550.00 37695000.00 Volumen Útil del Reservorio = 165.00 MMC Vida útil a considerar en el proyecto = 50.00 años Tasa de sedimentación anual = 0.30 MMC Material considerado en la Presa = GC, GM y GP (material rocoso) Coeficiente para fundación rocosa sísmica = 1.10 Período de olas = 1.55 sg Longitud del reservorio = 0.443 Km Velocidad del viento = 21.60 Km/hora Ángulo de dirección del viento con Fetch = 15.00 ° Superalmacenamiento = 20.00 MMC Talud asumido de la presa = 26.56 ° Ø = Ángulo de fricción interna del material = 40.00 ° W = Peso del material saturado = 1880.00 Kg/m3

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diseño presa en hoja de calculo

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Page 1: DISEÑO

I.- Información Básica :

ALTITUD (en msnm) AREAS PARCIALES (Km2) AREAS (m2)2450.00 0.000 0.002455.00 0.010 50000.00

CUADRO 2460.00 0.020 100000.002465.00 0.050 250000.002470.00 0.100 500000.00

DE NIVELES 2475.00 0.220 1100000.002480.00 0.380 1900000.002485.00 0.680 3400000.00

Y AREAS 2490.00 1.164 5820000.002495.00 1.492 7460000.002500.00 2.020 10100000.00

PARCIALES 2505.00 2.780 13900000.002510.00 3.180 15900000.002515.00 3.650 18250000.00

EN LA ZONA 2520.00 4.085 20425000.002525.00 4.320 21600000.002530.00 5.360 26800000.00

DE EMBALSE 2535.00 5.958 29790000.002540.00 6.620 33100000.002545.00 7.268 36340000.002550.00 7.810 39050000.00

ELEVACIÓN (msnm) VOLUMEN PARCIAL (m3)

2450.00 0.0000

2455.00 25000.00

2460.00 75000.00

2465.00 175000.00

2470.00 375000.00

2475.00 800000.00

2480.00 1500000.00

2485.00 2650000.00

2490.00 4610000.00

2495.00 6640000.00

2500.00 8780000.00

2505.00 12000000.00

2510.00 14900000.00

2515.00 17075000.00

2520.00 19337500.00

2525.00 21012500.00

2530.00 24200000.00

2535.00 28295000.00

2540.00 31445000.00

2545.00 34720000.00

2550.00 37695000.00

Volumen Útil del Reservorio = 165.00 MMC

Vida útil a considerar en el proyecto = 50.00 años

Tasa de sedimentación anual = 0.30 MMC

Material considerado en la Presa = GC, GM y GP (material rocoso)Coeficiente para fundación rocosa sísmica = 1.10Período de olas = 1.55 sgLongitud del reservorio = 0.443 KmVelocidad del viento = 21.60 Km/horaÁngulo de dirección del viento con Fetch = 15.00 °Superalmacenamiento = 20.00 MMCTalud asumido de la presa = 26.56 °Ø = Ángulo de fricción interna del material = 40.00 °W = Peso del material saturado = 1880.00 Kg/m3

Page 2: DISEÑO

a) Grafica de Curva de Niveles - Volumen del Reservorio:

1.- Calculando los volumenes acumulados según los datos :

ELEVACIÓN (msnm) Volumen Parcial (MMC) Volumen acumulado (MMC)

2450.00 0.0000 0.0000

2455.00 0.0250 0.0250

2460.00 0.0750 0.1000

2465.00 0.1750 0.2750

2470.00 0.3750 0.6500

2475.00 0.8000 1.4500

2480.00 1.5000 2.9500

2485.00 2.6500 5.6000

2490.00 4.6100 10.2100

2495.00 6.6400 16.8500

2500.00 8.7800 25.6300

2505.00 12.0000 37.6300

2510.00 14.9000 52.5300

2515.00 17.0750 69.6050

2520.00 19.3375 88.9425

2525.00 21.0125 109.9550

2530.00 24.2000 134.1550

2535.00 28.2950 162.4500

2540.00 31.4450 193.8950

2545.00 34.7200 228.6150

2550.00 37.6950 266.3100

b) Dimensionar la Presa de Embalse (Altura, Corona y Taludes) :

2.- Según datos del problema propuesto:

Volumen útil = 165.00 MMCVolumen muerto = 15.00 MMC

Volumen máx de oper. = 180.00 MMCSuperalmacenamiento = 20.00 MMC

Volumen Máximo Maximorum = 200.00 MMC

0 50 100 150 200 250 3002400.00

2420.00

2440.00

2460.00

2480.00

2500.00

2520.00

2540.00

2560.00

GRAFICA DE NIVELES vs VOLUMENES ACUMULADOS

VOLUMEN (MMC)

VOLUMEN ÚTIL =165 MMC

(2493.607 - 2535.405 msnm)

VOLUMEN MUERTO =15 MMC (2493.607 msnm)

VOLUM. MAX. DE OPERACION = 180 MMC

VOLUM. MAX. MAXIMORUM =

200 MMC (2540.879 msnm)

msnm

Page 3: DISEÑO

2549.88 msnm b (ancho de corona)Nivel de corona

2540.879 msnm N.A.M.E

2535.405 msnmSUPERALMAC.

VOLUMEN2493.607 msnm

UTIL

VOLUMEN2450.0 msnm

MUERTO

3.- Cálculo de la altura h4 (borde libre) :

Donde: Hm = Altura de Marea Hc = Altura de Superficie inclinada▲H = Asentamiento de CoronaHsg = Altura de Seguridad

3.1.- Cálculo de altura de mareas Hm :

Donde:

6.00 km/h 6.00 F = 0.30 km 43.6 41.8

ang. = 15.00 0.97 85.4D = 85.41 m

Hm = 0.00005 m

3.2.- Cálculo de Hs :

Calcularemos para Paramento Vertical :

H = 0.75 m

Altura de olas significativa :

Hs = 1.21 m

Calcularemos para Paramento Inclinado :

Hc = 1.07 m

K = 8.00E-06 H = 85.41

▲H = 5.84 m

h4

h3

Ht

h2

h1

Vw =

3.3.- Cálculo de ▲H :

3.4.- Cálculo Hsg :

h4 = Hm + Hc + DH + Hsg

DH = K*H²

Hsg = (1/3)* (Nivel Max.Maximorum - Nivel de Superalmacenamiento)

Ø

D

FVH

W

m *2600

cos**2

40 *26.076.0*34.0 FFH

624.0

HH S

)(****4.0 TgHgTH sc

Page 4: DISEÑO

1.825 m

Pero teniendo en cuenta el paramento inclinado:

1.066 m

0.60 m

Pero teniendo como el resultado el mayor de los valores anteriores :

1.825 m

8.726 m

Finalmente : 9.000

4.- Cálculo de la altura estructural :

h1 (m) = 43.61h2 (m) = 41.80h3 (m) = 5.47h4 (m) = 9.00 99.88

Finalmente : 100.00

5.- Cálculo del nivel de la cresta (CORONA) :

2550.00

6.- Cálculo del ancho de CORONA :11.0

12.00

7.- Verificación de taludes :

7.1.- Cálculo de Talud Aguas Arriba :

Entonces : 2.785 0.83909962981787

Finalmente : 3.00

7.2.- Cálculo de Talud Aguas Abajo :

Entonces : 1.828

Finalmente : 2.00

8.- Esquema final de la presa:12.00 ´= bcor (m)

3.00 2.00He (m) = 100.00

Hsg =

Hsg =

Hsg mínima =

Hsg =

H4=

H4 =

HE (m) =

H = Nivel del Volum. Muerto + HE =

b cor =

z1 =

z1 =

z2 =

z2 =

Hsg = (1/3)* (Nivel Max.Maximorum - Nivel de Superalmacenamiento)

HE = h1+h2+h3+h4

2/1*HCbcor

tan***2

*4394

11

WDC

Dz

)***2(*

)**(**7.1*4394

12

tgWHCH

tgWHCbDz

EE

Ecor

Page 5: DISEÑO

1 1.00