Diseño Barraje, Disipadores Canal de Limpia, Camara Decantacion Comppuerta Regulacion

DISEÑO HIDRAULICO DEL ENCAUZAMIENTO DEL RIACHUELOCAPTACION DE QUEBRADA CON TOMA LATERAL

OBRA : CONSTRUCCION CANAL DE RIEGO ACHURAGRA-CHINCHOPAMPA-VERDE POZO, DISTRITO DE CHAGLLA-PACHITEA-HUANUCO

UBICACIÓN: REGION HUANUCO-PROVINCIA DE PACHITEA- DISTRITO DE CHAGLLA.FECHA: JUNIO DEL 2012

1.- DISEÑO HIDRAULICO DEL ENCAUZAMIENTO DEL RIACHUELO

1.1.- DATOS DE CAMPO

NOMBRE: QUEBRADA ACHURAGRACAUDAL max 2.72 m^3/segGRAVEDAD 9.81 m/seg^2P.E. AGUA 1000 Kg/m^3

DESCRIPCION DE LAS CARACTRISTICAS DE FONDO DEL RIO

TIPO FONDO DESCRIPCION DEL MATERIAL DE FONDO

Fino Si existen arenas combinadas con materials terreos provenientes de arrastre.

Gravas Gravas de diametro promedio 2"

Grueso Rocas y boloneraaias en toda la extension de la zona de toma

Diametro mediano ( mm). 150

DESCRIPCION DE LAS CARACTERISTICAS DE LA ORILLA DEL RIO

TIPO ORILLLA DESCRIPCION DE LA ORILLA

ARENOSA En porcentaje aprox. 50-60%.

ARCILLOSA En porcentaje de 10-15%, con materiales granulares

COHESIVO

VALORES APROXIMADOS DE FACTOR DE FONDO (Fb)

TIPO MATERIAL FONDO FbMaterial grueso 1.20

Material fino 0.80

Material gravas Dm^1/3 5.31

VALORES APROXIMADOS DE FACTOR ORILLA (Fs)

TIPO DE ORILLA Fs

Orilla de barro y arena (material suelto) 0.10

Orilla de barro-arena-fabgosa ( material ligeram. cohesivo) 0.20

Orilla de material muy cohesivo 0.30

Concentracion de material de fondo C= 100 en 10^(-5) ppm

1.2.- DETERMINACION DE LA SECCION ESTABLE Y AMPLITUD DEL CAUCE

ESTIMADO DEL ANCHO MEDIO Y PROFUNDIDAD MEDIA DE ENCAUZAMIENTO

Factor secundario K= 11.514

Pendiente H S= (0.55*Fb^(5/6)*Fs^(1/12))/(1+(C/223))*K*Dm^(1/6)) 0.0441

DESCRIPCION SIMBOLO INGRESAR FORMULAS RESULTADO

CAUDAL MAXIMO DE DISEÑO Q 2.72 1.81*((Q*Fb)/Fs)^0.5

FACTOR DE FONDO Fb 1.20 BIENCH 8.44

FACTOR DE ORILLA Fs 0.15 a*Q^0.5/S^0.5

*PARAMETRO QUE CARACTERIZA EL CAUCE a 1.60 ALTURIN 4.93

*PENDIENTE DEL RIO S 0.0441 2.45*Q^0.5

B PETIT 4.04

ANCHO MEDIO DE ENCAUZAMIENTO B PROMEDIO(m) 6.00

SE TOMARA LA B DEL RIO B ASUMIDO(m) 7.20

PROFUNDIDAD MEDIA DE ENCAUZAMIENTO 1.02*((Q*Fs)/Fb^2)^(1/3) H ESTIMADO (m) 0.67

Se describir las caracteristicas; geomorfologicas, material de lecho, topografia, tipo de suelo, y el entorno del lugar donde se pretende construir la bocatoma.

6.6*g/ϒ^(1/4)

DISEÑO HIDRAULICO DE LA VENTANADA DE CAPTACIONCAPTACION DE QUEBRADA CON TOMA LATERAL



2.- DISEÑO HIDRAULICO DE LA VENTANA DE CAPTACION

A.- ALTURA PARA EVITAR EL INGRESO DEL MATERIAL DE ARRASTRE .(ho)

ho (min)= 0.50 m Altura para evitar el ingreso del material de arrastre

h=hi:altura de la lamina vertiente ho(m)= 0.50

B.- DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE VERTEDERO.

c= 2 Perfil tipo creager c= 2.00

C.- DETERMINACION DE LAS DIMENSIONES DE LA VENTANA DE CAPTACION

Cuando la velocidad de aproximación es baja se emplea la ecuación : Q=c*L*h^(3/2)Donde :

Q= Caudal a derivar + caudal necesario para operación del sistema de purga.c= Coeficiente de vertedero.L= Longitud de la ventana de captacion A.- CAUDAL DE DEMANDA PROYECTO:

hv = Altura de la ventana de la captacion. Qestiaje= 0.127 m^3/segh= Altura de la lamina vertiente Qavenida= 2.720 m^3/segH= Altura de lamina en el barraje fijo

B.- CAUDAL DE PARA OP. DE PURGA

Qestiaje= 0.100 m^3/segQavenida= 0.100 m^3/seg

EPOCA Q(m^3/seg) L(m) hi(m) H(m) h(m) c*L*h^3/2 hv(m)Estiaje 0.23 1.60 0.200 0.108 0.308 0.546 0.62Avenida 2.82 1.60 0.225 0.355 0.580 1.414 1.16

Qestiaje= 0.546 m^3/segQaveda= 1.414 m^3/seg

Q QUE DESCARGA LA VENTANA

L(m)= 1.60hv(m)= 0.70

D.- DIMENSIONAMIENTO DE LAS REGILLAS

La separacion es entre ejes y dependiendo del tipo de material que se quiere impedir.

MATERIAL Ds(PULG) Ds(cm) Ds(m): Diametro Pm material saltacion 0.15Fino 1"-4" 2.54-10.16 S(m): separacion entre rejillas 0.12

Grueso 4"-8" 10.16-20.32 N: numero de rejillas 13.00V: m/seg 1.00

ho=hd

h

vertedero

ventana de captacion

H48

Mori: Compara con Q

DISEÑO HIDRAULICO DE LA VENTANADA DE CAPTACIONCAPTACION DE QUEBRADA CON TOMA LATERAL



T: (pulg) 1/2

USAR: 13 REJILLAS 1/2 @ 0.12 m

Para determinar la perdida de carga se tiene: Donde:H=1.32*(TxV/D)^2xsenA.(secB)^15/8 H: perdidad de carga (pulg)

T: espesor de rejilla(pulg)V: vel. De ingreso(pies/seg)A: angulo derejilla con la H.B: angulo de aproximacion.D: separacion (pulg)

h(m)= 0.58T(pul V(pies/s) A(º) B(º) D(pulg) H(pulg)0.50 3.28 90.00 2.000 4.72 2.07 H(m)= 0.05

h: lamina liquida inmediatamente detrás de la ventana hd(m)= 0.53

DISEÑO HIDRAULICO DE BARRAJE FIJO VERTEDEROCAPTACION DE QUEBRADA CON TOMA LATERAL


UBICACIÓN: REGION HUANUCO-PROVINCIA DE PACHITEA- DISTRITO DE CHAGLLA.

FECHA: JUNIO DEL 2012

3.- DISEÑO HIDRAULICO DE BARRAJE FIJO VERTEDERO

3.1.- ALTURA DEL BARRAJE FIJO CON CARÁCTER DE VERTEDERO

NOTA

DE LA FIGURA SE DEFINE:

Cc=Co+ho+hi

Cc: Cota de cresta del barrajeCo: Cota del fondo de barrajehv: altura de la ventana de captacion

2h=hv

ho : Altura necesaria para evitar el ingreso del material de arrastre,palizadash : Altura lamina liquida en la ventana de captacion para un caudal de derivacion.hi : Altura de lamina liquida de agua que vierte por la ventana según demanda

Co (msnm) ho (m) hi(m) h(m) Cc P (m)2858.66 0.50 0.23 0.58 2859.38 0.72

P(m)= 0.75

3.2.- FORMA DE LA CRESTA Y PERFIL DEL BARRAJE VERTEDEROA.- DETERMINACION DE LA ALTURA DE LAMINA LIQUIDA (H)

DEMANDA DEL PROYECTO

0.127 m^3/seg

O. CAPTACION ALT. LIQUIDA (H) PARA Qm

0.23 OPERACION O. CAPTACION V BARRAJE (m/s) 0.656

PARA 0.100 m^3/seg B BARRAJE (m) 5.300

CAUDAL Qm H(m) 0.1082.100 CAUDAL EN EL BARRAJE FIJO

0.375 m^3/segO. DERIVACION

1.87 CAUDAL CANAL DE LIMPIA

1.311 m^3/seg

DEMANDA DEL PROYECTO

0.127 m^3/seg

O. CAPTACION ALT. LIQUIDA (H) EN AVENIDA

0.23 FUNCIONAMIENTO O. CAPTACION V BARRAJE (m/s) 1.192

PARA 0.100 m^3/seg B BARRAJE (m) 5.300

CAUDAL Qmax H(m) 0.3552.720 Q EN BARRAJE VERTEDERO

2.244 m^3/segO. DERIVACION

2.49 CAUDAL CANAL DE LIMPIA ALTURA LIQUIDA DE DISEÑO

0.249 m^3/seg H(m)= 0.355

La altura del barraje vertedero esta orientado a elevar o mantener el nivel de agua, de modo tal que, se puede derivar un caudal hacia el canal principal.

Se requiere la distribucion de caudales en la obras hidraulicas de captacion y derivacion,es decir cuanto de caudal esta fluyendo por cada una de las obras. Para el proyecto se tiene el siguiente esquema

DISEÑO HIDRAULICO DE BARRAJE FIJO VERTEDEROCAPTACION DE QUEBRADA CON TOMA LATERAL




B.- PERFIL TEORICO DEL BARRAJE FIJO

H(m) R1(m) R2 (m) r1(m) r2 (m) J=5*h J=10*h

0.36 0.10 0.06 0.18 0.07 2.90 5.80En cm 10.02 6.22 17.76 7.10

NOTA 1

Apartir del punto de interseccion del R2 con la curva trazada bajar r2 y trazar curva hasta el final.

PERFIL TEORICO DEL BARRAJE

Para el perfil teorico se emplea

X^1.85=2.0*H^0.85*Y

2*H^0.85= 0.83

X (m) Y (m) Y(m)

0.00 0.00 0.00

0.18 0.05 -0.05

0.26 0.10 -0.10

0.32 0.15 -0.15

0.38 0.20 -0.20

0.43 0.25 -0.25

0.47 0.30 -0.30

0.51 0.35 -0.35

0.55 0.40 -0.40

0.69 0.60 -0.60

0.77 0.75 -0.75

Apartir de la cresta bajar sobre el eje r1 uidades y desde alli trazar con radio r1 una curva hasta interceptar a la linea paralela al eje que se encuentra a R1 unidades a la izquierda desde el eje.

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90

-0.6

0-0

.40

-0.2

00.

000.

20

PERFIL TEORICO

X (m)

Y(m

)

DISEÑO HIDRAULICO DEL COLCHON Y ENROCADOCAPTACION DE QUEBRADA CON TOMA LATERAL




4.- DISEÑO HIDRAULICO DELCOLLCHON DISIPADOR Y ENROCADO

NOTA 1

Figura Nº 01 Fig Nº 02

NOTA 2

4.1.-DISEÑO DEL COLLCHON DISIPADOR DE ENERGIAA.- DETERMINACION DE LA LONGITUD DEL COLLCHON 01: AGUA ARRIBA DEL BARRAJE

POR LO TANTO NUESTRO COLLCHON SERA: 2.50 mLA ALTURA DEL CUENCO SERA: 0.10 m

B.- DETERMINACION DEL TIRANTE EN LA SECCION 1-1: PIE DE TALUDPOR CONSERVACION DE ENERGIA ENTRE 0-1

DONDE:

Co: cota del terreno en 0. d1: tirante del rio al pie del talud.

C1: cota del collchon disipador. hf0-1:perdida por friccion entre 0 y 1

P: alatura del barraje. VH: velocidad en la cresta del vertedero.

Al momento de verter el agua por encima del barraje se transforma en energia cinetica que al chocar con el piso causas erosion, por lo que se construye estructuras de disipacion, conocidas como colchon disipador realizando el siguiente criterio.

Cuando el salto hidráulico se forma sobre un lecho esencialmente horizontal la longitud de este es aproximadamente de 6Y2 para un

rango de 4.5 ≤ Fr1<13. Por razones económicas y por la erosion que ocasiona es deseable tener longitudes del delantal que sean

menores a 6Y2. Este acortamiento del salto se puede obtener haciendo que la profundidad aguas abajo sea mayor que la

profundidad conjugada Y2. Lo anterior forza al resalto a formarse parcial o completamente sobre la pendiente fuerte o cara inclinada

como se muestra en las figuras Nº 01 y Nº 02.

Cuando se forzar a la disipación a través de un cuenco artificial (Fig Nº 02), obligando el desarrollo del resalto hidráulico en un tramo definido que sea lo más corto posible, para este propósito serán necesarias obras complementarias que permitan proteger el perímetro mojado de la zona de mayores velocidades.




FECHA: JUNIO DEL 2012H: altura de la lamina vertiente. V1: velocidad al pie del talud.

RECOMENDACIONES:

r=(Co-C1) se debe tomar entre 0.5 a1.0 d1≥0.1 CAMBIAR DIMENSIONES

hf0-1=(0.1*VH^2/2g

DETERMINACION DE VH EN SECCION 0-0. DETERMINACION d1 SECCION 1-1

Parametros Valor de datos Unidad Parametros valor Param. Unidad

d1 suponer 0.080 mP 0.75 m hf0-1 0.007 mH 0.36 m V1 4.50 m/seg

B barraje 5.30 m Q1 2.24 m^3/segAH 1.88 m^2 q1 0.42 m^3/seg/mQH 2.24 m^3/seg d1 obtenido 0.094 mVH 1.19 m/seg A1 0.50 m^2

C.- DETERMINACION DEL TIRANTE COJUGADO EN LA SECCION 2-2POR CONSERVACION DE MOMENTO O FUERZA ESPECIFICA

TIRANTE CONJUGADO: TIRANTE d2 Y LONG. SALTO HIDRAULICO.d1=-d1/2+d1/2*(8*Fr1^2+1)^0.5 d1 0.09 m

NUMERO DE FROUDE: Fr1 4.68Fr1=v1/(g*d1)^0.5 d2 0.58 m

Lresalto 3.47 m

NOTA 3

d2=-d1/2+(d1^2/4+2*v1^2/gxd1)^0.5 d2= 0.58 m

d2= 0.58 m

dn:tirante normal en el rio. 0.15 mCo-C1 altura de cuenco 0.40 m

DEBE CUMPLIR LA RELACION: d2= dn+(Co-C1)0.58 = 0.55

PARA SALTO SUMERGIDO SE DEBE CUMPLIR:

dn+(Co-C1)=1.10*d2

0.55 0.64

D.-CALCULO DE LA LONGITUD DEL COLLCHON DISIPADOR.

Entre la formula empiricas y experimentales tenemos:

Longitud(m)

scholklitsch 2.90Entonces:

siendo safranez 2.64 LA LONGITUD DEL COLLCHON ES:

4.68

u.s. Bureau of reclamation 2.31L 2.90 m

POR LO TANTO NUESTRO COLLCHON SERA: 2.70 mLA ALTURA DEL CUENCO (Co-C1) SERA: 0.40 m

E.-CALCULO DEL ESPESOR DEL COLLCHON DISIPADOR1.- Debe resistir el empuje ejercido por la subpresion, el peso del solado debe ser mayor que la supresion.

CARACTRISTICAS FLUIDO CARACTERISTICAS CIMIENTO

Δh(m) 0.53 Hcimentacion(m) 0.60L collchon(m) 2.70 Hdentellon (m) 0.30

st(m) 4.40 Ldentellon (m) 0.40SGs 1.80 Lb+Lcollchon(m) 0.20

La estabilidad y longitud del salto hidráulico varía de acuerdo a las condiciones aguas arriba y es función del numero de Froude

(Fr1).

H71

Mori: ITERAR HASTA QUE d1 supuesto y obtenido sean iguales.





Δh(m):carga hidraulica Ltotal(m) 4.40

L colchon(m) sp(m) hf(m) h(m) h(m) Graf. e(m)

0.00 0.60 0.07 0.46 -0.46 0.76

0.50 1.10 0.13 0.40 -0.40 0.66

0.70 1.30 0.16 0.37 -0.37 0.62

1.20 2.10 0.25 0.28 -0.28 0.46

1.40 2.30 0.28 0.25 -0.25 0.42

1.60 2.50 0.30 0.23 -0.23 0.38

1.80 2.70 0.32 0.20 -0.20 0.34

2.00 2.90 0.35 0.18 -0.18 0.30

2.20 3.10 0.37 0.16 -0.16 0.26

2.40 3.30 0.40 0.13 -0.13 0.22

2.70 3.60 0.43 0.10 -0.10 0.16

hpromedio= 0.25 m

hmax= 0.46 m

Donde: Debe cumplir: W≥Spst. Camino de percolacion totalsp. Camino de percolacion parciale: espesor corregido del colchon disipadorSGs: Gravedad especifica del suelo.Δh: altura hidrostatica.h: altura de supresion e=(4/3)*h/(SGs-1)

A continuacion se tiene el espesor para hmax:e= 0.42 m

Se asume: e= 0.45 m

4.2.- DISEÑO HIDRAULICO DE ENROCADO DE PROTECCION O ESCOLLERALa longitud de escollera recomendado por Blingh es:

Ls=Lt-lo Lt=0.67*C*(Db*q)^0.5Ls=0.6*C*D1^0.5*(1.12*(Db/D1)^0.5-1) Lo=0.60*C*D1^0.5

Donde :Db: Altura entre la cota del collchon disipador y la cresta del barraje vertedero en m. Extremo aguas abajo

D1: Altura entre la cota del nivel de agua y la cresta del barraje vertedero en m. Extremo aguas abajo.

Ls: Longitud de escollera.

q: Avenida de diseño por unidad de longitud del vertedero DATOS NECESARIOS:

C: Coeficiente de Bligh, tabla. q 0.42Tabla de coeficiente de Bligh D1 3.75

Lecho Cauce Tamaño (mm) C (Bligh) C Db 3.60Arena 0.005 a 0.01 18.0 8.5 C 6.00Fina y limo 0.1 a 0.25 15.0 7.0 Lt= 4.96 mArena fina 0.5 a 1.00 12.0 6.0 Lo= 6.97 mGravas arenas 9.0 4.0 FINALMENTE:

Boloneria 4 a 6 3.0

0

0.2

0.4

0.6

0.8 1

1.2

1.4

1.6

1.8 2

2.2

2.4

2.6

2.8 3

3.2

3.4

3.6

-0.8

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0

EFECTO DE LA SUPRESION

DISTANCIA(m)

SU

PR

ES

ION




FECHA: JUNIO DEL 2012Arcilla 6 a 7 1.6 a 3 Ls= 2.01

Altura del barraje aguas abajo: P1= 3.75 mSe asume como longitud del enrocado Ls= 3.00

DISEÑO HIDRAULICO DEL CANAL DE LIMPIACAPTACION DE QUEBRADA CON TOMA LATERAL




5.- DISEÑO HIDRAULICO DEL CANAL DE LIMPIA

A.- VELOCIDAD REQUERIDA PARA INICIAR EL ARRASTRE DE SEDIMENTOS

Obedece: Donde: Vo: velocidad requerida para iniciar el arrastrec: coeficiente en funcion al tipo de material.d: diametro del grano mayor.V: velocidad de arrastre

VALORES DE COEFICIENTE "c" DATOS DE CAMPOTIPO DE MATERIAL c Entonces: c d

Arenas y gravas redondeadas 3.2 4.20 0.25arenas y gravas cuadradas 3.9mezcla de arena y grava 4.5-3.5 Vo= 3.15 m/seg.

B.- ANCHO DEL CANAL DE LIMPIA BARRAJE MOVILSe obtiene de la relacion:

Donde:B: ancho del canal de limpia (m)

q=caudal por unidad de ancho, en m^3/seg/m

g: aceleracion de la gravedad m/seg^2RECOMENDACIONES:

a.- CAUDAL EN LA ZONA DE LIMPIA: V=Vc= 2.10 m/seg.Estimar el caudal en estiaje del rio

Se requiere para la avenida por lo que se toma un caudal : 1.36 m3/seg Qmax/2Ancho del Muro: canal-barraje: 0.25

Bencauzada 7.20 DETERMINANDO "B" PARA EL CANAL DE LIMPIA

Bbarraje fija 5.30 Qc(m3/s) B(m) q(m3/s/m) Vc(m/s)Bcanal limpia 1.65 1.36 1.44 0.94 2.10

Y1(m)= 0.39 Tirante en el canal de limpia B(m)= 1.65y se colocar 02 compuertas para su operacion.

C.- PENDIENTE DEL CANAL DE LIMPIALa pendiente critica es:

Ic:Pendiente Critica.(m/m)g: aceleracion de la gravedad, en m/seg2n: coeficiente de rugosidad de manning.

Resvetido mamposteria concreto q: descarga por unidad de ancho. En m2/seg.n= 0.025

Ic= 0.0080 Ic= 0.80 %Pendiente canal de limpia:S=(Q*n/(A*RH^2/3))^2

S= 0.0069Pendiente del fondo del canal de limpia minima S= 2.00 %

Cumple la funcion de reducir la cantidad de sedimentos que se deposita delante de la ventana de captacion y la eliminacion de dichos materiales.

En lo referente al material que se acumulado en el canal de limpia, el flujo existente en el canal debe tener una velocidad (Vo) capaz de arrastrar estos sedimentos depositados.

Qc: Caudal a discurrir en el canal de limpia para eliminar el materila de arrastre en m^3/seg

Vc=velocidad en el canal de limpia para eliminar el material de arrastre en m/seg.

DISEÑO HIDRAULICO DE CAMARA DE DECANTACIONCAPTACION DE QUEBRADA CON TOMA LATERAL




6.- DISEÑO HIDRAULICO DE LA CAMARA DE DECANTACION

NOTA 1

NOTA 2

A.- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS EN LA VENTANA DE CAPTACION

Q: Caudal que ingresa por la ventana de captacion Q= 1.414 m3/sH:perdida en altura de agua por las regillas hi= 0.580 mhi: alatura de la lamina vertiente por el vertedero H(m)= 0.050 mhp:altura detrás de las regillas considerando perdida hp(m)= 0.530 mL: longitud de la ventana de captacion L(m)= 1.60 mC. coeficiente de vertedero C= 2.00

B.- PARAMETROS GEOMETRICOS ENTRE LA VENTANA Y LA COMPUERTA REGULACIONSECCION 1

SECCION 0 Parametros valor de Para Unidad

Parametros Valor de datos Unidad d1 suponer 0.21 m

hf0-1 0.01 m

ho 0.50 m V1 4.16 m/seg

hi 0.58 m b1 1.60 m

L 1.60 m Q1 1.41 m^3/seg

Ahí 0.93 m^2 q1 0.88 m^3/seg/m

Qhi 1.414 m^3/seg d1 obtenido 0.21 m

Vhi 1.52 m/seg A1 0.34 m^2

C.- DETERMINACION DE LA LONGITUD DEL SALTO HIDRAULICO

TIRANTE CONJUGADO MAYOR Y CONJUGADO

d1 0.21 m

Fr 2.88

d2 0.77 m Nº DE FROUDE : Fr=V1/(g*d1)^0.5

Entre la formula empiricas y experimentales tenemos:

scholklitsch 3.34

safranez 3.67

u.s. Bureau of reclamation 3.06 Lresalto 3.358 m

n= 0.014 E1 = E2

Se construye para decantar el material solido que ha podido pasar a travez de la ventana de captacion, se dimensiona teniendo en cuenta el criterio de resalto hidraulico que se produce al pasar por la ventana de captacion.

Como nuestra ventana puede permitir el paso de agua cuando el rio esta en avenidas se determina esta cantidad de caudal que puede ingresar y generar dicho resalto




FECHA: JUNIO DEL 2012S= 0.044 0.094 0.094

dn=Yn = 0.200 m

PARA SALTO SUMERGIDO DEBE CUMPLIR:

dn+cd=1.15*d20.88 0.88

POR LO TANTO : cd= 0.68 m

Lcamara= 3.40 m

Tambien sabemos que : L: ancho de la ventana de captacion L= 1.60 me: muro compuerta regulacion-purga e= 0.25 mb1: ancho de compuerta regulacion b1= 0.68 mb3: ancho de la compuerta de Purga b3= 0.68 m

D.- VELOCIDAD Y PENDIENTE EN EL CANAL DE LIMPIA DE LA CAMARA DE PURGA

CAUDALES DE DISEÑO sabiendo Caudal demanda: 0.1331.28 m3/s

Es el caudal que ingresa a la camara de decantacion en avenida

1.41 m3/sEs el caudal que ingresa a la camara de decantacion en operaciones normal,estiaje

SECCION DEL CANAL:

X 0.2667 0.2667Y 0.2000 0.2000 tanteando tirante

Talud Z 1.3333 1.3333Base B 0.3000 0.3000Area seccion A 0.1311 0.1311Perimetro P 1.4111 1.4111Radio h R 0.0929 0.0929coef, manning N 0.0140 0.0140




FECHA: JUNIO DEL 2012Pendiente S 0.0200 0.0200

Q(m3/S) 0.27 0.27

DETERMINANDO VELOCIDAD EL CANAL DE LIMPIAQc(m3/s) B(m) q(m3/s/m) Vc(m/s)

En avenida 1.28 1.20 1.07 2.07 En estiaje 1.41 1.20 1.18 2.07

A continucion se tiene las dimensiones del canal de Lc= 0.30 mlimpia o Purga de camara. Hc= 0.40 m

DISEÑO HIDRAULICO DE COMPUERTA DE LIMPIACAPTACION DE QUEBRADA CON TOMA LATERAL




7.- DISEÑO HIDRAULICO DE RESALTO (Lr) DESPUES DE COMPUERTA

Teniendo en cuenta las siguientes parametros:Q: caudal de demanda o caudald de derivacion Q= 0.13 m^3/segb1: ancho de la base de la compuerta b1= 0.68 mDe la figura:

Sabemos:Qc: el caudal que pasa por la debajo de la compuerta Qc=Cd*b*a*(2*g*Y1)^0.5Cd: coeficiente de descarga Cd=Cc*Cv/(1+Cc*a/Y1)^0.5Cc:coeficiente de contraccion Cc=0.62 fines practicosCv: coeficiente de velocidad Cv=0.96+0.0979*a/Y1L: longitud desde la compuerta hasta y2 L=a/Cc

Entonces:Cc= 0.62

Y1= ho+hd = 1.03 ma: toma distintos valores según la abertura de la compuerta.y según la abertura se determina los disitntos caudales max caudal de demanda

a Y1 a/Y1 Cv Cd Qc(m3/seg)0.02 1.03 0.019 0.932 0.574 0.0350.04 1.03 0.039 0.934 0.572 0.0690.06 1.03 0.058 0.936 0.570 0.1040.08 1.03 0.078 0.938 0.568 0.1380.10 1.03 0.097 0.940 0.566 0.1720.12 1.03 0.116 0.941 0.564 0.2050.14 1.03 0.136 0.943 0.562 0.2390.16 1.03 0.155 0.945 0.560 0.2720.18 1.03 0.175 0.947 0.558 0.3050.20 1.03 0.194 0.949 0.556 0.337

Cumple para los siguientes valores:a Y1 a/Y1 Cv Cd Qc(m3/seg)

0.183 1.03 0.178 0.947 0.557 0.310

L= 0.30 mDeterminacion de la longitud del resalto.





V2: velocidad en y2 V2= 4.042 m/segy2:tirante en la zona 2 : y2=Cc*a y2= 0.113 mFr: Numero froude en la seccion de y2 Fr= 3.832 mempleando la tabla elaborada por OF BUREAU RECLAMATION:

Fr 1.70 2.00 2.50 3.00 3.50L2/Y3 4.00 4.35 4.85 5.28 5.55

Ademas y3=y2/2*((1+8Fr^2)^0.5-1) y3= 0.56

Entonces: De la tabal se tiene: Fr= 3.344=3.5L2/y3= 5.55

L2= 3.11 m

DISEÑO HIDRAULICO DE LA LONGITUD DE TRANSICION

Datos que se requiere:b1: ancho del canal en la seccion 1 = 0.70 mb2: ancho del canal en la seccion 2 = 0.30 m

Sabemos que : L=(b1-b2)/2*ctg12º30'= (b1-b2)/(2*tang12º30')

Entonces se tiene: L= 0.92 m

Como longitud de transicion se toma: Lt= 1.00 m

Diseño Barraje, Disipadores Canal de Limpia, Camara Decantacion Comppuerta Regulacion

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