Desarenador (2)DISEO DE DESARENADOR PARA CANALES DE RIEGOVELOCIDADES DE DECANTACIONNOMBRE DEL PROYECTO:IRRIGACION CHACARI CONCEPCIONUBICACION DEL DESARENADOR:Progresiva 0+050.000.300.030.500.05A.-CAUDAL:(Q)0.30m3/seg1.000.10B.-VELOCIDAD HORIZONTAL:(Vh =de 0.20 a 0.50 m/seg)0.20m/segC.-PROFUNDIDAD DE DECANTACION:(d d mximo 1.00 m.)0.50metrosSe recomienda 0.50 m.D.-VELOCIDAD DE DECANTACION:(Vd , ver cuadro)0.03m/segE.-FACTOR DE SEGURIDAD:( f = de 2 a 3 )2.00F.-CANTIDAD DE SEDIMENTOS QUETRANSPORTA EL RIO EN UN AO:(CS)0.05Kg/m3.G.-FRECUENCIA DE VACIADO DEL DEPOSITOVECES POR MES:(VT)1.00Condicin mnimaHDENSIDAD DE LA ARENA:(d a)1650.00Kg/m3.ITIEMPO DE VACIADO:(T)604800.00seg.J.-CANTIDAD DE SEDIMENTOS ABSORVIDOPOR EL SEDIMENTADOR:(CaSe)9072.00Kg.K.-DENSIDAD DE LA ACUMULACIONDE LA ARENA:(d aa )825.00Kg/m3.L.-VOLUMEN DEL SEDIMENTO:(Vsedim.)11.00m3.M.-LONGITUD DE DECANTACION:(Ld)6.67metrosDIMENSION A UTILIZAR6.70metrosN.-ANCHO DEL DESARENADOR:(W)3.00metrosDIMENSION A UTILIZAR2.00metrosO.-PROFUNDIDAD DE RECOLECCION:(d r)0.82metrosDIMENSION A UTILIZAR0.60metrosP.-LONGITUD DE TRANSICIONb=0.85Lt =2.6Canal de LimpiaEl canal lo disearemos para que permitir arrastrar a los materiales de sedimentacin de la cmaradel desarenador, con el flujo supercrtico.Qpurga =50%Q =150lps.b=0.5mYc =0.201m0.0508987501V =1.4925373134m/sSc =5.0898750101%N Froude =1.0629006311Flujo Supercrtico

bocatoma convencionalDISEO BOCATOMADATOS:Qmax Tr=100 Aos=15m3/segQdiseo=0.5*Q100aos=7.5m3/segPero por razones de diseo se toma en cuenta7.5como caudal de diseoB .- DISEO DEL AZUDP =1.50Sobre el fondo del roL =10.10mQ =7.50m3/segC =2.05el azud trabaja parcialmente sumergido (tagua>Hazud)se forma el parametro segn la trayectoria de la lamina vertice(perfil Creager)entonces segn la formula del vertedor se tiene.Q=CLH^3/2Despejando hH=(Q/CL)^2/3=0.51Luego se supone que el lado aguas arriba de la represa se llena parcialmente con sedimentos y que V=1.46m/segluego el vertedor trabaja parcialmente sumergido:Arriba=0.51Abajo=0.6-0.50.1paraabajo/arriba0.20la eficiencia es el 100%B.2.-RESALTO Y CUENCA AMORTIGUADORAENERGIA DEL RESALTO.-Ho(sobre la cresta)=H+hvdondehv=Vcrit^2/2*g0.3Hocrit supuestohv=0.11H=0.51Ho (sobre la cresta)=0.62caida=X+PX=0.3caida=1.80Entonces haciendo en conteo:ha/Ho=0.176Segn la ecuacion de Bernoulli en los puntos A y B se tiene:ZA = ZBX+P+Ho+Vcrit^2/2g = d1+hv1+0.1hv1.(a)dondeX+P= Es la caida que ha tener a partir de la cresta del vertedorV^2crit/2g = 0.3Hcrit pero Hcrit=HoV^2crit/2g =0.15entonces en la ecuacion (a) reduciendo a variables se tiene.X+P+1.3Ho = d1+1.1hv1 (b)d1 = q/v1 .cq=Q/L=0.74v1 = (2*g*hv1)^1/2 . D(d)entonces reemplazando la ecuacin (d) en cd1 = q/(2*g*hv1)^1/2 .(e)entonces la ecuacin e en la ecuqacin (b)X+P+1.3Ho = q/(2*ghv1)^1/2+1.1*hv1 (f)Esta es la relacin que nos da el tirante aguas abajo del vertedor lo cual se obtiene por tanteos.sea A=X+P+1.3*Hosea B=q/(2*ghv1)^1/2+1.1*hv1hv1ABasum(1)0.702.460.970.802.461.070.902.461.171.002.461.271.102.461.371.202.461.471.302.461.581.502.461.792.002.462.322.102.462.432.132.462.460.002.132.462.46hv Eleg.=2.13EntoncesV1 =6.47d1 =0.11y el tirante conjugado d2 serd2 = -d1/2+(d1^2/4+2*v1^2*d1/g)^0.5d2 =0.93Luego se calcula la profundidad de la cuenca y'y' = d2 - tDondet = tirante de cauce de ro aguas abajo para un cauce en pendiente S=2%entonces t=1.25en agua maximan0.04b =10.10z0 (encausado)f =0.10A=L*t =12.625m2R=A/P=1.00P=L+2*t=12.6V=R^2/3*S^1/2/n1.12Entonces la profundidad del cuenco ser:y' =-0.32Calculo de la longitud del cuenco LcLc=5(d2-d1)Formula segn SMETANALc =4.10mLc =6m tomamos este valor para mayor seguridadCalculo del perfil de la crestasegn la formula de la U.S. Bureau of Reclamation, diseadas como la WES formas estndar de vertederosse puede representar por la ecuacin siguiente:-k*X^n =Hd^(n-1)*YY de acuerdo a la tabla para un parmetro vertical aguas arriba de la presa se tiene:Xc/H0.185Xc0.11k=-0.49yc/H0.055yc0.03n=1.833R1/H0.45R10.28n-1=0.833R2/H0.2R20.12Entonces la formula se transforma en :-0.937785X^1.833= Hd^0.833*Y y dy/dx=-0.9378(X/Hd)^0.857XY0.000.000.10-0.010.20-0.050.30-0.090.40-0.160.50-0.240.60-0.340.70-0.450.80-0.57Pendiente0.90-0.71en este1.00-0.86punto1.10-1.031.20-1.201.30-1.391.40-1.601.50-1.81ESTABILIDAD DEL AZUDVolcamiento y deslizamientoa =993.50e =2493.50b =396.17f =946.17c =1291.54g =946.17d =2791.54De la seccin equivalente se tieneP =(1.00 x 1.5 +3.1 x0.5x(1.00 + 0.55))x2400P =9366.00kga.-DeslizamientoCarga horizontalagua =-3062.32kgagua =449.43kgtotal-2612.88Carga VerticalConcreto9366kgagua =3196.24kgagua =-6131.82total6430.42concreto sobre roca =tang =0.85Luego el factor de seguridad al deslizamiento serF.D.S. =2.09>1.25OKb.-VolcamientoMomentosagua =-2015.49kg-magua =-16831.63kg-mtotal =-18847.12kg-mMomentosconcreto1.00x1.5x2200x3.85=12705.00kg-m0.55x3.1^2/2x2200=5814.05kg-m0.45x3.1^2/3x2200=3171.30kg-magua =396.174x4.6^2/2+597.322x4.6^2/3=8404.63kg-mtotal =30094.9820933333kg-mEntoces F. D .S.=1.60>1.5OKC.- FUNCIONAMIENTO HIDRAULICO DE LA TOMALa toma consiste del bocal con vertedor de entrada, del regulador y del estanque sedimentador con vertedor situado mas bajopara vaciar los sedimientos que se decantan en el tramo entre bocal y regulador, se pone una salida al ro prevista con unacompuerta. Abriendo sta, este tramo funciona como canal de limpieza.C-1.-Bocal y vertedor de entrada.-cota cresta del azud =1.50cota cresta vertedor del bocal=0.11carga disponible =0.20En tiempo de estiaje cuando el ro lleva su caudal mnimo de =1el caudal derivado que es0.3m3/seg.entra por el bocal el flujo libre sin que este entre en funcionamiento y llega al vertedor lateral-desarenador en el tramo de canalcomprendido entre el bocal y el regulador la velocidad de flujo debe ser ms acelerado para evitar en lo mximo posible que sedepositen sedimentos antes de llegar al desarenador luego calculamos la longitud del vertedor del bocalQcap = 2/3uL(2gh^3)^1/2con u=0.6h =0.2luego despejando L se tieneL = 3Qcapt/(2u(2gh^3)^1/2L =1.89C.2.-Regulador u orificio de entrada.-se pone un orificio de0.70.5como regulador por el cual en tiempo de estiaje deben pasar0.3m3/seg sin remanso. En tiempo de creciente mximo, el nivel de agua llega a:Azud =1.5mCarga sobre el Azud=0.51mTotal de cota2.01mLuego colocando el fondo del regulador a cota 0.00 aproximadamente el nivel aguas arriba de el ser:2.01mentonces el funcionamiento hidraulico del regulador serDescarga sumergidaQ = uab(2gh)^1/2con u =0.7Luego para varios caudales se verifica la profundidad del agua abajo y se calcula la carga necesaria para conducir este caudalpor el orificio.La seccin del canal abajoLa velocidad en el canal debe ser =1.25m/seg para evitar que se depositen demasiados sedimentos en el canalla profundad del agua 't' con:y asumidaformulaResultado por tanteoQ =0.320.0582t =0.2256V =1.2510.0243A =0.1578982121b =0.70.50.0080P =1.1511n =0.014concreto0.40.0049R =0.1372S =0.010.30.0020V =1.9000Z =00.2-0.00070.240.00040.250.00060.2255688744-0.000000.2256con t agua =0.2256el caudal pasa sin remanso apreciable por el orificio porque t =0.5>0.2256ahora se verifica el caudal en funcin del colado tupor tanteo se busca el caudal que con to=2.01pasa por el orificioprimer tanteosuponiendoQ=1.2y asumidaformula20.0456t =0.645110.0117A =0.45159008510.90.0083P =1.99030.80.0050R =0.22690.70.0018V =2.65730.6-0.00140.55-0.00300.6451286929-0.0000y =0.6451y segn la formula se tieneQ = uab(2gh)^1/2con u =0.7despejando h se tieneh =1.223Entonces comprobando se obtiene:h+tu1.8679