Diseño de Una Captación
of 12
-
Upload
leon-alberto-gallego-campuzano -
Category
Documents
-
view
219 -
download
0
Transcript of Diseño de Una Captación
-
7/25/2019 Diseo de Una Captacin
1/12
2.00 m
Qmax 400.00 l/s
Qmedio 32.00 l/sQminimo 18.00 l/s
Qmedio 32.00 l/s
H 0.04 mH 4.23 cm
1.00 m
Velocidad con que fluye el
agua sobre el vertedero0.76 m/s Aceptable
H1 0.10 m
L1 1.00 m
Capacidad de descarga del
vertedero 223.33 l/s
PARQUE INDUSTRIAL COPACABANA
BOCATOMA
MUNICIPIO DE COPACABANA
Se adopta el ancho del vertedero de aguas medias
Se usa la siguiente expresin (Frmula de Francis)
Diseo de los vertederos
El caudal ha usar en la expresin es el caudal medio
Clculo de la lmina de agua
Datos de campo de la fuente superficial
Ancho de fuente en el sitio de captacin
Diseo del vertedero central o de aguas medias
Clculo de la carga de diseo
Entonces la capacidad de descarga del vertedero es:
La carga que el caudal requerido crea sobre la cresta del vertedero
ser:
Se definen como medidas para el vertedero las siguientes
=
1.84
=
= 1.84
-
7/25/2019 Diseo de Una Captacin
2/12
Se usa
Qdiseo 1.77 l/s
Hdiseo 0.0097 m
Hdiseo 0.97 cm
Se usa
Qmnimo 18.00 l/s
Hmnimo 0.0457 m
Hmnimo 4.57 cm
Condicin que garantiza la
captacin del caudal de
diseo
cumple
L2 1.60 m
Q2 176.67 l/s
H2 0.1533 m
H2 0.20 m
H2 0.20 m
Diseo del vertedero de crecientes
Clculo de la carga asociada al caudal mnimo
La carga que el caudal mnimo de la fuente superficial crea sobre la
cresta del vertedero ser:
El caudal de descarga sobre el vertedero es la diferencia entre el
caudal mximo de la fuente y el caudal de descarga en el vertedero de
aguas medias
El ancho del vertedero se asume menor al ancho de la fuente
superficial
Entonces la carga sobre el vertedero es
Se definen como medidas para el vertedero las siguientes
Se escoge el siguiente valor por razones prcticas de construccin
=
1.84
=
1.84
<
-
7/25/2019 Diseo de Una Captacin
3/12
L2 1.60 m
Ecuacin de un orificio
sumergido
Cd 0.61Hdiseo 0.9727 cm
Qc 1.77 l/s
Ac 66.24 cm2
0.30 m
0.20 m
0.10 m
1.27 cm = 1/2"1.05 cm
10.00 cm
10.50 cm2
Nmero de espacios 6.31 espacios
Se redondea a 7 espacios
Nmero de barras, "Nb" 6 barras
Longitud de la rejilla,"L" 14.97
Se define el ancho de la corona del dique
Se define el ancho de la corona de los vertederos
Clculo del rea de captacin
Con base en la ecuacin de un orificio sumergido puede deducirse el
valor del rea de captacin "Ac"
Ancho o dimetro de la barraEspacio entre barrasLongitud de las barras
rea (espacio) entre barras, "a"
Clculo del nmero de espacios requeridos
Para definir las dimensiones de la rejilla de captacin se procede asi:;
Se define un ancho de rejilla
Se definen las caracteristicas de los barrotes:
Definido el ancho de la corona de los vertederos se puede adoptar un
ancho para la rejilla
= 2
=
= 1
= +
-
7/25/2019 Diseo de Una Captacin
4/12
30 cm
Se verifica que la longitud de
la rejilla sea menor que el
ancho del vertedero de aguas
medias
cumple
rea neta de captacin
Acaptacin 0.0140 m2
Ancho del canal
Donde
Vr
xs
Vr 0.60 m/s
H 0.0097 m
xs 0.28 m
Donde
xi
xi 0.16 m
B 0.30 m
Profundidad del canal
Velocidad sobre la rejilla
El ancho del canal de aduccin se calcula a partir de las ecuaciones del
alcance parablico de un chorro
Se coloca una rejilla con 14 espacios de 1.05 cms y 12 barras de 1/2"
Se define las siguiente dimensin para el ancho B, del canal de
La profundidad depende de los niveles de agua aguas arriba y aguas
abajo del canal
Distancia mxima horizontal de
proyeccin del chorro
Distancia mnima horizontal de
proyeccin del chorro
Se adopta una longitud "L", por razones prcticas de
construccin
Dimensionamiento del canal recolector
>
= 0,36 + 0,60 /
= 0,18 + 0,74/
-
7/25/2019 Diseo de Una Captacin
5/12
he 0.0152 m
Donde
Lc Longitud del canal
i Pendiente del canal
Lc 1.15 m
i 2.80 %
Reemplazando
ho 0.00053 m
0.10 m
Altura del canal aguas arriba 0.10053 m
Altura del canal aguas abajo
(se incrementa lo que baja
por la pendiente)
0.13 m
Borde libre 0.07 m
Altura del canal de aduccin 0.20 m
Nivel aguas abajo del canal
Nivel aguas arriba del canal
La longitud del canal considerando la geometra del sistema de
captacin es: El ancho de la fuente es de 2,0 metros, es decir, del ejede la fuente a la orilla donde se hubicar la caja de derivacin hay 1,0
metro, y a ese metro se le suma la mitad de la longitud de la rejilla, es
decir, del eje de la rejilla al lado opuesto de la orilla donde se ubicar
la caja de derivacin; con estas consideraciones la longitud del canal
de derivacin es:
La pendiente se adopta segn lo recomienda la literatura para lograr
la autolimpieza de arenas y material particulado grueso
Altura del canal de aduccin
Se deja un borde libre de
Velocidad del agua al final del canal de aduccin
= =
/
= 2 +
3
/
2
3
-
7/25/2019 Diseo de Una Captacin
6/12
Ve 0.39 m/s
Ve Cumple
Garganta vertedero de aguasmximas
0.20 m
Garganta vertedero de aguas
medias0.10 m
Garganta vertedero de caudal
de diseo0.01 m
Altura para el canal de
aduccin0.20 m
Altura requerida para ubicar
el tubo de desage del dique.
Se asume un tubo de 6"
0.15 m
Altura de los muros 0.66 mSe adopta 0.70
xs 0.25 m
xi 0.14 m
Para el dimensionamiento tambin se usan las ecuaciones del tiro
parablico, pero se usa la velocidad al final del canal de aduccin, y el
valor de H es el de he
Distancia mxima horizontal de proyeccin del chorro
Distancia mnima horizontal de proyeccin del chorro
La velocidad debe estar entre 0,3 m/s y 3,0 m/s
Por lo anterior el canal de derivacin se puede conformar con un tubo
de PVC-S de 6" (0,15 m)
Diseo de la cmara de recoleccin
Clculo de la altura de los muros de contencin
La altura de de los muros del dique estn en funcin de las gargantas
de los vertederos
=
= 0,36
+ 0,60
/
= 0,18 + 0,74/
-
7/25/2019 Diseo de Una Captacin
7/12
Tirante de agua en la cmara 0.30 m Adoptado
H 0.73 m
Longitud 0.50 mAncho 0.50 mAltura de la cmara 0.73 m
Lmina de agua sobre la
garganta para el caudal medio 0.07 m
Caudal captado Qcaptado
Cd 0.61
Aneta 0.0140 m2
Qcaptado 9.8006 l/s
Caudal de excesos
Qexcesos 8.04 l/s
El clculo del caudal de excesos no se hace con el caudal mximo de la
fuente superficial, ya que cuando este se presenta es una condicin
es ordica. Por lo tanto se calcula con el caudal medio
Para efectos prcticos se adopta las siguientes dimensiones para la
cmara
Altura de la cmara de derivacin
En la cmara de derivacin la altura del tirante de agua debe ser tal
que venza las prdidas en la tubera que de la cmara va al
desarenador, tubera de aduccin; en este caso en particular el
desarenador estar adyacente a la cmara de derivacin, por lo tanto
las prdidas son menores. Se adopta un valor de 30 centmetros para
el tirante de a ua lue o se verifica ue s cum la la condicin.
Con el tirante de agua adoptado y la altura de los vertederos de aguas
medias, de aguas mximas, y la altura aguas abajo del canal de
derivacin se obtiene la rofundidad total H de la cmara de
Las condiciones en el vertedero de excesos sern:
Clculo del caudal de excesos
= 1.84
= 2
=
-
7/25/2019 Diseo de Una Captacin
8/12
Longitud de vertedero de
excesos, L, definida en las
dimensiones adoptadas para
la cmara de derivacin
0.50 m
Hexcesos
Hexcesos 0.0424 m
Vexcesos
Vexcesos 0.38 m3/s
xs 0.29 m
Por lo tanto el ancho en la
direccin del flujo de la
fuente superficial de la
cmara recolectora del caudal
de excesos es de
0.30 m
Las dimensiones finales de la
cmara son:
Longitud 0.80 mAncho 0.50 mAltura de la cmara 0.73 m
Fondo de la fuente superficial
en la captacin1673.50
Lamina sobre la presa Lmina de diseo
Lmina de aguas mximas
Lmina promedio
Canal de aduccin Fondo aguas arriba Fondo aguas abajo
Lmina aguas arriba
Lmina aguas abajo
Cmara de recoleccin
Corona de los muros de contencin
Clculo de las cotas
La pared aguas abajo despus del vertedero de excesos se ubica segn
la dimensin calculada con la ecuacin de tiro parbolico
=
1.84
=
-
7/25/2019 Diseo de Una Captacin
9/12
Lmina de agua
Cresta del vertedero de
excesos Fondo
-
7/25/2019 Diseo de Una Captacin
10/12
-
7/25/2019 Diseo de Una Captacin
11/12
-
7/25/2019 Diseo de Una Captacin
12/12
0.2924
