EJERCICIO 2.6

Diseñe un dique-toma para captar

un caudal de 10 l/s. la información

de campo es la siguiente:

smQ

smQ

smQ

medio

/02.0

/035.0

/60.0

3min

3

3max

Procedimiento:

Se dimensiona el vertedero central o de aguas

medias.

A partir de la topografía de la sección transversal

se fija una longitud de cresta del vertedero. Es

muy usual entre 1 y 2 metros.

Sea L1=1.5m

Por medio de la fórmula de Francis

Para el caudal medio se tiene que

2/3.. HLCQ

2/3184.1 HLQmedio

2/3)5.1(84.1035.0 H

Luego H=0.05m = 5 cm

La velocidad media con la que fluye la lámina de

agua sobre el vertedero será: Valor aceptable

Luego, el vertedero central de aguas medias se

puede proyectar con las siguientes dimensiones:

H1= 7cm L1= 1.5m

smA

QV /466.0

05.0*5.1

035.0

Lo cual significa que el vertedero tendrá una

capacidad total de descarga igual a:

Se calcula la carga de diseño a partir del caudal

de diseño, en la fórmula d Francis.

slQ

smQ

/51

/051.0)07.0)(5.1(84.1 32/3

cmH

cmx

H

HLQ

d

d

dC

4.2

024.05.184.1

010.0

84.12/3

2/31

Se calcula la carga sobre el vertedero asociada al

caudal mínimo.

Hd<Hmin esta condición garantiza la captación del

caudal de diseño

cmH

mx

H

HLQ

7.3

037.05.184.1

020.0

84.1

min

2/3

min

2/3min1min

Se dimensiona el vertedero de crecientes

Se asume un valor para la longitud de cresta del

vertedero L2= 4.0cm. Se calcula el valor del caudal

de descarga por el vertedero de creciente así:

Luego se obtiene la carga sobre la cresta de

creciente generada por Q2

smQ

QQQ

/549.0051.06.0 32

1max2

cmH

mxL

QH

7.17

177.0484.1

549.0

84.1

2

3/23/2

22

Para fines prácticos puede tomarse un valor de

H2= 20cm esto prevé la posibilidad de tener que

evacuar el caudal de creciente mayor que el

esperado. El vertedero de creciente puede

proyectarse con las siguientes dimensiones:

H2= 20cm L2= 4m

Cálculo del área de captación.La ecuación de orificio sumergido establece que:

gHACQ d 2

donde:Q: caudal en m3/s

Cd: coeficiente de descarga.

A: área de la sección del orificio.H: gradiente hidráulico en m.

2

2

min

290

029.0037.06.1961.0

015.0

2

cmA

mx

A

gHC

QA

c

C

d

CC

Se asume para el dique un ancho de corona de

0.45 m y el vertedero central y el de creciente un

ancho E= 0.20m.

Teniendo en cuenta los datos anteriores se asume

un ancho de rejilla F=0.10m

Se selecciona la rejilla.

Se asume un ancho de la barra = 1 cm.

Se asume un espacio entre rejillas = 0.5 cm.

Longitud asumida de la barra, F=0.10m

Área espacio parcial=

Numero total de espacios requeridos=

N° barras = N° espacios-1 = 58-1 = 57 barras

Longitud Total de la Rejilla = 58(0.5) + 57(1.0)= 86 cm

86cm < 150 cm

La longitud requerida es menor que la longitud disponible

del vertedero central. Es recomendable que el dique tenga

la cara aguas abajo con una forma igual al perfil de la

lámina del agua vertiente. Los perfiles tipo Creager se

ajustan bien a este tipo de obras que persiguen evitar la

socavación de agua debajo de la estructura y su posible

destrucción

255.010 cmx

espaciosa

AC 585

290