5. Memoria de Calculo_2

COTA AREA PARCIAL

2450 328231.100 328231.100

2465 177191.000 505422.100 6204778.042 6204778.042

2470 604851.300 1110273.400 4039238.750 10244016.792

2479.274 233893.800 1344167.200 11381241.062 21625257.854

2480 519158.500 1863325.700 1164319.923 22789577.777

2485 48580.490 1911906.190 9438079.725 32227657.502

2490 516450.800 2428356.990 10850657.950 43078315.452

2495 580473.900 3008830.890 13592969.700 56671285.152

2500 621173.000 3630003.890 16597086.950 73268372.102

2505 551900.900 4181904.790 19529771.700 92798143.802

2510 527920.400 4709825.190 22229324.950 115027468.752

2515 607914.300 5317739.490 25068911.700 140096380.452

2520 585305.600 5903045.090 28051961.450 168148341.902

2525 567386.800 6470431.890 30933692.450 199082034.352

2530 568199.100 7038630.990 33772657.200 232854691.552

2535 614446.400 7653077.390 36729270.950 269583962.502

2540 616207.500 8269284.890 39805905.700 309389868.202

2545 220608.300 8489893.190 41897945.200 351287813.402

2550 215715.400 8705608.590 42988754.450 394276567.852

2555256025652570257525802585259025952600

AREA ACUMULADA

VOLUMEN PARCIAL

VOLUMEN ACUMULADO

0 100,000,000 200,000,000 300,000,000 400,000,000 500,000,000

0.000100000000.000200000000.000300000000.000400000000.000500000000.000

2450

2465

2480

2495

2510

2525

2540

2555

Curva Altura - Volumen

Curva Altura - Area

CURVA ALTURA - VOLÚMENES - ÁREAS

EL

EV

AC

IÓN

( M

.S.N

.M.)

DATOS PRELIMINARES:

Tasa de Sedimentación Anual : 0.3 MMC/AñoVida Útil del Proyecto : 100 Años

VOLUMEN MUERTO : 30.00 MMC

Volumen Útil del Embalse : 165.00 MMCVolumen Mínimo de Embalse : 2.00 MMC

Volumen Máximo Operacional : 167.00 MMC

Volumen de Superalmacenamiento : 20.00 MMC

Volumen Máximo MAXIMORUM : 217.00 MMC

Velocidad del Viento : 4.00 m/s (Ver Mapa Eólico adjunto)

Dirección del Viento : 270 º ( E)

Ángulo entre la Direc. del Viento y Fetch (α) : 8 º

Fetch : 5.00 km

a. ALTURA HIDRÁULICA (Hh)

h1 = 32.00 m (Altura de Sedimentos)h2 = 48.00 m (Altura Útil del Embalse)

Hh = 80.00 m (Altura Hidráulica)

NAME = 90.00 m (Altura NAME)b. CÁLCULO DE BORDE LIBRE

b.1. Altura de Mareas

V = 4.00 m/s α = 8.00 ºF = 5.00 km D = 80.00 m

Hm = 0.00038 m

b.2. Altura de Olas (Ho)

Para un Volumen Máximo Operacional de 69 MMC, según la Gráfica Altura Vs Volumenes , se puede observar las siguientes Alturas:

DIMENSIONAMIENTO DE PRESA

Ho = 1.13 m

b.3. Altura Significativa de Olas (Hs)

Hs = 1.81 m

b.4. Superficie Inclinada (He)

T = 1.55 segβ = 26.57

1.31 m

b.5. Altura por Asentamiento máximo de la Corona (Hc)

k = 1E-05

Hc = 6.40 m

b.6. Altura de Seguridad (Hse)

* 1/3 (NAME - NAMO) = 3.33 m

* Altura de Ola = 1.13 m

* Mínimo : 0.60 m

Hse = 1.80 m

b.7. BORDE LIBRE

h4 = 9.50 m

c. ALTURA ESTRUCTURAL

99.50 m

Nivel de Fondo del Vaso : 2450.00 m.s.n.m.Nivel de Cresta : 2549.50 m.s.n.m.

d. ANCHO DE CORONA

He=

Siendo el Material del Cuerpo de la Presa una Mezcla de Grava con Arenas, se considerará un valor de k:

cm ¹ˉ

* Presa Mediana 30 m < H < 100 m

HE =

C = 11.00 m

e. VERIFICACIÓN DE TALUDES

H' = 80.00 mH = 99.50 mC = 11.00 m

Z1 = 1.97 Por lo tanto Usar: Z1 = 2.20 c = 0.00 kg/cm²0.78

W = 2300 kg/m³

Z2 = 1.39 Por lo tanto Usar: Z2 = 1.80

tanβ=

DIMENSIONAMIENTO DE DIQUE LATERAL

a. CONSIDERACIONES DE DISEÑO

* Se considerará para el dimensionado del Dique Lateral la atura de Corona de la Presa, debido a que la corona servirá como via de coronamiento para servicio de las obras a construir en el sitio.

Nivel de Corona de la Presa: 2549.50 m.s.n.m.Nivel de Menor Elevación : 3726.00 m.s.n.m.Nivel de NAMO : 3739.50 m.s.n.m.

b. ANCHO DE CORONA

C = 6.70 m

c. VERIFICACIÓN DE TALUDES

H' = 13.50 mH = -1176.50 mC = 6.70 m

Z1 = -0.03 Por lo tanto Usar: Z1 = 2.00 c = 0.00 kg/cm²0.78

W = 2300 kg/m³

Z2 = 0.01 Por lo tanto Usar: Z2 = 1.80

tanβ=

DIMENSIONAMIENTO DE DIQUE LATERAL

ANALISIS DE ESTABILIDAD PARA LA PRESA DE EMBALSE(METODO SUECO)

I.- ANALISIS DEL TALUD AGUAS ARRIBA (Vaciado Rapido) I.- ANALISIS DEL TALUD AGUAS ARRIBA (Vaciado Rapido)

Propiedades de los materiales

Material Ф

Enrocamiento 2.5 0 45Zona de transicion 2.21 0 38Nucleo impermeable 1.97 3.3 15

a) Analisis circulo n°01

γ (t/m3) C (t/m2)

En este analisis se trazara un circulo tangente a la superficie de contacto entre la presa y la cimenatcion

N1

N2

CIRCULO N°01

NormalesTangenciales

Diagrama de pesos

12

5 3467

8

9

N° Zona de transicion Nucleo Impermeable Enrocamiento ∑γhh1 γ1*h1 h2 γ2*h2 h3 γ3*h3

1 7.68 16.9728 0 0 0.82 2.05 19.02282 14.47 31.9787 0 0 0.82 2.05 34.02873 19.54 43.1834 0 0 0.82 2.05 45.23344 23.42 51.7582 0 0 0 0 51.75825 20.37 45.0177 5.81 11.4457 0 0 56.46346 15.1 33.371 12.73 25.0781 0 0 58.44917 9.83 21.7243 18.41 36.2677 0 0 57.9928 4.55 10.0555 22.52 44.3644 0 0 54.41999 0.5 1.105 22.6 44.522 0 0 45.627

1° Calculo de areas 2° Fuerzas de Friccion

Area T = 426.918 m2 F =Area N1 = 1487.114 m2 F = 1057.399Area N2 = 843.390 m2

L= 84.076 m

3° Fuerza de cohesion 4° Fuerzas Resistentes

L*C= 277.451 ∑FR= Fuerza de friccion + Fuerza de cohesion∑FR= 1334.850

5° Factor de Seguridad

FS= ∑FR=Fuerzas tangenciales

FS= 3.127

Area N*tg(Ф)

N1

N2

CIRCULO N°01


Diagrama de pesos

12

5 3467

8

9

b) Analisis circulo n°02


1 5.22 11.5362 0 0 0.82 2.05 13.58622 7.64 16.8844 0 0 0.82 2.05 18.93443 8.76 19.3596 0 0 0.82 2.05 21.40964 9.03 19.9563 0 0 0.82 2.05 22.00635 8.76 19.3596 0 0 0.82 2.05 21.40966 7.78 17.1938 0 0 0.82 2.05 19.24387 6.4 14.144 0 0 0.82 2.05 16.1948 4.53 10.0113 0 0 0.82 2.05 12.06139 2.15 4.7515 0 0 0.82 2.05 6.8015

1

2

34

56 7 8 9


CIRCULO N°02

Diagrama de pesos


Area T = 167.275 m2 F =Area N = 455.367 m2 F = 355.772

L= 42.509 m





FS= 2.965

Area N*tg(Ф)

II.- ANALISIS DEL TALUD AGUAS ABAJO (Presa Llena) II.- ANALISIS DEL TALUD AGUAS ABAJO (Presa Llena)


Material Ф



γ (t/m3) C (t/m2)


N1N2

1 2 3 45

67

8

9

CIRCULO N°03


Diagrama de pesos


1 5.42 11.9782 0 0 0 0 11.97822 10.03 22.1663 0 0 0 0 22.16633 13.75 30.3875 0 0 0 0 30.38754 16.61 36.7081 0 0 0 0 36.70815 18.58 41.0618 0 0 0 41.06186 18.66 41.2386 0.9 1.773 0 0 43.01167 13.37 29.5477 5.98 11.7806 0 0 41.32838 8.09 17.8789 9.53 18.7741 0 0 36.6539 2.8 6.188 10.07 19.8379 0 0 26.0259



L= 84.691 m





FS= 1.511

Area N*tg(Ф)

N1N2

1 2 3 45

67

8

9

CIRCULO N°03


Diagrama de pesos


N1N2

109

8 7 6 5 43

2

1

Tangenciales

Normales

CIRCULO N°04

Diagrama de pesos


1 12.9 28.509 1.15 2.2655 0.82 2.05 32.82452 7.54 16.6634 15.99 31.5003 0.82 2.05 50.21373 2.18 4.8178 28.45 56.0465 0.82 2.05 62.91434 0.5 1.105 34.13 67.2361 0 0 68.34115 5.95 13.1495 27.71 54.5887 0 0 67.73826 10.7 23.647 20.19 39.7743 0 0 63.42137 15.44 34.1224 11.71 23.0687 0 0 57.1911

8 20.19 44.6199 2.22 4.3734 0 0 48.99339 16.54 36.5534 0 0 0 0 36.5534

10 9.29 20.5309 0 0 0 0 20.5309



L= 85.903 m




FS=∑FR=

Fuerzas tangencialesFS= 2.163

Area N*tg(Ф)

ANALISIS PARA EL DIQUE LATERAL(METODO SUECO)

I.- ANALISIS DEL TALUD AGUAS ARRIBA (Vaciado Rapido)


Material Ф



γ (t/m3) C (t/m2)


N1

N2

12

3 4 5 6 789

CIRCULO N°01

Tangenciales

Normales

Diagrama de pesos


1 6.63 14.6523 1.18 2.3246 0 16.97692 3.3 7.293 10.1 19.897 0 27.193 0.5 1.105 18.4 36.248 0 37.3534 1.94 4.2874 15.09 29.7273 0.82 2.05 36.06475 5.68 12.5528 10.17 20.0349 0.82 2.05 34.63776 9.41 20.7961 4.57 9.0029 0.82 2.05 31.8497 11.48 25.3708 0 0 0.82 2.05 27.42088 8.27 18.2767 0 0 0.82 2.05 20.32679 4.26 9.4146 0 0 0.82 2.05 11.4646



L= 49.086 m





FS= 3.599

Area N*tg(Ф)



1 5.68 12.5528 0 0 0.82 2.05 14.60282 9.22 20.3762 0 0 0.82 2.05 22.42623 11.23 24.8183 0 0 0.82 2.05 26.86834 12.05 26.6305 0 0 0.82 2.05 28.68055 11.89 26.2769 0 0 0.82 2.05 28.32696 10.86 24.0006 0 0 0.82 2.05 26.05067 9.02 19.9342 0 0 0.82 2.05 21.98428 6.5 14.365 0 0 0.82 2.05 16.4159 3.24 7.1604 0 0 0.82 2.05 9.2104


Diagrama de pesos

CIRCULO N°02

1234 5 6 7 8 9


Area T = 723.487 m2 F =Area N = 1722.500 m2 F = 1345.764

L= 87.454 m





FS= 2.259

Area N*tg(Ф)

II.- ANALISIS DEL TALUD AGUAS ABAJO (Presa Llena)


Material Ф



γ (t/m3) C (t/m2)


1 2 3 4 5 67

89

N1

N2Normales Tangenciales

Diagrama de pesos

CIRCULO N°03


1 4.69 10.3649 0 0 0 0 10.36492 8.56 18.9176 0 0 0 0 18.91763 11.76 25.9896 0 0 0 0 25.98964 8.65 19.1165 5.71 11.2487 0 0 30.36525 5.34 11.8014 11.03 21.7291 0 0 33.53056 1.85 4.0885 15.74 31.0078 0 0 35.09637 0.5 1.105 15.46 30.4562 0 0 31.56128 3.36 7.4256 5.37 10.5789 0.82 2.05 20.05459 6.32 13.9672 0 0 0.82 2.05 16.0172



L= 84.691 m2





FS= 3.594

Area N*tg(Ф)

1 2 3 4 5 67

89

N1

N2Normales Tangenciales

Diagrama de pesos

CIRCULO N°03



1 2.44 5.3924 0 0 5.39242 4.66 10.2986 0 0 10.29863 6.07 13.4147 0 0 13.41474 7.31 16.1551 0 0 16.15515 8.16 18.0336 0 0 18.03366 8.55 18.8955 0 0 18.89557 8.4 18.564 0 0 18.5648 7.54 16.6634 0 0 16.66349 5.49 12.1329 0 0 12.1329


Area T = 147.820 m2 F =Area N = 324.673 m2 F = 253.662

Area N*tg(Ф)

1 2 3 4 5678

9

Diagrama de pesos

TangencialesNormales

L= 85.903 m





FS= 3.634

Conclusiones:

Caso Condición Factor de seguridad Talud

1 1.25 Aguas arriba y abajo

2 1.5 Aguas arriba y abajo

3 Desembalse rápido 1.2 Aguas arriba

4 Carga sísmica con 1, 2 o 3 1.1 Aguas arriba y abajo

PRESA DE EMBALSECirculo de Falla Condiciones de trabajo Factor de seguridad

1 Vaciado rapido 3.1272 Vaciado rapido 2.9653 Presa llena 1.5114 Presa llena 2.163

DIQUE LATERALCirculo de Falla Condiciones de trabajo Factor de seguridad

En construcción, final de la construcción.

Operación a largo plazo, embalse lleno.

Tabla N° 33. Guía para los factores de seguridad: análisis de estabilidad de esfuerzos efectivos. Novak, P. et al. 2001

A ontinuacion se muestran los resumenes de los factores de seguridad tanto para la presa como para el dique de la presa

1 Vaciado rapido 3.5992 Vaciado rapido 2.2593 Presa llena 3.5944 Presa llena 3.634

Al comparar los datos obtenidos en el analisis con los valores de la tabla N°33 se llega a la conclusion que tanto la presa como el dique son estables (aguas arriba y aguas abajo) ya que los valores obtenidos son mucho mayores a los recomendados por dicha tabla .

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5. Memoria de Calculo_2