Bocatoma Presentacion

Estructuras Hidraúlicas

Maco Carlos JuanRegalado La Torre Martín

Zegarra González Rosa

DATOS DE INICIO:

RESUMEN TOTAL

Tr años

50.00 634.5732 140.6685 0.0771Gumbel Gumbel Gumbel III

634.5732 m³/s (Caudal de diseño)

Ubicación de la Bocatoma:

Caudal de Diseño : 634.57 m3/s En la bocatoma

CALCULO DEL CAUDAL A DERIVAR POR LOS CANALES

CULTIVO CAUDAL Lt/s

Margen derechamenestra 0.94l/s/ha 2100.00 1974

4.044algodón 1.13l/s/ha 1830.00 2069.73

Margen izquierdamaiz 1.00l/s/ha 1790.00 1790

4.034caña de azucar 1.20l/s/ha 1870.00 2244

CALCULO DE "s"

El calculo de la pendiente se ha obtenido en el perfil longitudinal, esta pendiente estácomprendida entre los tramos del kilometraje : 0+000 a

4.22

1080.00

Ancho de plantila (B) = 115.00 m Nota:Talud (Z) = 0 Se tiene un material a los costados del s = 0.00391 rio de tierra compacta

COTA Area (m²) P (m) R.H.^ 2/3 1/n s^ 1/2 97.130097.5000 42.55 115.7400 0.5132 13.514 0.06398.0000 100.05 116.7400 0.9023 13.514 0.06398.5000 157.55 117.7400 1.2143 13.514 0.063

Qmax avenida (m3/s)

Qmed avenida (m3/s)

Qmin avenida (m3/s)

Qmax 50 =

MOD. RIEGO

AREA CULT.

(ha)

Caudal por margen




99.0000 215.05 118.7400 1.4858 13.514 0.06399.5000 272.55 119.7400 1.7304 13.514 0.063100.0000 330.05 120.7400 1.9550 13.514 0.063100.2800 362.25 121.3000 2.0738 13.514 0.063100.5000 387.55 121.7400 2.1640 13.514 0.063

En la grafica se obtiene el valor del : Q max =hallamos el valor de la cota del espejo de agua (en el canal de conducción de aguas arriba)

RESULTADOS DEL CALCULO HIDRAULICO DEL CANAL DE ENCAUZAMIENTO (AGUAS ARRIBA):

Valor aprox. En el aforo T = 115.00 m.

BL =Yn / 3 =100.28 m.s.n.m. Usar =

BL =

97.13 m.s.n.m. Yn =

B = 115.00 m.

0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0

96.0000

96.5000

97.0000

97.5000

98.0000

98.5000

99.0000

99.5000

100.0000

100.5000

CURVA DE AFORO (cota - caudales)

Caudales

Cotas (m.s.n.m)




CANAL DE LA MARGEN IZQUIERDA :

DISEÑO DEL CANAL RECTANGULAR DE CAPTACION "CANAL CASTILLA" :

Asumimos un valor de b = 2.80 m.Qderivación = 4.044 m³/s

s = 0.00074n = 0.025A = b*Yn Formula a usar P = b+2*Yn Formula a usar

3.716Iterando se tiene:

Yn : Tirante normal = 1.610 m.

Yn = 1.610 m.

Con este valor remplazamos en las formulas y se calculan:

Area = 6.865Perim = 7.423 m.

Rad H. = 0.925 m.Velocidad = 2.001 m/s

hv = 0.204 m.E = Yn + hv = 1.814 m.

BL = Yn/3 = 0.537 m.

Se asumira: Usar BL = 0.40 m.

Yn + Bl + hv = 2.21 m.

12.50

Canal Rectangular Canal Trapezoidal

Figura Caracteristica de una Transición.

Longitud de transicion. Lt = (T - t)*Ctg 12.5°/2Para α = 12.50

Donde :B = T = 3.00 Canal Trapezoidal (Espejo)

Q*n/(s0.5) = A*(R2/3) = (A5/3)/(P2/3)

= [(b*Yn)5/3] / [(b + 2Yn)2/3]

m2

Bb

Lt

Bb




b = t = 2.80 Canal RectangularRemplazando y calculando:

Lt = 0.451

Asumimos : Lt = 2.00 m.

DISEÑO DEL CANAL DE CONDUCCION DE SECCION TRAPEZOIDAL.

Adoptamos : Z = 1.250B = 3.000n = 0.025s = 0.000801

Qderivación = 4.044 m³/s

A = (b*Yn) + (Z * Yn²)

P =

3.572

Iterando tenemos :

Yn = 1.044 m.

Con este dato remplazamos en las formulas y tenemos:Area = 4.494 m²

Perimetro = 6.342 mRadio H. = 0.709 mEspejo = 5.610 m

bt = 6.610 mV = 0.900 m/shv = 0.041 m

E = Yn+hv = 1.085 mBL = Yn /3 = 0.348 m.

Asumiremos: BL = 0.40 m.

CANAL DE LA MARGEN DERECHA :

DISEÑO DEL CANAL RECTANGULAR DE CAPTACION "CANAL SAN ISIDRO" :

b+[2*Yn*(1+Z²)0.5]

Q*n/(s0.5) = A*(R2/3)

= (A5/3) / (P2/3)




Asumimos un valor de b = 2.80 m.Qderivación = 4.034 m³/s

s = 0.00074n = 0.025 Revestimiento de Concreto A = b*Yn Formula a usar P = b+2*Yn Formula a usar

3.707Iterando se tiene:

Yn : Tirante normal = 1.607 m.

Yn = 1.607 m.

Con este valor remplazamos en las formulas y se calculan:

Area = 6.865Perim = 7.423 m.

Rad H. = 0.925 m.Velocidad = 2.001 m/s

hv = 0.204 m.E = Yn + hv = 1.811 m.

BL = Yn/3 = 0.536 m.

Se asumira: Usar BL = 0.40 m.Yn + Bl + hv = 2.21 m.

12.50

Canal Rectangular Canal Trapezoidal

Figura Caracteristica de una Transición.Longitud de transicion. Lt = (T - t)*Ctg 12.5°/2

Para α = 12.50Donde :

B = T = 3.00 Canal Trapezoidal (Espejo)b = t = 2.80 Canal Rectangular

Remplazando y calculando:

Lt = 0.451

Asumimos : Lt = 2.00 m.

DISEÑO DEL CANAL DE CONDUCCION DE SECCION TRAPEZOIDAL. (Revestimiento de Concreto).

Adoptamos : Z = 1.000B = 3.000n = 0.025s = 0.00076

Qderivación = 4.034 m³/s

Q*n/(s0.5) = A*(R2/3) = (A5/3)/(P2/3)

= [(b*Yn)5/3] / [(b + 2Yn)2/3]

m2

Bb

Lt

Bb




A = (b*Yn) + (Z * Yn²)

P =

3.658

Iterando tenemos :

Yn = 1.096 m.

Con este dato remplazamos en las formulas y tenemos:Area = 4.488 m²

Perimetro = 6.099 mRadio H. = 0.736 mEspejo = 5.192 m

bt = 5.992 mV = 0.899 m/shv = 0.041 m

E = Yn+hv = 1.137 mBL = Yn /3 = 0.365 m.

Asumiremos: BL = 0.40 m.

DISEÑO DE LA VENTANA DE CAPTACION MARGEN IZQUIERDA.

Qvc = Qder = 4.044

Donde:C = 0.600

Avc = Ancho de la ventana de captacion = 2.800 m.Hvc = Altura de la vantana de captacion = 1.610 m.Arvc = Area de la ventana de captacion = Avc*Hvc = 4.507 m.

Qvc = Qder Qvc = 11.979*h^0.5Qder = 2.892*(K-h)

b+[2*Yn*(1+Z²)0.5]

Q*n/(s0.5) = A*(R2/3)

= (A5/3) / (P2/3)

Q = C*A*raiz(2*g*haho)

m3/seg.

h

Hsed

YNCR

Qvc

HvcH = P

Fondo de rio

canal rectangular. b = 2.80 m.

K




5.12 m.Ecuacion: 11.98*h^0.5 + 2.892*h - 14.807 = 0

h Y = 0Solucion : 0.9929 0.000

Qvc = 11.936

Qder = 11.936

Reemplazando haho = 0.993 m.vc = La velocidad en la ventana de captacion será = Q/Arvc = 2.648 m/seg.

Se Recomienda Derivar el caudal excedente o controlar el ingreso mediante compuerta.

Qvc = Qder= 4.044hvc = 0.29 Qvc = 2.158*h^0.5

Arvc = 0.812 Qder = 2.892*(K-h)

Ecuacion: 2.158*h^0.5 + 2.892*h - 14.807 = 0h Y = 0

Solucion : 3.687 0.000

Qvc = 4.144

Qder = 4.144

Reemplazando haho = 3.687 m.vc = La velocidad en la ventana de captacion será = Q/Arvc = 5.103 m/seg.

RESUMEN : Avc = 2.800Hvc = 1.610

DISEÑO DE BOCATOMA - DISEÑO HIDRAULICO

Calculo de la rugosidad del rio :n

a) Valor Basico de n: Cauce en Grava Fina (Arenoso) = 0.0140b) Grado de irregularidad: Poco Irregular = 0.0100c) Cambio de dimensiones y de forma de las secciones transversales: Ocasionales = 0.0050d) Obstrucciones formadas por arrastre,raices, etc.: de efecto Apresiable = 0.0300e) Tomar en cuenta la vegetación: De efecto medio= 0.0150




f) Aumento tuortosidad del cauce Longitud de Meandros similar a la de tramos Rectos

Lm / Lr de 1,00---1,2 Usar: 1,00 n = 0,000 Lr= Longitud del tramo recto (m) 0.0000

Lm= Longitud del tramo con meandros(m) 0.0000ns =a+b+c+d+e n = 0.0740

Diseño del Barraje fijo.

Calculo de la cota en B Tomando en cuenta la toma en el margen izquierdo.

Cota B = CFC + Yn + hv + 0.20

Donde:CFC: Cota de fondo del canalCFR: Cota de fondo del rio = 97.13

Hsed: Altura de sedimentos = 1.000Yncr: Tirante Normal del canal de captacion = 1.610

hvcr: Carga de Velocidad en Canal de captacion = 0.357Pt: Perdidas por transicion, cambio de direccion, etc. = 0.200

Calculando CFC: CFC = CFR + Hsed = 98.130 msnmCalculando la cota en B:Cota en B = CFC + hvcr + Yncr + Pt = 100.297 msnm

100.297

98.487

98.130

Cota B

BLcr

Yncr

Hsed

CFR

CFC

CFC =

Cota en B =




97.1300

Calculo de la cota en B Tomando en cuenta la toma en el margen derecho.

Cota B = CFC + Yn + hv + 0.20

Donde:CFC: Cota de fondo del canalCFR: Cota de fondo del rio = 97.13

Hsed: Altura de sedimentos = 1.00Yncr: Tirante Normal del canal de captacion = 1.607

hvcr: Carga de velocidad de Canal de captacion = 0.357Pt: Perdidas por transicion, cambio de direccion, etc. = 0.200

Calculando CFC: CFC = CFR + Hsed = 98.130 msnmCalculando la cota en B:Cota en B = CCR + hvcr + Yncr + Pt = 100.294 msnm

100.294

99.737

98.130

97.1300

Calculo de altura de barraje tomando en cuenta el margen Izquierdo:

CASO 01: criterio de la ventana de captacion.

P = altura de sedimentos + Ycanal de captacion + desnivel de la ventana de captacion (h)

Hsed = altura de sedimentos = 1.000 m.Yncr = 1.610 m.

desnivel de la ventana de capatacion = 0.993 m.

CFR =

haho

Hsed

YNCR

Qvc

HvcH = P

Fondo de rio

Cota B

BLcr

Yncr

Hsed

CFR

CFC

CFR =

CFC =

Cota en B =




P = 3.603 m.

CASO 02 Criterio de la cota en B.

P = cota en B - CFR

Remplazando :

P = 3.167 m

Resumen de PCaso 01 3.603 m. Analisis Criterio de la ventana de captacionCaso 02 3.167 m. Analisis Criterio de la cota B

Se asume un P = 5.120 m.

Calculo de altura de barraje tomando en cuenta el margen Derecho:CASO 01: criterio de la ventana de captacion.


Hsed = altura de sedimentos = 1.000 m.Yncr = 1.607 m.

desnivel de la ventana de capatacion = 0.993 m.

P = 3.600 m.

CASO 02 Criterio de la cota en B.

P = cota en B - CFR

Remplazando :

P = 3.164 m

Resumen de PCaso 01 3.600 m. Analisis Criterio de la ventana de captacionCaso 02 3.164 m. Analisis Criterio de la cota B

Se asume un P = 5.120 m.

Calculo del nivel de estiaje y maxima avenida por curva de aforo.

Cota Area Perime. Radio h. Pendi. Rugosi.(m2) (m) (m) S n

97.1300

97.5000 42.55 115.7400 0.36763 0.00391 0.074

98.0000 100.05 116.7400 0.85703 0.00391 0.074

haho

Hsed

YNCR

Qvc

HvcH = P

Fondo de rio




98.5000 157.55 117.7400 1.33812 0.00391 0.074

99.0000 215.05 118.7400 1.81110 0.00391 0.074

99.5000 272.55 119.7400 2.27618 0.00391 0.074

100.0000 330.05 120.7400 2.73356 0.00391 0.074

100.2800 362.25 121.3000 2.98640 0.00391 0.074

Datos de bocatoma.Tirantes P = 5.120

Medio Max. Ave. Lbo = 115.000Por Curva: 1.9410 3.869 Sbo = 0.00391

nrio = 0.07400

Calculo de la Longitud del barraje fijo y del barraje movil

Predimensionamiento:

longitud barraje movil:longitud barraje Fijo:

lbf = lbo - #P*ep - 2*ee - lbm

Ademas se tiene que:

Predimensionamiento del espesor del Pilar (ep)

ep = espesor del pilar = 0.6 m.#p = numero de pilares = 2.00 unidad.Longitud de bocatoma = 115.00 m.

Predimensionamiento del espesor del estribo (ee)

ee = espesor del estribo = 0.40 m.

El area hidraulica del canal de limpia tiene una relacion de 1/10 del area obstruida por el aliviadero, teniendose:

A1 = A2 /10 ecuacion 01

A1 = Area del barraje movil A1 = P*Lbm

A2 = Area del barraje fijo A2 = P*lbf

0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0

96.0000

96.5000

97.0000

97.5000

98.0000

98.5000

99.0000

99.5000

100.0000

100.5000


Caudales

Cotas (m.s.n.m)




Reemplazando la ecuacion 04, 03 y 02 en 01 se despeja lbm:

lbm = 12 m.# de compuertas = 2.000 m.

longitud de cada compuerta = 5.000 m.

Entonces: lbm = 11.50 m.Lbf = 103.50 m.

Longitud de la bocatoma = 115.00 m.

Verificando el espesor del Pilar (ep)Longitud entre compuertas del Barrage Movil: Lcd

Lcd = 1.63 m.ep' = Lcd /4 = 0.41 m.

ep = 0.45 m. Cumple ep' < ep

Calculo la Carga Hidraulica "H":

Descarga sobre la cresta del cimacio (barraje fijo).

Qmax = Qcanal de limpia + Qaliviadero demasias

Qbf : Descarga del aliviaderoE : Coeficiente de reduccionC : coeficiente de descargaL : Longitud efectiva de la crestaH : Carga sobre la cresta incluyendo hvL1 : Longitud bruta de la cresta = 103.50 m.N : # de pilares que atraviesa el aliviadero = 2.00Kp : Coeficiente de contraccion de pilares = 0.010Ka : Coeficiente de contraccion de estribos = 0.00

Se seguirá un proceso Iterativo:Para un H= 1.450 m Asumido hasta que el Qmax sea igual a:

Calculo de Longitud efectiva de la cresta (L):

L = 103.442 m.

Calculo del Coeficiente de descarga variable (C) :

C = Co * K1 * K2 * K3 * K4

* Por efecto de la profundidad de llegada (Co):P/H = 3.531

En la fig.3 (DBI), pag307 (MPG-T) tenemos que :Co = 3.95

* Por efecto de las cargas diferentes a la del proyecto (K1):

he = Hhe/H = 1.00

Qbf = 0.55*C*L*H3/2

L = L1 - 2(N*Kp + Ka)*H




En la fig. 4 (DBI), pag307,(MPG-T) tenemos que.

C/Co = K1 = 3.95

* Por efecto del talud paramento aguas arriba (K2):

K2 = 1.00

*

P = hd = 5.12

(hd + H)/H = 4.53

En la fig 7 (DBI), pag 310 (MPG-T) tenemos que:K3 = 1.00

* Por efecto de la interferencia del agua de descarga:

hd = 2*H/3 = 1.134

hd/he = 0.667En la fig.8 (DBI), pag 311 (MPG-T) tenemos:

K4 = 1.00

Remplazando tenemos que.

C = 3.89

Calculando Qbf:Qbf = 386.42

Descarga en la compuerta de limpia (barraje movil).

Se considera que cada compuerta funciona como vertedero cuya altura P = 0.Para ello seguieremos iterando, igual que anteriormente asumiendo un valor de h, para ello usaremos la siguiente formula:

Qbm : Descarga del aliviaderoE : Coeficiente de reduccionC . coeficiente de descarga

Lbm : Longitud efectiva de la compuerta (barraje movil).H' : Altura total del agua.

Longitud bruta de la cresta = 11.50 m.N : # de pilares que atraviesa el aliviadero = 2.00Kp : Coeficiente de contraccion de pilares = 0.01Ka : Coeficiente de contraccion de estribos = 0.00

H' = Altura total del agua = P + H = 6.57

Calculo de Longitud efectiva de la cresta (L):

L = 11.24 m.

Calculo del Coeficiente de descarga variable (C) :

C = Co * K1 * K2 * K3 * K4

Por efecto de la interferencia del lavadero aguas abajo y de la sumergencia (K3):

m3/seg.

Qbm = 0.55*C*Lbm*H'3/2

Lbm = L2 - 2(N*Kp + Ka)*H

L2 :




* Por efecto de la profundidad de llegada (Co):P/H = 3.531

En la fig.3 (DBI), pag307 (MPG-T) tenemos que :Co = 3.95

* Por efecto de las cargas diferentes a la del proyecto (K1):

he = Hhe/H = 1.00

En la fig. 4 (DBI), pag307,(MPG-T) tenemos que.

C/Co = K1 = 1.00

* Por efecto del talud paramento aguas arriba (K2):

K2 = 1.00

*

H' = Hd = 3.50d = 0.00

(Hd + d)/H' = 1.00

En la fig 7 (DBI), pag 310 (MPG-T) tenemos que:K3 = 0.77

* Por efecto de la interferencia del agua de descarga:

hd = 2*H/3 = 2.334

hd/he = 0.667En la fig.8 (DBI), pag 311 (MPG-T) tenemos:

K4 = 1.00

Remplazando tenemos que.

C = 2.387

Calculando Qbm:Qbm = 248.440

Calculando Qmax:

Qmax = Qbm + Qbf

Qbm = 248.440Qbf = 386.421Qmax = 634.861

Se itero hasta que el Qmax = 634.573

ReumenLbm = 11.500 m.Lbf = 103.500 m.ep = 0.400 m.ee = 0.400 m.

Lbo = 115.000 m.P = 5.120 m.H = 1.450 m.

Por efecto de la interferencia del lavadero aguas abajo y de la sumergencia (K3):

m3/seg.

m3/seg.m3/seg.m3/seg.

m3/seg.




H' = 6.570 m.Qbm = 248.440Qbf = 386.421Qmax = 634.861

Calculo de la cresta, cimacio, Azud o Perfil.

De la figura Observamos, de acuerdo a la posiciónde los ejes que pasan por encima de la cresta la porción quequeda aguas arriba del origen se define como una curva circular compuesta y una tangente.

Con el valor de hv/H = 0.0114Se va a los monogramas pag 305 (MPG-T) y se calcula Zc, Yc, R1 y R2.

H = 1.450 m. Carga hidraulica del barraje fijoQ bf = 386.421 m³/s Caudal del barraje fijoLbf = 103.500 m. Longitud del barraje fijoP+H = 6.570 m.

q = Qbf/Lbf = 3.734 m²/s Caudal unitario o especificoV = q/(P+H) = 0.568 m/shv = V²/2g = 0.016 m.

Xc/H = 0.214Yc/H = 0.047

0.460

0.227Xc = 0.310 m.Yc = 18.162 m.

47.610 m.

1.491 m.

49.101 m.

Con la relacion de hv/H = 0.0114 se calcula k y n.

Del Abaco N° 01 (DBI), pag 304 (MPG-T) obtenemos los valores de :

k = 0.530n = 1.793

Remplazando en la ecuacion general tenemos:

m3/seg.m3/seg.m3/seg.

Calculo de los valores Xc, Yc, R1 y R2.

Datos De Monogramas 2:3

R1/H =

R2/H =

R1 =

R2 =

R1-R2 =

P

hv

hoH

Xc

R1R2

X

Y

Yc




1.793Y/Ho = -0.5300 *( X/Ho)

1.793Y = -0.3947 * X

X = 1.6794

Calculo del punto de tangencia (Pt)

Derivando la ecuacion de Creager en :-0.793

tg a = dy/dx = tg45 = 1 = -0.708 * X

Despejando este valor tenemos que:X = 0.647 m Puntos de Tangencia.Y = -0.181 m

Punto X (m) Y (m)1 0.00 0.0002 0.10 -0.0063 0.20 -0.0224 0.30 -0.0465 0.40 -0.0766 0.50 -0.1147 0.60 -0.1588 0.70 -0.2089 0.80 -0.26510 0.90 -0.32711 1.00 -0.39512 1.10 -0.46813 1.20 -0.54714 1.30 -0.63215 1.40 -0.72216 1.50 -0.81717 1.60 -0.91718 1.70 -1.02219 1.80 -1.13220 1.90 -1.24821 2.00 -1.36822 2.10 -1.49323 2.20 -1.62324 2.30 -1.75725 2.40 -1.89726 2.50 -2.04127 2.60 -2.19028 2.70 -2.34329 2.80 -2.50130 2.90 -2.66331 3.00 -2.83032 3.10 -3.00133 3.20 -3.17734 3.30 -3.35735 3.40 -3.54236 3.50 -3.73137 3.60 -3.92438 3.70 -4.12239 3.80 -4.32440 3.90 -4.53041 4.00 -4.74042 4.10 -4.95543 4.175 -5.12

*(Y1/1.793)




Aplicando la Ecuacion de Bernoully entre los puntos 1 y 2:

Tenemos:P + H = d1 + h1 ...................... 1

h1 = V1² / ( 2 x g) Qbf = 386.42 m³/s

Lbf = 103.50 m.

V1 = Qbf / (d1 x Lbf )

Remplazando el valor de V1 en h1 y luego en la formula 1

Se tiene:P + H = d1 + [ ( Qbf / (d1 x Lal ) )² / 2g ]

la suguiente ecuación:

Calculo de los tirantes Conjugados (y1, y2).

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00

-5.00

-4.50

-4.00

-3.50

-3.00

-2.50

-2.00

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

Geometria del Aliviadero.

Horizontal (m).

Vertical (m).

H

epd

P

Y1

10




1 d1³ - 128.9 d1² + 13.94 = 0

Tanteo debe cumplir = 0

d1

0.15

0.20

0.25

0.30

0.329

0.35

0.40

0.45

V1 =

hV1 =

Calculo de tirante conjugado (d2) :

N°F°=V1 / [ g * d1 ]^0.5 = 6.31

d2 / d1 = 0.5 * [ (1 + 8F²)^0.5 - 1] = 8.437

d2 = 0.33 m. x 8.437 = 2.78 m.V2 = 1.344 m/s

Datos:Lbf = 103.500 m.

P : Altura de la aliviadero fijo = 5.120 m.H : Carga hidraulica sobre el aliviadero = 1.450 m.

Qbf = 386.4214 m3/seg.

Tomando Bernaulli entre la seccion de control que se localiza sobre la cresta y al pie de la cortina, tal como se muestraen la figura:

Donde :

0.00 Perdidas de descarga dentro del tramo.P + H = 6.570 m.

Qbf = 386.421 m³/s

0.329 m.P + H = 6.88 Cumple

11.339 m/seg.

Asumiendo un espesor del colchon amortiguador:

epd = 0.65 m.

Z = P+epd = 5.770 m.Qbf = 386.421 m³/slbf = 103.500 m.

Calculando Y1 (forma 01):

P + H = Y1 + (V1²/2g) + S perdidas

S perdidas =

hv1 = V12/(2*g) = q2/(2*g*Y1

2) : perdidas de carga por velocidad.

Y1 =

V1 =

Calculando Y1 (forma 02):

0 2 4 6 8 10 12

0

2

4

6

8

10

12

y

d1




1.124 m.Abf = Yc*Lbf = 116.358Vc = Qbf/Abf = 3.321 m/s.hv = Vc²/2g = 0.562 m.

0.000 Perdidas de descarga dentro del tramo.

Remplazando estos valores en la ecuacion tenemos que:

7.46 m.

Conjugando estas dos ultimas ecuaciones tenemos la ecuacion:

0.7105 7.461Y1^3 - 7Y1^2 + 0.7105= 0

Iterando tenemos que:

0.315a = 0.000

11.837

Resumen

0.329 m 11.339

0.315 m 11.837

0.329 m 11.837

2.907

1.284

RESUMEN:

0.329 m.

2.907 m.

11.837 m/seg

1.344 m/seg.

Calculo del Numero de Froude.

6.587 Caso = 4.00

Profundidad de la cuenca o de la poza de disipacion.

0.412 m.Se asume S = 0.900 m.

Radio de la curva al pie del Azud

1.646 m.

Longitud del estanque amortiguador o poza de disipacion

Yc = [Qbf²/(Lbf²*g)]1/3 =m2

S perdidas =

Y1 + (V1²/2g) = Z + Yc + hv - Sperdidas.

Y1 + (V1²/2g) =

V1 = Qbf/(Lbf*Y1)

Y1 + / Y1² =

Y1 =

V1 = Qbf/(lbf*Y1) =

Caso 01: Y1 = Caso 01: V1 =

Caso 02: Y1 = Caso 02: V1 =

Y1 = V1 =

Calculo de Y2:

Y2 = -Y1/2+[(2Y1*V1²/g) + (Y1²/4)]0.5

Y2 = Tirante conjugado en 2 =

V2 = Velocidad en 2 =

Y1 =

Y2 =

V1 =

V2 =

F1 = V1/raiz(g*Y1)

F1 =

S = 1.25*Y1 =

R = 5*Y1 =




Según Lind Quist:

Lpd = 12.887 m.

Según Safranez:

Lpd = 13.012 m.

Según Pavloski:

Lpd = 12.984 m.

Según Torres Herrera:

Lpd = 18.042 m.

Longitud promedio de la poza de disipacion = 18.04

Se asume una Lpd = 20.00

Calculo del espesor del enrrocado:

Donde:e = espesor de enrocado.

q = Caudal unitario o especifico = 3.734 m³/s/mHt = Carga hidraulica total = H + P = 6.570 m.

Reemplazando valores tenemos:e = 1.282 m.

e = 1.300 m.

Calculo de la longitud del enrocado:

Donde:

6.570q = Caudal unitario o especifico = 3.734

Material del cauce CLimo o arena muy fino 18

Arena fina 15Arena de grano grueso 12

Grava y arena 4--9Cascajo con grava y arena 4--6

Reemplazando valores tenemos:

Le = 24.164 m.

Usar Le = 25.000 m.

Calculo de la longitud del solado delantero (Lsd):

Lsd = 5*H Lsd = 7.25 m.

SE asume = 10.00 m.

Lpd = 5*(Y2-Y1)

Lpd = 6*Y1*V1/(g*Y1)1/2 = 6*Y1*F1

Lpd = 2.50*(1.90*Y2-Y1)

Lpd = 7.00*(Y2-Y1)

e = 0.6*q1/2/(Ht/g)1/4

Le = C*raiz(H)*(0.642*q1/2-0.612)

H = Carga de agua para maxima avenida o carga hiraulica total = H + P =

C = Coeficiente de filtracion de Blight que depende de la clase de material del lecho del rio =




Calculo de los muros de encauzamiento.

Calculo de la longitud del muro de encuzamiento.

Aguas arriba = 10.000 m. Depende de la topografia.Cimacio : ld + d = 4.175 m.

Aguas abajo = 30.00 m. Depende de la topografia.Estanques = 45.000 m.

Longitud de muro total = 89.175 m.Se asume un valor de lme = 84.200 m.

Calculo de la altura del muro de encauzamiento:

Hm = 1.25*(H+P)

Hm = 8.213 m.

Hm = 8.300 m.

0.25*(H+P) = 1.64

Verificacion de espesor de poza de disipa epd

Determinacion del espesor del colchon o poza según Krochin:

emin = 0.30 m.Factor de Seguridad (1.10-1.35) = 1.35

epd = 0.41 m.

0.65 m.Se asume un valor de epd = 0.60 m.

Verificando el valor de "e"

Donde:q = Caudal unitario o espesifico = 3.734 m³/s

6.241 m.

0.611 m.epd > e1, Cumple

Usar epd= 0.65 m.

Predimensionado de los dentellones delanteros y posteriores.

Para el calculo de Y1 (forma 02) se considero por predimensionado un valor de epd =

e1 = 0.20*q1/2*z1/4

z = P + H - Y1 =

e1 =

lut

epd

add

ldp

adp

aut

poza de disipacion

dentellon delantero dentellon Posterior

umbral terminal

Df

t2

t1

hz

hm

s/c

hp

b2b1




Dentellon delantero.

add = 2.000 m.Determinacion de la longitud del dentellon.

13.712

2.742

Se asume un valor de ldd = 2.750

Dentellon posterior.adp = 2.000 m.ldp = 2.000 m.

Umbral terminal.aut = 0.600 m.lut = 0.700 m.

Calculo de la posicion de los lloradores.

Valores del coeficiente de Filtracio "C"Materiales Bligh Lane

Arena fina y limosas 15--18 7--8.50Arena muy fina Arenas comunes 9--12 5--6Arena de grano grueso Canto rodado, grava y arena 4--9 2.5--4Suelos arcillosos 6--7 1.6--3

Cascajo con grava y arena 6--4 1.6--3

Calculo de la Longitud de filtracion necesaria "L"Lfn = C*H

C = Valor del coeficiente de filtracion = 5.00 Según komoyH = 1.450 m.

Lfn = C*H = 7.250 m.Lcomp = lv + lh/3

Donde:lh = ldd + d

Por lo tanto: Lcomp = lv + (ldd + d)/3 Igualando: Lcomp = Lnec, se pocede a calcular d:

d = 3*(Lnec - lv) - lddDespejando se obtiene:

ldd = 2.75 m.lv = 2.65 m.d = 11.05 m.

Determinacion de la altura del dentellon delantero: (mayor informacion en MPG-T))

Carga total de agua = P + H + V12/(2*g) =

El espesor minimo: ldd = 0.20*(H + P + V12/(2*g)) =

Según Lfn < Lcomp, significa que la longitud de filtracion necesaria < la longitud de filtracion compensada en posicion "d" de los lloradores o filtros:

aut

ldd

add

epd

d

ldd

ldp




Se asume un valor de d = 11.10 m.

Calculo de los pilares

Calculo del espesor pilar (ep)

ep = 0.282*H = 0.409 m.Se asume un valor de ep = 0.500 m.

Calculo del radio de tajamar ( rp ).

rp = epd/2 =se asume un radio de tajamar = 0.325 m.

Calculo de la longitud del pilar (lp)

Tajamar = 0.325 m.Cimancio = 4.175 m.Estanque = 20.000 m.

24.500 m.Se asume un valor de lp = 20.00 m.

Calculo de la altura inicial del pilar.

Aguas Arriba:Tirante maximo = H + P = 6.570 m.Altura de la compuerta = 2.000 m.

api = 8.570 m.

Aguas Abajo:Borde libre = 0.500 m.

Tirante maximo = 2.907 m.api = 3.407 m.

Diseño estructural del Aliviadero demasias.

Informacion general:* Peso volumetrico del concreto = 2400.00

* Resistencia a la compresión del concreto F´c = 210.001.40

1200.00* Peso específico de agua infiltrada = 1000.00

Analisis de la estabilidad del aliviadero para agua a nivel de cresta.

La longitud del pilar debe abarcar el cimnacio, estanque amortiguador y el tajamar por lo tanto:

La altura inicial del pilar se proyectara teniendo en cuenta que el borde inferior de la compuerta a de llegar a mayor altura que el maximo nivel aguas arriba del tirante en funcion del tirante aguas abajo

Se puede replantear dichos valores dependiendo de la topografia y de la correcta ubicación de la bocatoma

* Resistencia del terreno st =* Peso específico de agua con sedimentos (gwcs)=

P=ZSv




Fuerzas Actuantes:Ew = Fuerza hidrostatica o empuje del agua.Sp = Resultante del diagrama de subpresiones.

Sh = Componente horizontal de la fuerza sísmica.Sv = Componete vertical de la fuerza sísmica.

Calculo de la Fuerza Hidrostatica.

Ew = 0.5*gw*Z²*b

Z = 1.80 mgwcs = 1200.00 kg/m³

b = 1.00 m.

Ew = 1944.000 Kg

Punto de aplicación:Yh = Z/3 = 0.600 m.

Calculo de la Fuerza de subpresión.

Sx = (Hx - H*Lx/Lfn)*gw

Donde:H = 1.800 m

lfn = 5.103 mH/lfn = 0.35 m.

Analizando en los puntos indicados

Para el punto 02 se tiene:

Hx = H + P + epd + add = 4.600 m.lh = 0.000 m.

lv = (1-2) = 2.800 m.lx = 2.800 m.

Reemplazando se tiene:

4334.185

W1 = Peso de la estructura.

Sx = S2 = kg/m2

O4

32

1

Fsp1

Yh

P=Z

Ew

Sv

Sh1

W1

Sv

Sh2

W2

Sv

Sh3

W3

ld d

O

+-Fsp2

Fsp1





Hx = H + P + epd + add = 4.600 m.lh = (2-3) = 1.500 m.lv = (1-2) = 2.800 m.

lx = 3.300 m.


3500.000


Hx = H + P + epd = 2.200 m.lh = (2-3) = 1.500 m.

lv = (1-2) + (3-4) = 4.800 m.lx = 5.300 m.


433.334

Para el punto p se tiene:

Hx = H + P + epd = 2.200 m.lh = (2-3) + (4-p) = 5.500 m.lv = (1-2) + (3-4) = 4.800 m.

lx = 6.633 m.


-11.110

Donde los momentos de subpresion son los siguientes:

Formulas: brazo 1 = ldd*0.5 + d

brazo 2 = d*0.5Los momentos son con repsecto al punto "p".

Sp Brazo (m) Momento (kg*m)1 5876.11 4.75 27911.5232 844.45 2.00 1688.890

Calculo del peso de la estructura.

Sx = S3 = kg/m2

Sx = S4 = kg/m2

Sx = Sp = kg/m2

Fsp1 = (Sp2 + Sp3)*add*0.5*1

Fsp2 = (Sp4 + Sp)*d*0.5*1

El valor de W1 puede calcularse integrando las areas parciales de las franjas verticales trapezoidales, en que se puede dividir la estructura, refirinedole a ejes coordenados

Y

X




A = (a+b)*h/2Xc = h*(2*a+b)/(3*(a+b))

Yc = ((a+b)2-a*b)/(3*(a+b))

Donde.b = base mayora = base menor

P/10 = 0.350

a b h(acum) h Area1 3.501 3.501 2.565 0.142 1.2262 3.152 3.501 2.423 0.149 1.1643 2.801 3.151 2.274 0.158 1.0424 2.451 2.801 2.116 0.169 0.9195 2.101 2.451 1.947 0.183 0.7976 1.750 2.101 1.764 0.200 0.6747 1.400 1.751 1.564 0.225 0.5528 1.050 1.400 1.339 0.263 0.4299 0.700 1.050 1.076 0.336 0.30610 0.350 0.700 0.740 1.076 0.184

Totales 7.293

Xacum X(acu)*Area Yacum0.0709 0.0869 2.14600.2152 0.2505 1.93820.3661 0.3815 1.5520 X = 3.3930.5263 0.4837 1.20870.6979 0.5562 0.9083 Y = 1.2740.8839 0.5957 0.65081.0893 0.6013 0.43631.3231 0.5676 0.26461.6052 0.4912 0.13592.2401 0.4122 0.0501

4.4268 9.291 Totales

Volumen = Area*1.00Volumen = 7.293 m³Peso de la estructura = Volumen*2400 = 17503.00

10560.00 kg.

Donde:

2.750 m.

7200.00 kg.

Donde:

4.750 m.

Calculo de la fuerza de sismo.

Calculo del peso W2, tenemos (espesor del azud)

W2 =

Xc2 =

Calculo del peso W3, tenemos (espesor del azud)

W3 =

Xc3 =

Componente horizontal: Sh = 0.10*Wi:

X

h

Lc




1750.300 Kg.

Donde:

1.274 m.

1056.000 Kg.

Donde:

0.400 m.

720.000 Kg.

Donde:

1.800 m.

Componente Vertical: Sv = 0.03*Wi:

525.090 Kg.

Donde:

3.393 m.

316.800 Kg.

Donde:

2.750 m.

216.000 Kg.

Donde:

4.750 m.

Analisis de estabilidad de agua.Ubicación de la Resultante (Xr)

Tomando momento respecto al punto "p" (ubicación de los lloradores)

Fuerza (kg) Brazo (m). Mom. (kg-m)Ew = 1944.00 0.60 -1166.40

5876.11 4.75 -27911.53

844.45 2.00 -1688.89

Para W1:

Sh1 =

Yc1 =

Para W2:

Sh2 =

Yc2 =

Para W3:

Sh3 =

Yc3 =

Para W1:

Sv1 =

Xc1 =

Para W2:

Sv2 =

Xc2 =

Para W3:

Sv3 =

Xc3 =

Sp1 =

Sp2 =




17503.00 3.39 59387.24

10560.00 2.75 29040.00

7200.00 4.75 34200.00

1750.30 1.27 -2229.70

1056.00 0.40 422.40 SFh =

720.00 1.80 1296.00 SFv =

525.09 3.39 -1781.62

316.80 2.75 -871.20 SM(+) =

216.00 4.75 -1026.00 SM(-) =

Hallando el punto de aplicación propiamente dicho:

Xc = (SM(+)-SM(-))/SFv = 2.037 m.

Calculo de la excentricidad.

e = Xc-1.15/2 = 0.713 m.e' = (ld + d)/6 = 0.9170 m.

Cumple e < e'

Factor de seguridad al volteo.

FSV = SM(+)/SM(-) > 2.00

FS = 3.390 Cumple FSV > 2.00

Factor de seguridad al deslizamiento.

Fuerza resistente: Fr = u*SFv

Donde.

varia de 0-1.0.700 35.00°

Sfv = 43041.44Fr = 30129.01

Cumple

FSD = SFV/SFH > 2.00FSD = 7.868

Cumple, FSD > 2.00

Estabilidad a los esfuerzos excesivos, esfuerzos de compresion en la base.La falla por esfuerzos excesivos deben ser menores que los admisibles.

Esfuerzo = (SFv/(b*(d+ld)*(1+-(6*e)/(l+ld))

Reemplazando:

Esfuerzo 1 = 1.391 Cumple OkEsfuerzo 2 = 0.174 Cumple Ok

W1 =

W2 =

W3 =

Sh1 =

Sh2 =

Sh3 =

Sv1 =

Sv2 =

Sv3 =

u = coeficiente de fricción entre el suelo y el aliviadero.

u = =tag(f) f =

Como la fuerza resultante Fr > fuerza actuante horizontal entonces no es necesario el diseño del dentellón.

Kg/cm2.Kg/cm2.

t1s/c




Datos de inicio.1700.00 kg/m³28.00°

F'c = 210.00

1.400.55

h = 4.500 m.

s/c = 100.00df = 1.50 m.

Determinacion de Ka:

0.361

Pre dimensionamiento:

Asumiendo hz = 0.600 m.Altura de pantalla hp = h + df - hz = 5.400 m.

0.500

0.059 m.

Donde:Ka =

hp =h' =

Calculando E =

Yo = hp*(hp + 3*h')/(3*(hp + 2*h'))

Calculando Yo = 1.819 m.

Momento E*Yo = 16633.919 kg*m.Momento ultimo: 1.65*E*Yo = 27445.966 kg*m.

b = 1.000 m.

Fy = 4200.000

F'c = 210.0000.002

gs = peso especifico del terreno =f = coeficiente de friccion del terreno =

kg/cm2

st = capacidad portante del terreno = kg/cm2

u = coeficiente de rugosidad =

kg/m2

Ka = tag2(45-f/2) =

t1 = ancho de corona = m. El minimo es 0.30 m. Considerar que ya al inicio se predimensiono el estribo.

h' = s/c/gs =

Determinando t2:

E =0.5*Ka*gs*hp*(hp+2*h')

gs =

Mu = 0.90*b*d2*Fy*r*(1-0.59*r*Fy/F'c)

kg/cm2

kg/cm2

r minimo =

h'

=

P = gs*hp*Ka

Df

t2

hz

Hes

hhp

b2b1




Despejando y calculando d = 60.977 cms

rec = 7.500 cm.Ø = 1/2 "

68.727 cm.

80.000 cm.Por lotanto el nuevo valor de d = 71.865 cm.

Verificacion por corte: seccion critica a una distancia "d".

Vd = 0.5*Ka*gs*(hp-d)*((hp-d)+2*h'))

hp =d =h' =

Ka =

Calculcando Vd =Vud = 1.65*Vd =

Cortante tomado por el concreto:Vc = 0.53*raiz(F'c)*b*d Vc = 55195.408 kg.

Ø*Vc = 46916.097 kg.Cumple ØVc > Vud

Dimensionamineto del muro.

reza = 7.500 cm.hz = 87.500 cm.

Se asume un valor de hz = 80.000 cm.

Altura total del muro: hp = h + df - hz = 5.200 m.

si se tiene que:

H = hp +hz = 6.000 m.FSD = 1.500

Ka = 0.3611700.000 kg/m³2400.000 kg/m³

u = 0.550

2.092 m.

0.500 m.

0.800 m.

2.742 m.

2.750 m.

t2 = d + rec + Ø/2

t2 =

Se asume un t2 =

Altura de la zapata: hz = t2 + reza

Valores de b1 y b2:

b1/H > FSD*(Ka*gs)/(2*gm*u)

gs =gm =

Calculando b1 =

Pero se usara un valor de b1 = b1 + (t1+t2)*.5

t1 =

t2 =

El nuevo valor de b1 =

Se asume un valor de b1 =

b2 = (u*FSV/(3*FSD) - b1/(2*u))*H

hp-d

h'

P = gs*hp*Ka




FSV = 1.750

-0.092

0.800 m.

0.800 m.

Verificacion de la estabilidad.

Ka = 0.3611700.000 kg/m³

H = Hes = 6.000 m.h' = 0.059 m.

E = 11264.309 kg.

Yo = H*(H + 3*h')/(3*(H+2*h'))

Yo = 2.019 m

Determinacion de fuerzas y momentos resistentes.

2.750 m.

0.800 m.

2.350 m. lze =1700.000 kg/m³

hz = 0.800 m. hp =

22365.000 kg.

6240.000 kg.

1872.000 kg.

6816.000 kg.37293.000 kg.

Momentos

53116.875 kg*m.

4056.000 kg*m.

1872.000 kg*m.

12098.400 kg*m.71143.275 kg.

Chequeo por deslizamineto.

b2 =

b2 = hz (como minimo) =

Por lo tanto b2 =

E = 0.5*Ka*gs*H*(H+2*h')

gs =

b1 = t1 =

b2 = t2 =

lzi = b1 - t2*0.50 =gs = gca =

P1 = gs*(lzi*(hp+h') + (t2-t1)*hp*0.50 + (t2-t1)*h') = Y1 = lzi*0.50 + t

P2 = t1*hp*gca = Y2 = lze + t

P3 = (t2-t1)*hp*0.50*gca = Y3 = lze + t

P4 = (b1+ b2)*hz*gca = Y4 = (b1 + b2)/2 =S P =

M1 =

M2 =

M3 =

M4 =S M =

Yo

h'

O

P3

P1 P2

P4

E

lzi

lzeDf

t1

hz

Hes

hhp

b2b1




1.821 Si cumle FSD > 1.50, no se necesita uña

Chequeo por volteo.

Momento actuante: E*Yo = 22745.240 kg*m.Momento resistente = 71143.275 kg*m.

FSV = Mr/Ma = 3.128 Cumple FSV > 1.75

Posicion de la resultante y excentricidad

1.908 m.

3.550 m. e = L*0.50 - (X - Z) = 1.0991.232 m.

Presiones en la superficie de contactoA = L*b = 3.550 m.

9066.099 0.907

-2720.009 -0.272

Diseño de la pantalla.Momento en la base de la pantalla Mu = 27445.966 kg*m. Ø mininmo:

80.000 m. A =

71.865 m.b = 100.000 m.

F'c = 210.000

Fy = 4200.000Asmin = 0.0018*b*hf = 12.94

Smin = 9.79 cm.Sasum = 12.50 cm.Asmin = Ø 0.5 @ 12.5

a = 3.04Mumin = 3440799.05Mumin = 34.41 tn*m.

tn*mMto b(cm) d(cm) a27.45 100.00 71.87 18.86 80.17 0.0120

Determinacion del refuerzo en la pantalla.La distribucion se realiza por tercios de acuerdo a la altura de pantalla.

Donde:Ka =

hp - d =h' =

Calculando E =

Yo = hp*(hp + 3*h')/(3*(hp + 2*h'))

Calculando Yo = 1.580 m.

10890.087 kg*m.

FSD = S P*u/E =

X = S M/S P =

L = b1 + b2 =Z = E*Yo/S P =

s1 = (E/A)*(1 + 6*e/(L) = kg/cm2 = tn/m2

s2 = (E/A)*(1 - 6*e/(L) = kg/cm2 = tn/m2

t2 =

d2 =

kg/cm2

kg/cm2

As (cm2) r=As/(b*d)


gs =

Momento M3 = E*Yo =

hp-d

h'

P = gs*hp*Ka

Y3

E3




17968.643 kg*m.

0.770 m.rec = 0.040 m.

Ø = 1/2 "b = 1.00 m.

0.724 cm.

13.027Smin = 9.72 cm.

Sasum = 12.50 cm.Asmin = Ø 0.5 @ 12.5

a = 3.07Mumin = 3489538.58 kg*cmMumin = 34.90 tn*m.

tn*mMto b(cm) d(cm) a

17.97 100.00 72.37 11.89 50.54

Refuerzo horizontal

Refuerzo en la parte interior:

20.0002/3 As = 13.333 Ø mininmo:

Smin = 9.50 cm. A =Sasum = 12.50 cm.Asmin = Ø 0.5 @ 12.5

1/3 As = 6.670 Ø mininmo:Smin = 10.69 cm. A =

Sasum = 12.50 cm.Asmin = Ø 0.375 @ 12.5

Refuerzo en la parte media

0.650 m.

16.2502/3 As = 10.830 Ø mininmo:

Smin = 11.69 cm. A =Sasum = 12.50 cm.Asmin = Ø 0.5 @ 12.5

1/3 As = 5.417 Ø mininmo:Smin = 13.15 cm. A =

Sasum = 15.00 cm.Asmin = Ø 0.375 @ 15

Momento ultimo: MU3 = 1.65*E*Yo =

t3 =

d3 =

Asmin = 0.0018*b*d3 = cm2

As (cm2)

Para Ø 5/8" o mayores r = 0.002Otros casos r = 0.0025

Si t2 > 25 cm.: Usar doble refuerzo horizontal en dos capas, colocar 2/3 As en la cara expuesta y 1/3 As en cara protegida.

As = 0.0025*b*t2 = cm2 cm2

cm2

hm = t1 + (t2 - t1)/2 =

As = 0.0025*b*t2 = cm2 cm2

cm2




El calculo de la pendiente se ha obtenido en el perfil longitudinal, esta pendiente está1+080.00

Se tiene un material a los costados del

Q (m³/s)

18.44576.254

161.607




269.907398.379545.061

634.5796708.440

634.573 m³/s

1.05 m.0.80 m.

0.80 m.

3.15 m.

0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0

96.0000

96.5000

97.0000

97.5000

98.0000

98.5000

99.0000

99.5000

100.0000

100.5000


Caudales

Cotas (m.s.n.m)







DISEÑO DEL CANAL DE CONDUCCION DE SECCION TRAPEZOIDAL. (Revestimiento de Concreto).




canal rectangular. b = 2.80 m.




msnmm.m.m.m.




msnmm.m.m.m.





Analisis Criterio de la ventana de captacionAnalisis Criterio de la cota B


Analisis Criterio de la ventana de captacionAnalisis Criterio de la cota B

CaudalTirante(m3/seg)

18.4455 0.37076.2538 0.870




161.6072 1.370269.9067 1.870398.3793 2.370545.0605 2.869634.5796 3.869

Datos de bocatoma.m.m.%

longitud barraje movil: 11.500 mlongitud barraje Fijo: 103.500 m

usar: 103.500 m

El area hidraulica del canal de limpia tiene una relacion de 1/10 del area obstruida por el

0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0

96.0000

96.5000

97.0000

97.5000

98.0000

98.5000

99.0000

99.5000

100.0000

100.5000


Caudales

Cotas (m.s.n.m)




Tajamar redondoEstribos redondeados muros a 90°

634.57 m3/seg.




uni.Tajamar redondo.No hay estribo.m.




Carga hidraulica del barraje fijo

0.176460452




Puntos de Tangencia.




0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00

-5.00

-4.50

-4.00

-3.50

-3.00

-2.50

-2.00

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

Geometria del Aliviadero.

Horizontal (m).

Vertical (m).

aut

Y2 Yn

2 3




Tanteo debe cumplir = 0

y=

11.04

8.79

5.90

2.37

0.000

-1.81

-6.62

-12.07

11.339 m/s

6.55 m.




Perdidas de descarga dentro del tramo.

Conjugando estas dos ultimas ecuaciones tenemos la ecuacion:

m.

m/s.

Resumen

m/seg

m/seg

m/seg

m.

m/seg.




m.

m.

m.m³/s/m

15.00




adp

aut

Df

Hes




m.

m.

m.

Valores del coeficiente de Filtracio "C"Komoy8--10

6--7

3--63--6

3--6

Según Lfn < Lcomp, significa que la longitud de filtracion necesaria < la longitud de




kg/m³

kg/m³kg/m³

La longitud del pilar debe abarcar el cimnacio, estanque amortiguador y el tajamar por lo

La altura inicial del pilar se proyectara teniendo en cuenta que el borde inferior de la compuerta a de llegar a mayor altura que el maximo nivel aguas arriba del tirante en funcion

Se puede replantear dichos valores dependiendo de la topografia y de la correcta ubicación de

kg/cm2

kg/cm2




p

B

Fsp2




Momento (kg*m)27911.5231688.890

El valor de W1 puede calcularse integrando las areas parciales de las franjas verticales trapezoidales, en que se puede dividir la estructura, refirinedole a ejes coordenados




Xc Yc0.071 1.7500.073 1.6650.078 1.4900.083 1.3150.089 1.1400.097 0.9650.108 0.7940.125 0.6170.157 0.4430.478 0.273

m.

m.

Kg.







5470.30

43041.44

124345.64

-36675.33




0.3611700.00 kg/m³5.400 m.0.059 m.

9143.586 kg/m.

m. El minimo es 0.30 m. Considerar que ya al inicio se predimensiono el


Hes




Vd = 0.5*Ka*gs*(hp-d)*((hp-d)+2*h'))

5.400 m.0.719 m.0.059 m.0.361

6894.305 kg.11375.603 kg.




0.500 m.

0.800 m.

0.400 m.2400.000 kg/m³

5.200 m.

2.375

0.650

1.000

1.775

Y1 = lzi*0.50 + t2 + lze =

Y2 = lze + t1*0.50 =

Y3 = lze + t1 +(t2-t1)/3 =

Y4 = (b1 + b2)/2 =

Hes




m.

Cumple esfuerzo 01 < esfuerzo neto

Cumple esfuerzo 02 < esfuerzo neto

1/2

1.27

kg*cm

0.3611700.000 kg*m.

4.681 m.0.059 m.

6894.305 kg/m.

Ø mininmo: 1/2

cm2

cm2





A = 1.27

0.0070

1/2 1.27

3/8 0.71

1/2 1.27

3/8 0.71

r=As/(b*d)

> 25 cm.: Usar doble refuerzo horizontal en dos capas, colocar 2/3 As en la cara expuesta y 1/3 As en cara protegida.

cm2

cm2

cm2

cm2

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Bocatoma Presentacion