Captaciones de rÃo

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    CAPTACIONES DE ROPARA SAPs

    Abastecimiento de agua y alcantarillado - Docente: Ing. Orlando Aguilar Aliaga

    29/09/15

    Facultad de Ingeniera

    Curso: Introduccin a la Ingeniera Civil - Docente: Ing !

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    A C%&(I)'*ACI%&'(,1. Captacin en ros de caudal limitado que no produzcan sedimentacin

    ni socavacin profunda.2. Las obras de toma que se construyan, en lo posible, no debern

    modificar el flujo normal del ro cualquier cambio forzado puedecausar desbordes e inundaciones a!uas arriba de la captacin".

    #. La obra de toma se ubicar en el tramo del ro con mayor estabilidad!eol!ica.

    $. La obra civil consiste en el represamiento construidotransversalmente al cauce del ro, donde el rea de captacin se ubicasobre la cresta del vertedero central y est prote!ida mediante rejillas

    que permiten el paso del a!ua.%. Los alrededores deben estar prote!idos con cercas que eviten laentrada de animales y de personas ajenas a la operacin ymantenimiento.

    &. Las estructuras debern cumplir con las especificaciones t'cnicaspara concreto armado, ciclpeo, etc. se!(n sea el caso.

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    El agua es captada a travs de una rejilla colocada en la parte superior de una presa quea su vez es direccionada en sentido normal de la corriente. El ancho de esta presa puedeser igual o menor que el ancho del ro.

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    SOLADOSUE!"O!

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    !ESA

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    C%.#%&'&$'( )' A CA#$ACI&,

    1. +-)/u cota superior est al mismo nivel de la cota del fondo

    del ro. Construida !eneralmente de concreto ciclpeo,

    dentro de ella se encuentra el canal de aduccin.

    2. 0L)0 0 -0C)0 3+-40 - 45-40/3bicados a!uas arriba y a!uas debajo de la presa. 6ienen

    por objeto prote!erla de la erosin. +ueden serconstruidos en concreto o enrocado.

    #. 730 L)6-)L-/-ncauzan el a!ua 8acia la rejilla y prote!en de los taludes.

    -l anc8o de estos muros depende de la estabilidadestructural pudiendo ser 9.&9 m o menos. on deconcreto ciclpeo.

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    $. -:4LL)/-s colocada sobre el canal de aduccinque se encuentra dentro de la presa. Lalon!itud de la rejilla y por lo tanto del canalde aduccin puede ser menor que la

    lon!itud de la presa o el anc8o de la!ar!anta, se!(n las necesidades delcaudal a captar.

    -l anc8o mnimo es 9.$9 m y el lar!omnimo 9.;9 m. imensiones para facilitarlas acciones de operacin ymantenimiento. Los barrotes y el marcopueden ser de fierro con separacin entrebarrotes de % a 19 cm y el dimetro de losbarrotes puede ser de < pul!ada, =pul!ada o de 1 pul!ada.

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    C%.#%&'&$'( )' A CA#$ACI&,

    %. C))L - )3CC4>/ecibe el a!ua a trav's de la rejilla yentre!a el a!ua captada a la cmara derecoleccin. 6iene una pendiente de 1? a

    $? con el fin de dar una velocidad mnimaadecuada y que facilite las tareas demantenimiento.

    La seccin de este canal puede serrectan!ular o semicircular. )(n cuando laseccin semicircular es la ms eficientedesde el punto de vista del funcionamiento8idrulico, la seccin rectan!ular es msfcil de construir.

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    C%.#%&'&$'( )' A CA#$ACI&,

    &. C@7)) - -C0L-CC4>/Aeneralmente es cuadrada o rectan!ular,con muros de concreto armado cuyo

    espesor puede ser 9.#9 m y su altura i!uala la de los muros laterales.

    -n su interior se encuentra un vertederode eBcesos lateral que entre!a el a!ua auna tubera de eBcesos que re!resa ala!ua del cauce del ro.

    e coloca una tapa de acceso para lainspeccin y una escalera para el in!reso.

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    C )I('% )' A %CA$%.A )' F%&)%,

    C.1. iseo de la presa/a". Derificacin de caudal/ Emd F E mn del ro en el sitio de la captacin".

    b". La presa y la !ar!anta de la bocatoma se disean

    como un vertedero rectan!ular de doble contraccin.

    1 7edicin de cuenca.

    1 7ediciones directas.

    1 -studio 8idrol!icode la cuenca.

    L

    LG9.2H 9.1H9.1H

    H

    +

    2 3 4.56L74.8 94:

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    C )I('% )' A %CA$%.A )' F%&)%,

    +ara determinar el valor de la lmina de a!ua para las condiciones de diseo Emd" y paralas condiciones mBimas y mnimas del ro se despeja el valor de H de la ecuacin 1"/

    L

    LG9.2H 9.1H9.1H

    H

    +

    2 3 4.56L74.8 94:

    7 3 92 ;4.56L:

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    C )I('% )' A %CA$%.A )' F%&)%,

    La velocidad del a!ua al pasar sobre la rejilla ser/

    L

    LG9.2H 9.1H9.1H

    H

    +

    r 3 2 ; L>7 96:

    Cuyo ran!o debe ser entre 9.# I # mJs de manera que

    puedan ser aplicables las ecuaciones del alcance delc8orro presentadas a continuacin para la determinacindel anc8o del canal de aduccin ecuaciones % y &"/

    C.2. iseo del canal de aduccin/)nc8o del canal de aduccin/

    Xs3 @.=r

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    C )I('% )' A %CA$%.A )' F%&)%,

    onde/Ks alcance filo superior m".Ki alcance filo inferior m".Dr velocidad del ro mJs".H profundidad de la lmina de a!ua sobre la presa m".* anc8o del canal de aduccin m".

    C.#. iseo de la rejilla/i se utiliza una rejilla con barrotes en la direccin del flujo, el rea neta de la rejilla se determina se!(n la eBpresin/

    Dr

    Cmaracolectora

    Lr 7n. 9.;9 m"

    a

    *7n. 9.$9 m

    M b

    A neta3 a'# 95:

    onde/)n rea neta de la rejilla m2".a separacin entre barrotes m". n(mero de orificios entre barrotes m".

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    C )I('% )' A %CA$%.A )' F%&)%,

    iendo b el dimetro de cada barrote, lasuperficie de la rejilla es aproBimadamente/

    Haciendo la relacin entre rea neta y rea total se obtiene/

    A total3 9a B :'#

    94@:

    Dr

    Cmaracolectora

    Lr 7n. 9.;9 m"

    a

    *7n. 9.$9 m

    M b

    9:

    A neta a

    A total a B

    A neta3 Fa ; 9a B :GA total

    N reemplazando el rea total en funcin de la lon!itud de la rejilla Lr/

    A neta3 Fa ; 9a B :G'Lr 944:

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    C )I('% )' A %CA$%.A )' F%&)%,

    +or otra parte, el caudal a trav's de la rejilla es/

    onde/O 9.P para flujo paralelo a la seccin.Db velocidad entre barrotes mBima de 9.2 mJs".

    2 3 HA neta

    Dr

    Cmaracolectora

    Lr 7n. 9.;9 m"

    a

    *7n. 9.$9 m

    M b

    94

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    C )I('% )' A %CA$%.A )' F%&)%, ejilla

    Cortea!uasarriba

    DoEJ*8o"

    Lr 9.&9 m

    ho3 F

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    ho3 F

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    C )I('% )' A %CA$%.A )' F%&)%,

    )ldesarenadorL

    C.%. iseo de la cmara de recoleccin/e aplican las ecuaciones del alcance de unc8orro % y &" reemplazando los t'rminos por losde la condicin de entrada a la cmara/

    Xi

    Xs

    *L

    H

    Xs3 @.=e

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    )l ro

    Dertedero deeBcesos

    C.&. esa!Re del canal de eBcesos/La capacidad mBima de captacin de la rejilla sepuede aproBimar al caudal a trav's de un orificio,cuya ecuacin es/

    2captado3 *dAneta 9