DISEÑO DE BOCATOMA ED

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DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 1

1,- CARACTERÍSTICAS HDRÁULICAS PARA EL DISEÑO

Caudal de captación Q cap = 3.09 m3/seg ok

Caudal de máximas avenidas Q máx = 13.100 m3/seg ok

Pendiente promedio del río S = 0.025 m/m ok

Ancho del río b = 9.50 m ok

Coeficiente de Manning: n = 0.055 CALCULAR CON LAS CARACTERISTICAS QUE TIENES

periodo de Retorno t = 50.00 años ok

CALCULO DEL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD DEL RIO (n de Manning)

No= 0.028

N1= 0

N2= 0.005

N3= 0.01 "==> n= 0.053

N4= 0.01

N5= 1

2,- ANÁLISIS HIDRÁULICO PARA MAXIMA AVENIDA

Datos:

Caudal máxima avenida Q máx = 13.100 m3/seg

Pendiente del río S = 0.025 %

Ancho del río b = 9.50 m

Coeficiente de Manning n = 0.055

CONDICIONES CRITICAS:

calculo del caudal por unidad de ancho q= 1.379 m3/seg/m

calculo del tirante critico Yc= 0.579 m

Area critica Ac= 5.498 m2

perimetro critico Pc= 10.657 m

radio critico Rc= 0.516 m

velocidad critica Vc= 2.383 m/seg

pendiente critica Sc= 0.042 m/m

energia critica Ec= 0.868

froude F= 1 flujo critico

PARA AVENIDA NORMAL:

Apartir de la fórmula de Manning: V=1/n*b^(2/3)*S^(1/2) y Q=V*A

Para una sección rectangular de máxima eficiencia se encuentra los datos siguientes:

A = B . yn

PROYECTO: CONSTRUCCION DE LA IRRIGACON ACOBAMBA

n

SRAQ

2/13/2.

2/13/2)2

().(

SynB

yn

n

ynBQ


DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 1P = B + 2 ynR = (B . Yn)/(B+2yn)

RESOLVIENDO POR TANTEOS

4.557 4.559 Yn= 0.68 "==>ASUMIR Yn"rellenarr con el HICA

Tirante Yn = 0.68 m

Area A = 6.45 m2

Perímetro mojado Pm = 10.86 m

Radio Hidraúlico R = 0.59 m

Velocidad V = 2.03 m/seg

Número de Froude F = 0.79 flujo subcritico

3.- DISEÑO HIDRÁULICO DE LA ESTRUCTURA DEL BARRAJE FIJO

cuando nuestro caudal de captacion es

3Y 2.5Y 2Y

P= 2.037 1.6975 1.358

con lo cual se deduce que el valor de P= 1.358

3.1.- Altura de Carga en la Cresta del Barraje:

Q=C*L*Ho^(3/2) Donde: Q = Caudal máximo

C = Coeficiente de descarga

L = Longitud del río

Ho = Altura de sobre carga máxima sobre la cresta

Usando la fórmula de REHBOCK, se puede determinar el coeficiente de descarga asumiendo P y H

C´=(3,27+0,4*H/P)*0,55 y realizamos los siguientes aproximaciones:

P(m) Ho(m) "asumido" C Q(m3/s)

1.600 0.805 1.909 13.100 13.100 el 1.23 sale de una pequeña iteracion que se hace ps

1.601 0.810 1.910 13.23

1.602 0.815 1.910 13.35

1.603 0.820 1.911 13.48

1.604 0.825 1.912 13.61

1.605 0.830 1.912 13.73

1.606 0.835 1.913 13.87

1.607 0.840 1.913 13.99 Diseño:

1.608 0.845 1.914 14.12 P = 1.600 m

1.609 0.850 1.915 14.26 C = 1.909

1.610 0.855 1.915 14.38 H = 0.805 m

1.611 0.860 1.916 14.52

De los cálculos anteriores se conoce:

Yn = 0.679 m

P = 1.600 m

q = Q/L 1.379 m3/seg/m

V = 0.573 m/seg

Según el Ing° TSUGUO NOSAKI , una vez establecido un apropiado tirante "y" de agua en el canal de conducción, se ubicará el vertedero del barraje a una elevación sobre el fondo del rio igual a:

3y Cuando el caudal sea muy pequeño Q < 1.0 m3/seg

2.5y Cuando el caudal sea igual a Q = 1.0 m3/seg

2.0y Cuando el caudal sea mayor a Q > 10.0 m3/seg

En nuestro caso el caudal de ingreso o entrada es de 0.48 m3/seg., lo cual nos da un tirante de y =1.12m por ser el Q<1m3/seg. el barraje tendra una elevación de 3h. resultando:

2/13/2)2

().(

SynB

yn

n

ynBQ


DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 1Para distintos valores de "P" se tiene el siguiente cuadro:

P(m) V(m/s) hv(m) Ho=Ho-hv

1.600 0.573 0.017 0.788

2.100 0.475 0.012 0.794

1.500 0.598 0.018 0.787

2.000 0.492 0.012 0.793

2.100 0.475 0.012 0.794

2.500 0.417 0.009 0.796

3.000 0.362 0.007 0.798

3.500 0.320 0.005 0.800

4.000 0.287 0.004 0.801

4.500 0.260 0.003 0.802

5.000 0.238 0.003 0.802

5.500 0.219 0.002 0.803

6.000 0.203 0.002 0.803

De los resultados podemos concluir que cuando se incrementa el valor de "P", "Ho" también

aumenta y la velocidad disminuye, el cual genera mayor curva de remanso por consiguiente el costo también será mayor.

Para la condición más crítica(compuertas cerradas) se tiene:

Y max = P + Ho Y max = 2.405 m

4,- CALCULO DE LA LONGITUD DEL ALIVIADERO Y DE LA COMPUERTA DE LIMPIA

Lc e Lb = Lf

Lr

Se recomienda que: Ac = Ab/10 Donde : Ac: Area de la compuerta

Lc = Lr/11 Ab: Area del aliviadero

e = Lc/4 Lr: Longitud del río (ancho)

Lc: Longitud de la compuerta móvil

e : Espesor del pilar.

Se tiene: Lr = 9.50 m

Lc = 0.86 m

Lc= 0.90 m colocar ya redondead ps

e = 0.23 m 0.25 (recomendado)

e = Lc/4 0.25 m colocar ya redondead ps

La longitud fija del aliviadero: Lf = Lr-Lc-e => Lf = 8.35 m

Corrección de la longitud efectiva:

Le=Lf-2*(n1*kp+n2*ka)*He

Longitud fija de la cresta Lf= 8.35 m

Número de pilares n1= 1.00

Número de estribos n2= 1.00

Coef. de contracción del pilar (forma del pilar) kp = 0.000

Coef. de contracción lateral por el muro (forma del estribo ka = 0.20

Carga de operación He = 0.805

Corrección de la longitud del aliviadero : Le = 8.028 Lf= 8.00 m

Corrección de la longitud para la limpia : Le = 0.578 Lf= 0.60 m

Espesor del pilar e= 0.25 m

Ac

Ab


DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 1DISEÑO DEL BARRAJE DE ACUERDO A LAS LONGITUDES RECOMENDABLES

El caso más crítico se presenta cuando ocurre la máxima avenida y la compuerta de limpia

se encuentra cerrada, entonces el análisis se hará para los siguientes casos:

a) CUANDO LA COMPUERTA DE LIMPIA SE ENCUENTRA CERRADA

Se tiene los datos:

Qmax = 13.10 m3/seg

Le = 8.00 m

Fundamento: Ho = ?

Fórmula: Q=C*Le*K1*K2*K3*K4

El coeficiente de descarga "C" se hace por tanteos tomando las tablas de USBR:

1,- Tomando en cuenta la profundidad de llegada: P/Ho.....Co =

2,- Por efecto de cargas diferentes He/Ho=C/Co........K1

3,- Por efecto del paramento del talud aguas arriba K2

4,- Por efecto de interferencia del lavadero de aguas abajo (Hd+d)/Ho=(P+Ho)/Ho.......K3

5,- Efectos de sumergencia: Hd/Ho.........K4


DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 1Para el problema se hace una serie de tanteos, hasta aproximarnos al Qmax, variando valores de "Ho"

P(m) Ho(m)

1.60 0.805 `==> ASUMIR

a.1) tomando en cuenta la profundidad de llegada

a.2) Por efecto de las cargas diferentes

a.3) Por efecto del talud del Paramento



a.4) Por efecto de interferencia aguas abajo

a.5) Por efecto de sumergencia

De los datos calculados se obtiene el siguiente resumen:

Con el cual se calcula:

1,- Para: P/Ho = 1.9876 Se tiene: Co = 3.880

2,- Para: Ho = He K1 = 1.00


DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 13,- Para talud vertical aguas arriba: K2 = 1.00

4.- Para: (P+Ho)/Ho = 2.988 Del gráfico: K3 = 1.00

5,- Para: Hd/Ho = 1.00 Del gráfico: K4 = 1.00

Reemplazando valores: C = 3.88

El caudal será: Q=,55*C*Le*Ho^1,5 Q = 12.33 m3/s

b) CUANDO LA COMPUERTA DE LIMPIA SE ENCUENTRA ABIERTA:

Condición: Q max = Q aliviadero+Q limpia

PARA EL ALIVIADERO:

Se asume un Ho menor para cuando está cerrado: Ho= 0.830 asumido par que cumpla con la tabulacion ps

Siguiendo el proceso anterior se calcula:

1,- Para: P/Ho = 1.928 C = 3.930

2.- K1 = 1.00

3,- K2 = 1.00

4,- (Hd+do)/Ho = 1.00 K3 = 1.00

5.- Hd/Ho = 1.00 K4 = 1.00

Q aliviadero = 13.08 m3/seg

PARA LA LIMPIA:

La carga será: Ho´=P+Ho

P= 1.600 Ho= 0.830

Entonces Ho´= 2.430 P= 0

1,- P/Ho = 0 Co = 3.088 (PONER MINIMO SI LA RELACION ES CERO)

2,- K1 = 1.00

3,- K2 = 1.00

4.- (Hd+d)/Ho = K3 = 0.77

5,- Hd/Ho = K4 = 1.00

Q limpia = 2.97 m3/s

Q max = 16.05 m3/s

RESUMEN:

La carga más crítica es cuando la compuerta de limpia esta cerrrada, luego la altura de los muros de encausamiento será:

H muro = P + Ho crítico + h lib

P = 1.60 m

Ho crítico = 0.81 m

h lib = 0.20 m lo minimo que se coloca

H muro = 2.60 m

5.- DISEÑO DEL COLCHÓN DISIPADOR

Datos de diseño:

Q max = 13.10 m3/seg H = 0.79 m

Ho = 0.81 m Yn = 0.6790 m

P = 1.60 m Le = 8.00 m

Se sabe aguas arriba del aliviadero:

q=Q/Le 1.638 m3/seg/m

Vo= 0.573 m/seg

hv= 0.0170 m

H=Ho-hv 0.788 m


DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 1Aplicando ecuación de energía en los puntos (0) y (1):

Eo=E1; Z+P+Ho=Y1+V1^2/(2*g)+hf(0-1)

Aplicando el tirante conjugado entre (1) y (2):

Y2=-Y1/2+(Y1^2/4+2*V1^2*Y1/g)^.5

Y2=-Y1/2+(Y1^2/4+2*Q^2*Y1/(g*Y1*Le^2)^.5.......(b)

Además: Y2=Z+Yn luego: Z''=Y2-Yn........©

Z´´=-Y1/2-Yn+(Y1^2/4+2*Q^2/(g*Le^2*Y1))

La ecuac. (b) en © y tabulando valores hasta que Z´=Z'' 0.1 Coef. Coriolis

Y1(m) Z' Z´´

0.2310 0.645 0.749

0.2130 1.124 0.821

0.2130 1.124 0.821 Aprox.

El valor de Z recomendable como mìnimo 0,30m, se asume: Z = 0.800

Se tiene: V1 = q/Y1 7.69 m/seg

N° Froude = 5.32 flujo supercritico

Y2 = 1.50 m

Y1 = 0.213 m

L1/Y2 = 5.65

Luego: Y`2= 10%Y2

Y2= Yn+z

Y2= 1.4790

Y'2 = 1.63 m

L1 = 9.19 m

5.1.- CALCULO DE LA LONGITUD DE LA POSA

Existen varios métodos:

Datos: Y2 = 1.63 m

Y1 = 0.21 m

* Según VILLASEÑOR: 4.5*(Y2-Y1) < L < 7*(Y2-Y1)

L1 = 6.36 m

L2 = 9.90 m

L prom = 8.13 m

* Otro Metodo: K*(Y2-Y1)

K=5.765 - 0.0882*(Y2/Y1)

Lr = 7.20 m

* Otro Metodo: 6*Y1*F1

Lr = 6.80 m

Z'=Y1+(1+a)/(2*g)*Q^2/(Le^2*Y1^2)-(P+Ho)......(a)

a =

(El número de Froude esta en el rango de 2.5<Fr<4.5, por tanto el resalto está

bien balanceado * De acuerdo a la figura 9-39 de la Bureau of Reclamation se

tiene:


DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 1* Según SAFRANETZ: Lr = 4.5*Y2

Lr = 7.32 m

* Según PAVLOSKI: Lr = 2.5*(1.9*Y2-Y1)

Lr = 7.20 m

* Según BAKHMETEV-MAZTHE: Lr = 5*(Y2-Y1)

Lr = 7.07 m

tomaremos el promedio:

L = 7.29 m

6.- DEFINICION DEL PERFIL DEL CREAGER

Se tiene los datos: Ho = 0.81 m

ho = 0.788

hv = 0.017 m

P = 1.60 m

Fórmula: Y/Ho = - K*(X/Ho)^n X,Y : Coordenadas del perfil

Ho : Carga neta sobre la cresta

K,n : Parámetros

Tabla de la Bureau of Reclamation figura 9.21

Para: hv/Ho = 0.0210 K = 0.540

n = 1.761



R1 = 0.511*Ho R1 = 0.411 m

Del mismo modo se tR2 = 0.213*Ho R2 = 0.171 m

Yc = 0.111*Ho Yc = 0.089 m Y = - 0.540*Ho(X/Ho)^1.761

Xc = 0.269*Ho Xc = 0.217 m

De la ecuación se tiene:

Tabulación:

X Y X Y X Y

0.05 -0.0033 0.55 -0.2223 1.05 -0.6941

0.10 -0.0110 0.60 -0.2591 1.10 -0.7533

0.15 -0.0226 0.65 -0.2983 1.15 -0.8147

0.20 -0.0374 0.70 -0.3399 1.20 -0.8781

0.25 -0.0554 0.75 -0.3838 1.27 -0.9702

0.30 -0.0764 0.80 -0.4300 1.32 -1.0385

0.35 -0.1003 0.85 -0.4784 1.37 -1.1088

0.40 -0.1269 0.90 -0.5291 1.42 -1.1810

0.45 -0.1561 0.95 -0.5819 1.47 -1.2552

0.50 -0.1879 1.00 -0.6369 1.52 -1.3314

GEOMETRIA DEL BARRAJE

Donde e>0.30m y h = P+Ho-Yn-Z

Según TARBIMOVICH: h = 1.7260 m

t = 0.2*q^0.5*h^0.25 t = 0.29 m

tenemos: e = 0.40 m Asumimos e= 0.40

DENTELLONES:

Y1 = (1,0 a 1,5)*h m

Y2 = 0,30*h (nunca menor de 1m)

Se recomienda: Y1 = 2.16 m

Y2 = 0.52 m

Se tiene: Y1 = 2.00 m

Y2 = 0.500 m Optamos Y2 = 0.50 m.

Se toma:

7.- DISEÑO DEL ESPESOR DEL SOLADO

CONTROL DE FILTRACION:

Segùn LANE:

4.70 m

5.56 m

Lf = 6.55 m

Según BLIGH : Lf = C*H Lf : Longitud de recorrido de la filtración

H : Carga hidràulica efectiva, que produce filtraciòn e igual a la diferencia

EL ESPESOR: esta debe ser suficiente para resistir el impacto del agua en su máxima ocurrencia.

Este valor de "t" por seguridad

debe multiplicarse por un

factor que puede tomarse

entre: e = (1.1 a

1.35 )*t

Lf = 1/3*S Lh+S Lv

S Lv =

S Lh =


DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 1 del hidrostático entre aguas arriba y aguas abajo de la cortina

C : Coeficiente que relaciona la carga compensada

Para: C = 3.50 Grava media

H = 2.16

Lf ´ = 7.56

Comparación: Lf > Lf '

Lf = 6.55 m

Lf ´ = 7.56 m

Como Lf > Lf ', entonces las dimensiones son adecuadas por efectos de percolación.

El valor de la supresión se estima por: Sx = b * c' * (Yx-Lx/L*H)*Wa

Donde: b : ancho de la sección normal

c ' : factor de supresión que depende de la porosidad del material, asumimos c ' = 0.50

Sx : supresión a una distancia X (kg/cm2)

Yx : carga hidrostática en el punto X=H+H'


DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 1Lx : longitud compensada hasta el punto X(m)

Wa : peso volumétrico del agua

H ' : desnivel entre el agua debajo de la cortina y el punto que se está estudiando

Cálculo para diferentes puntos:

H = 2.19 m

Hx=1.50+H'

Lx=1/3*Lhx+Lvx

H/L= ?

Supresión en los puntos críticos:

Sx=1*.5*(5.689+H'-H/L*Lx)*1000

Puntos: Sx H H/L Lx

B = 1,061.20 1.65 0.367 2.80

C = 1,250.82 1.65 0.367 1.77

D = 635.67 0.75 0.367 2.67

E = 453.88 0.60 0.395 3.02

F = 290.40 0.60 0.293 5.19

G = 1,170.92 1.45 0.122 4.99

H = 1,163.80 1.45 0.122 5.10

I = - 0.00 - -

La supresión crítica que puede causar una falla se presenta en el tramo "Y1" y "Y2", que equivale a los puntos E y F.

e = 4/3*((Sx-Yi*Wa)/Wm)

ESPESOR DEL SO Donde: Wm : peso volumétrico del concreto

Fórmula: Yi : tirante de agua en la sección considerada

Y1 = 0.21 Y2 = 1.63

Para la zona Y1y Y2 Wa = 1000 Wa = 1000

Wm = 2400 Wm = 2400

Sx = 453.88 Sx = 290.40

e = 0.13 m e = -0.7425 m

Asumimos e=0.40 m. e = 0.50 m ,

8.- DISEÑO DEL ENROCADO DE PROTECCION O ESCOLLERA:

Lt = 0.64*C*(Dd*q)^0.5 - Lc e>=0.30

Se diseña para contraDonde: Lt : longitud total de la escollera

Según BLING: C : coeficiente de Bling

Dd : altura comprendido entre la cota de la cresta y la cota estrema aguas abajo.

q : caudal por metro lineal

Lc = 0.60*C*d d = Db-Yn

q = 1.64

Dd = 1.60

Yn = 0.68

C = 6.00 (arena-grava mezclados y arcilla)

d = 0.92

Lc = 3.32

Lt = 3.00 m

9.-CAPACIDAD DE LAS COMPUERTAS DE LIMPIA:

*

Q limpia = 2*Q capt ó Q medio río

La compuerta de limpia se diseña para evacuar los sedimentos que se acumulan a espaldas del barraje, y debe

tener una capacidad Q limpia = 6.20 m3/s

* Para nuestro caso Q limpia = 10 m3/s por que se tiene dos compuertas de limpia. Vc = 1.5*C*d^0.5

donde:

C = 3.80 C : coef. en función del tipo de material, para grava y arena

d = 0.254 m d : diámetro del grano mayor d = 10" (asumido).

Vc = 2.87 m/seg La velocidad de arrastre de los sólidos depositados:

Lc = 0.90 m

H = (P+H0)-Y1


DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 1* B = Q/q q = Vc^3/g

q = 6.89 m3/seg/m

El ancho del canal s B = 0.90 m se asume B= 0.30

Q = 2.07 m3/seg (verificación)

*

La velocidad de limpia debe variar entre 1.5 Qo = Cd*A*(2*g*H)^.5 H = 5.689-a/2 A = 1.15*a

Aplicamos la relació donde: Cd = 0.60

- Para la máxima descarga: Asumir a = 0.2 m Se tomará: a = m

A = 0.230 m2 Nueva: A = m2

H = 2.31 m

Q = 0.93 m3/seg 0.05

V = 61.87 m/seg 0.02

P = 1.60 m

- Para la carga de (H=P), cuando alcanza a P Cd = 0.60

Asumir a = 0.04 m

A = 0.05 m2

H = 1.60 m

Q = 0.16 m3/seg

V = 3.37 m/seg

* Sc=n^2*g^(10/9)/q^(2/9)

n = 0.015

Cálculo de la pendiente del canal de Limpia: q = 6.89 m3/seg/m

Sc = 0.0019 La pendiente es muy pequeño por tanto se

se modificará Sc, e asume la pendiente con el Sc = 0.075

* que estaría a 0.1 m por encima del fondo del barraje por el cual :

n = 0.015 Cálculo de la velocidad:

Se calcula el tirante Y1 con la fórmula de Ma Y1 = 0.04 m V = 2.49

A = 0.04 m2 q = 0.09

P = 1.222 m

Q = 0.10 m3/seg m/seg

m3/seg/m

Aguas arriba: Z=P+Ho 2.405

Cálculo de Y2:

Eo=E1; Z+P+Ho=Y1+V1^2/(2*g)+hf(0-1)

Aplicando ecuación dZ'=Y1+(1+K)/(2*g)*Q^2/(Le^2*Y1^2)-(P+Ho)......(a)

Y2=-Y1/2+(Y1^2/4+2*V1^2*Y1/g)^.5

Aplicando el tirante Y2=-Y1/2+(Y1^2/4+2*Q^2*Y1/(g*Y1*Le^2)^.5.......(b)

Z´´=-Y1/2-Yn+(Y1^2/4+2*Q^2/(g*Le^2*Y1))

Además: Y2=Z+Yn luego: Z''=Y2-Yn........© K= 0.1

Z' Z´´ Yn= 0.679

La ecuac. (b) en © y -1.565 1.390

Y1(m) 0.5

0.8396

Pero el valor de Z 0.107 Y2= € 0.0020

Entonces: 0.037

V1=q/Y1(m/s) Z=0.60m

N° Froude= -0.598

Y2=Yrío+ Z

Yrío(m)=

Lr = 4.5*(Y2-Y1)

* La longitud del resalto: Lr = -4.00 m

Según VILLASEÑOR: Lr = 2.5*(1.9*Y2-Y1)

Lr = -2.09 m

* Según PAVLOSKI Lr = 5*(Y2-Y1)


DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 1Lr = -4.19 m

*Según BAKHMETEV-MAZTHE

09.- DISEÑO DE LA VENTANA DE CAPTACION

Se tomará L=16 m el cual se encuentra dentro de la longitud del colchón disipador:

Q cap = 3.09 m3/seg

09.1.- VENTANA Y max = 0.68 m

Datos: Ho = 2.41 m

Umbral = 0.40 m

Q = Cd*A*(2*g*h)^0.5 donde: Q : Caudal de captación

Cd : Coeficiente de descarga

Fórmula: A : Area del orificio

g : Aceleración de la gravedad

h : Carga sobre el orificio



Qd = 3.40 m3/seg

El caudal de derivacCd = Cv*Cc h = Ho - alt.vent - a/2

Qd = 1.1*Q cap

Además: 0.99 Cc = 0.607

Luego iterando se tiene: Se diseña con:

Cv = 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60

Cálculo para Máxima 0.60 0.35 0.30 0.25 0.20 Longitud ventana

Cd = 0.3 0.15 0.13 0.12 0.09 Altura ventana

Asumir L (m) = 0.18 0.05 0.04 0.03 0.02 Area neta

Asumir a (m) = 1.86 1.93 1.94 1.95 1.96

A (m2) = 0.65 0.19 0.15 0.11 0.07 >=0,10 m3/s

h (m) =

Q (m3/seg) = 0.99 Cc= 0.607

Cv= 0.601 0.601 0.601 0.601 0.601

Cálculo para condici 0.10 0.15 0.20 0.25 0.40 Longitud ventana

Cd = 0.15 0.18 0.2 0.22 0.2 Altura ventana

Asumir L (m) = 0.02 0.03 0.04 0.06 0.08 Area neta

Asumir a (m) = 0.28 0.29 0.30 0.31 0.30

A (m2) = 0.02 0.04 0.06 0.08 0.12 >= 0.10 m3/s

h (m) =

Q (m3/seg) = Altura ventana captación 0.20 m

Longitud ventana captación 0.30 m

Se toma los valores siguientes: Area neta vent. Capt. 0.06 m2

LONGITUD DE LA VENTANA:

Lt = L+C1+C2

C1 = N*e C2 = (1-Et)*L N = (L-a)/a

Lt : Longitud total de la ventana

Además: C1 : Coeficiente por efectos del barrote

donde: C2 : Coeficiente por eficiencia de funcionamiento

L : Longitud neta de la ventana

Et : Grado de eficiencia del funcionamiento (85% asumido)

N : Número total de barrotes

e : Espesor de barrotes, se considera 5/8" = 0.159 m, por ser más comercial en el mercado local

a : Espaciamiento de barrote a barrote = 0.10 m

L = 0.30 m

Reemplazando valores se tiene: C1= 0.03

C1 = (L-0.10)*0.159 C2= 0.05

C2 = 0.15*L Lt = 0.40 m una ventana

Altura ventana captación 0.20 m

Ancho ventana captación 0.40 m una ventana

Resumen: Area ventana captación 0.08 m2

10.1.- ANALISIS DE LA CRESTA DE INGRESO DE LA VENTANA

X = V*t

Y = - 1/2*g*t^2

Se sabe que para un punto "P" cualquiera se tiene las siguientes deducciones:

X^2 = - 2 * V^2 * Y/g ...... (a)

V = Cv * (2*g*H)^0.5 ........ (b)

Despejando "t" e igualando, se tiene: X^2 = - 4 * Cv^2 * h * Y ..... (c)

Además:

Reemplazando (a) y(b):

Esta es la ecuación que corresponde a la trayectoria del chorro de agua, que hace su ingreso porX^2 = - 4 * h * Y ............... (d)

para efectos del trazado de la cresta, en la ecuac (c) se obvia el coeficiente de velocidad Vc y se calcula a partir de:

h = Ho - alt.vent - a/2

Si se considera para la situación más crítica h = 1.905 m


DISEÑO DE BOCATOMA DE LA CUENCA N° 1carga sobre la ventana, por lo que:

X Y

Luego se tabula para diferentes valores de X 0.00 0

0.50 0.033

1.00 0.131

1.50 0.295

2.00 0.525

2.50 0.82

3.00 1.181

3.50 1.608

4.00 2.1

4.50 2.657

4.85 3.087

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DISEÑO DE BOCATOMA ED