NASHMETODO DE NASH PARA CAUDALES MAXIMOS

n=58mQTT/(T-1)LOG(T/(T-1))XQxXQX1326.559.00001.01720.0074-2.1294-695.24106602.254.5342225029.50001.03510.0150-1.8246-456.14625003.32913144.8919.66671.05360.0227-1.6447-238.3020993.11212.70494128.17414.75001.07270.0305-1.5159-194.2916428.5742762.29785123.7711.80001.09260.0385-1.4150-175.1415319.01292.00236110.29.83331.11320.0466-1.3318-146.7712144.041.7738799.3428.42861.13460.0548-1.2608-125.259868.8329641.5897890.9257.37501.15690.0633-1.1987-108.998267.3556251.4369990.636.55561.18000.0719-1.1434-103.628213.79691.30731087.315.90001.20410.0807-1.0934-95.467623.03611.19541170.835.36361.22920.0896-1.0476-74.205016.88891.09751268.94.91671.25530.0988-1.0054-69.284747.211.01091366.944.53851.28260.1081-0.9662-64.684480.96360.93351465.84.21431.31110.1176-0.9294-61.164329.640.86391565.423.93331.34090.1274-0.8948-58.544279.77640.80071664.263.68751.37210.1374-0.8621-55.404129.34760.74321763.753.47061.40480.1476-0.8309-52.974064.06250.69041862.443.27781.43900.1581-0.8012-50.023898.75360.64191961.6123.10531.47500.1688-0.7726-47.603796.0385440.59702059.082.95001.51280.1798-0.7452-44.033490.44640.55542156.9222.80951.55260.1911-0.7188-40.923240.1140840.51672256.442.68181.59460.2027-0.6933-39.133185.47360.48062356.252.56521.63890.2145-0.6685-37.603164.06250.44692450.482.45831.68570.2268-0.6444-32.532548.23040.41522548.672.36001.73530.2394-0.6209-30.222368.76890.38552646.552.26921.78790.2523-0.5980-27.842166.90250.35762743.022.18521.84380.2657-0.5756-24.761850.72040.33132842.812.10711.90320.2795-0.5536-23.701832.69610.30652940.632.03451.96670.2937-0.5321-21.621650.79690.283130401.96672.03450.3085-0.5108-20.4316000.26093139.671.90322.10710.3237-0.4899-19.431573.70890.24003235.7951.84382.18520.3395-0.4692-16.791281.2820250.22013334.321.78792.26920.3559-0.4487-15.401177.86240.20133433.611.73532.36000.3729-0.4284-14.401129.63210.18353530.871.68572.45830.3906-0.4082-12.60952.95690.16663630.61.63892.56520.4091-0.3881-11.88936.360.15073729.541.59462.68180.4284-0.3681-10.87872.61160.13553829.181.55262.80950.4486-0.3481-10.16851.47240.12123928.961.51282.95000.4698-0.3281-9.50838.68160.10764028.921.47503.10530.4921-0.3079-8.91836.36640.09484125.091.43903.27780.5156-0.2877-7.22629.50810.08284224.91.40483.47060.5404-0.2673-6.66620.010.07144324.541.37213.68750.5667-0.2466-6.05602.21160.06084424.271.34093.93330.5948-0.2257-5.48589.03290.05094519.531.31114.21430.6247-0.2043-3.99381.42090.04174618.9381.28264.53850.6569-0.1825-3.46358.6478440.03334717.851.25534.91670.6917-0.1601-2.86318.62250.02564817.011.22925.36360.7295-0.1370-2.33289.34010.01884916.811.20415.90000.7709-0.1130-1.90282.57610.01285016.481.18006.55560.8166-0.0880-1.45271.59040.00775116.091.15697.37500.8678-0.0616-0.99258.88810.00385214.851.13468.42860.9258-0.0335-0.50220.52250.00115313.81.11329.83330.9927-0.0032-0.04190.440.00005413.711.092611.80001.07190.03010.41187.96410.000955131.072714.75001.16880.06770.881690.00465612.011.053619.66671.29370.11181.34144.24010.01255711.9471.035129.50001.46980.16732.00142.7308090.0280588.391.017259.00001.77090.24822.0870.39210.06163213.2250-34.8992-3381.9734997936.0300

Clculo de Qm y Xm:

Qm =55.40 m/sXm =-0.6017

Clculo de los parmetros a y b:

b =-96.372

a=-2.587

Clculo del caudal mximo:

0.0088-2.0568061166

Para:T=50 aosQmx=195.630 m/s

Clculo de las desviaciones estndar y de covarianza:

Sxx=871.7875

Sqq=9973966

Sxq=-84015.5074920328

Clculo del intervalo de confianza:

X=-2.0568Q=23.1025Clculo del caudal de diseo:

Qd=218.733 m/sT (aos)P (%)XQmax(m3/s)Qd (m3/s)580.00-1.0195.10110.401090.00-1.34126.51143.592596.00-1.75166.19186.475098.00-2.06195.63218.73310099.00-2.36224.85251.0020099.50-2.66253.97283.31100099.90-3.36321.41358.56

&"Arial,Negrita"&8 UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL&"Arial,Negrita"&8ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

&"Arial,Negrita"&8 RUIZ HIDALGO NADIA SALDAA SANCHEZ PACO&"Arial,Negrita"&8 28

LOG_PEARSON IIIMETODO DE LOG PEARSON III PARA CAUDALES MAXIMOSRIO ZAA - Estacin de Aforos : EL BATAN

n=58AOQDESCENDENTESlog Q log Q 2log Q 3(logQ-logQp)^2195016.810326.5002.51396.319615.88680.8277195111.947250.0002.39795.750113.78840.6301195228.920144.8902.16104.670110.09220.3102195364.260128.1742.10784.44289.36460.2537195424.270123.7702.09264.37909.16360.2386195524.900110.2002.04224.17058.51690.1919195634.32099.3421.99713.98857.96560.1545195742.81090.9251.95873.83647.51440.1257195830.60090.6301.95733.83097.49810.1247195939.67087.3101.94113.76777.31340.1135196019.53070.8301.85023.42336.33390.0606196117.85068.9001.83823.37906.21140.0548196230.87066.9401.82573.33316.08520.0491196313.80065.8001.81823.30596.01100.0458196424.54065.4201.81573.29685.98600.0448196548.67064.2601.80793.26865.90950.0415196616.09063.7501.80453.25615.87570.0401196746.55062.4401.79553.22375.78800.036619688.39061.6121.78973.20295.73210.0344196929.54059.0801.77143.13805.55880.0280197029.18056.9221.75533.08105.40800.0228197166.94056.4401.75163.06815.37400.02171972144.89056.2501.75013.06295.36050.0213197365.80050.4801.70312.90064.94010.0098197416.48048.6701.68732.84694.80340.00691975123.77046.5501.66792.78204.64010.0041197687.31043.0201.63372.66894.36010.0009197762.44042.8101.63152.66194.34310.0008197856.25040.6301.60882.58844.16430.0000197933.61040.0001.60212.56664.11180.0000198012.01039.6701.59852.55514.08420.0000198150.48035.7951.55382.41443.75150.0025198217.01034.3201.53552.35793.62070.00471983250.00033.6101.52652.33013.55680.0060198463.75030.8701.48952.21873.30490.0131198513.00030.6001.48572.20743.27950.0140198640.63029.5401.47042.16213.17920.0179198740.00029.1801.46512.14653.14480.0193198813.71028.9601.46182.13693.12370.0203198970.83028.9201.46122.13513.11980.0204199035.79525.0901.39951.95862.74110.0419199143.02024.9001.39621.94942.72170.0432199256.92224.5401.38991.93182.68490.0459199390.63024.2701.38511.91842.65710.0480199499.34219.5301.29071.66592.15020.0982199556.44018.9381.27731.63162.08410.1068199665.42017.8501.25161.56661.96080.1242199759.08017.0101.23071.51461.86410.13941998326.50016.8101.22561.50201.84080.14331999128.17416.4801.21701.48101.80230.14992000110.20016.0901.20661.45581.75650.1581200168.90014.8501.17171.37291.60870.1870200290.92513.8001.13991.29931.48110.2155200318.93813.7101.13701.29291.47000.2182200414.85013.0001.11391.24091.38230.2403200528.96012.0101.07951.16541.25810.2752200661.61211.9471.07731.16051.25010.2776200725.0908.3900.92380.85330.78830.46293213.22503213.225093.0394155.8356271.76836.5886

PROMEDIOX =1.604DESVIACION ESTANDARS =0.3400

3. Calculo del Coeficiente de Sesgo (Csy):

n =58Csy =0.30

4. Calculo de la Variable intermedia W:T =50.0P =0.020 < P < 0.5OK

W =2.7971

5. Calculo de la Variable Estandarizada Z:Z =2.0537

6. Calculo del Factor de Frecuencia K:C =0.0501103462

K =2.21153942367. Calculo del caudal maximo (Qmax):Log (Qmax) =2.3560

Qmax =226.995 m/s

T (aos)P (%)KLog QQ (m3/s)580.000.822891.88476.5421090.001.308852.049111.9742596.001.849612.233170.9895098.002.211542.35602226.99510099.002.545682.470294.86120099.502.858702.576376.741100099.903.526322.803635.363

&"Arial,Negrita"&8 UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL&"Arial,Negrita"&8ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

&"Arial,Negrita"&8 RUIZ HIDALGO NADIA SALDAA SANCHEZ PACO&"Arial,Negrita"&8 28

LEVEDIEVMETODO DE LEBEDIEV PARA CAUDALES MAXIMOSMETODO DE LEBEDIEV PARA CAUDALES MEDIOS

N=58 AoCaudal (m/s)(Q/Qm) - 1((Q/Qm) - 1)^2((Q/Qm) - 1)^3195016.810-0.69657275790.485213607-0.3379865804195111.947-0.78435185830.6152078377-0.4825394107195228.92-0.47798240090.2284671755-0.1092032891195364.260.15991877320.0255740140.0040897649195424.27-0.56191676590.3157504518-0.1774254727195524.9-0.55054501320.3030998115-0.1668700897195634.32-0.3805102350.144788039-0.0550933307195742.81-0.22726232990.0516481666-0.0117376827195830.6-0.4476577270.2003974406-0.0897094628 195939.67-0.28394058930.0806222582-0.0228919315196019.53-0.6474756670.4192247393-0.2714378177196117.85-0.67780034080.459413302-0.3113904926196230.87-0.44278411880.1960577758-0.0868112695196313.8-0.75090446510.5638575158-0.4234031263196424.54-0.55704315760.3102970794-0.1728488649196548.67-0.12148697960.0147590862-0.0017930368196616.09-0.70956904670.503488232-0.3572596648196746.55-0.15975382990.0255212862-0.004077123219688.39-0.8485571350.7200492113-0.6110028958196929.54-0.46679115220.2178939798-0.1017109819197029.18-0.47328929660.2240027583-0.1060181079197166.940.20829384810.04338632710.0090371051972144.891.6153226122.60926714094.2148082135197365.80.18771639090.03523744340.0066146457197416.48-0.70252939030.4935475442-0.34673165531975123.771.23409814131.52299822231.8795292753197687.310.5759805180.33175355710.1910835857197762.440.12706704320.01614603350.0020516287197856.250.01533506060.00023516410.0000036063197933.61-0.39332601980.1547053579-0.0608496426198012.01-0.78321468310.6134252398-0.4804436548198150.48-0.08881575360.0078882381-0.0007005998198217.01-0.69296267770.4801972727-0.332758787919832503.512600269212.338360651243.3397289448198463.750.15071306860.02271442910.0034233613198513-0.7653447860.5857526415-0.44830273198640.63-0.26661220420.0710820675-0.0189513467198740-0.27798395690.0772750803-0.0214812326198813.71-0.75252900120.5662998977-0.4261570964198970.830.27850990830.0775677690.0216033922199035.795-0.35388589350.1252352256-0.0443189797199143.02-0.22347174570.0499396211-0.0111600943199256.9220.02746493010.00075432240.0000207174199390.630.63590784960.40437879320.2571476488199499.3420.79316294380.62910745540.4989847213199556.440.01876463680.00035211160.0000066072199665.420.18085723840.03270934070.005915721199759.080.06641769560.00441131030.00029298911998326.54.893455951623.94591115117.17826143291999128.1741.31359210761.72552422522.26663500372000110.20.98915419870.97842602870.9678142144200168.90.24367263420.05937635270.0144683923200290.9250.64123271790.41117939850.2636616833200318.938-0.65816150440.4331765659-0.2851001403200414.85-0.7319515440.5357530628-0.3921452815200528.96-0.47726038480.2277774749-0.1087091653200661.6120.11212131110.01257118840.0014094981200725.09-0.5471154370.2993353014-0.16377096423213.22556.0291164.0838Prom55.400

Clculo del coeficiente de Cv:Clculo de Cs:Clculo del coeficiente de Cv:

Cv=0.9829Cs=2.9796Cs=vara entre los valores de 2Cv, 3Cv, 4Cv2Cvpara avenidas producidas por deshielos (A)1.96572Cv3Cvpara avenidas producidas por tormentas (B)2.94863Cv4Cvpara avenidas producidas por tormentas en cuencas ciclnicas - C3.9314Cv

Consideramos que la avenida es producida por:Consideramos que la avenida es producida por:BCs=2.9486

Entonces Cs=2.9796

Para el perodo de retorno de :

T=50 aosP=2%

De la tabla que se encuentra en libro de HIDROLOGIA de Mximo Villn obtenemos el valor de KDe la tabla que se encuentra en el libro de HIDROLOGIA de Mximo Villn obtenemos el valor de K

k=3.136

Clculo del valor de Er: en la grfica Clculo del valor de Er: en la grfica Er=1.345

Clculo del caudal mximo:Clculo del caudal mximo:

Qmx=226.159 m/s

clculo del intervalo de confianza:clculo del intervalo de confianza:

A= para mayor de 40 aos el valor de A es 0.70

A=0.7Clculo del caudal de diseo:Q=27.959 m/sClculo del caudal de diseo:

Qd=254.118 m/s

T (aos)P (%)KErQmax (m3/s)Qd (m3/s)520.000.391.0076.8583.921010.001.131.05117.15128.40254.002.321.25181.56202.42502.003.141.35226.159254.1181001.004.041.39275.49310.562000.504.941.46324.50367.8910000.107.081.50440.91501.87

K; Er:Obtenidos de tabla, para T (aos).

&"Times New Roman,Negrita"&8 UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVL&"Arial,Negrita"&8ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

&"Arial,Negrita"&8 RUIZ HIDALGO NADIA SALDAA SANCHEZ PACO&"Arial,Negrita"&8 24

GUMBELMTODO DE GUMBEL

AOQ Maximo(Qmax )195016.810282.576195111.947142.731195228.920836.366195364.2604129.348195424.270589.033195524.900620.010195634.3201177.862195742.8101832.696195830.600936.360195939.6701573.709196019.530381.421196117.850318.623196230.870952.957196313.800190.440196424.540602.212196548.6702368.769196616.090258.888196746.5502166.90319688.39070.392196929.540872.612197029.180851.472197166.9404480.9641972144.89020993.112197365.8004329.640197416.480271.5901975123.77015319.013197687.3107623.036197762.4403898.754197856.2503164.063197933.6101129.632198012.010144.240198150.4802548.230198217.010289.3401983250.00062500.000198463.7504064.063198513.000169.000198640.6301650.797198740.0001600.000198813.710187.964198970.8305016.889199035.7951281.282199143.0201850.720199256.9223240.114199390.6308213.797199499.3429868.833199556.4403185.474199665.4204279.776199759.0803490.4461998326.500106602.2501999128.17416428.5742000110.20012144.040200168.9004747.210200290.9258267.356200318.938358.648200414.850220.523200528.960838.682200661.6123796.039200725.090629.5083213.225349978.976

CALCULO DEL CAUDAL MAXIMO

Periodo de Retorno ( T ) =50 aos# de Aos ( N ) =58

1) Calculo del Promedio de Caudales ( Qm )

Q m =55.400 m3/s

2) Calculo de la Desviacin Estandar ( Q )

Q =54.927

3)Calculo de los Coeficientes N , YN

De la tabla (6.13, Hidrologa - Maximo Villn), Se toman los valores, para un N = 58 aos

YN =0.55150N =1.17210

4) Obtencin del Caudal Maximo

Qmax =212.880 m3/s

5) Calculo de f

f =0.980

6) Calculo del Intervalo de Confianza

Si > 0.90, el intervalo de confianza se calcula como:

Q =53.422 m3/s

7)Clculo del Caudal de Diseo

Qdiseo = 266.302 m3/s

Qm = Q / # de AosQmax = Qm - Q(YN - lnT)/N = 1 - 1/TQ = 1.14 Q/NQdiseo = Qmax Q

CAUDAL ELEGIDODETERMINACION DEL CAUDAL DE DISEORIO ZAA - Estacion de Aforo : EL BATAN

n = 58 aos

m T (aos)Q (m3/s)Lebediev159.000326.500T (aos)Qd (m3/s)229.500250.000583.918319.667144.89010128.400414.750128.17425202.424511.800123.77050254.11869.833110.200100310.56278.42999.342200367.89487.37590.9251000501.86596.55690.630105.90087.310Nash115.36470.830T (aos)Qd(m3/s)124.91768.9005110.400134.53866.94010143.588144.21465.80025186.472153.93365.42050218.733163.68864.260100250.999173.47163.750200283.313183.27862.4401000358.562193.10561.612202.95059.080Log-Pearson III212.81056.922T (aos)Q (m3/s)222.68256.440576.542232.56556.25010111.974242.45850.48025170.989252.36048.67050226.995262.26946.550100294.861272.18543.020200376.741282.10742.8101000635.363292.03440.630301.96740.000Gumbel311.90339.670T (aos)Q (m3/s)321.84435.795331.78834.320341.73533.610351.68630.87050266.302361.63930.600371.59529.540381.55329.180391.51328.960401.47528.920411.43925.090421.40524.900431.37224.540441.34124.270451.31119.530461.28318.938471.25517.850481.22917.010491.20416.810501.18016.480511.15716.090521.13514.850531.11313.800541.09313.710551.07313.000561.05412.010571.03511.947581.0178.390

DISEO DE BOCATOMA EN ZAADonde:Aumento de presion de agua en Lb/ pie a cualquierelevacion debido alas oscilaciones sismicas y se calculaMetodo de NashQd=218.733 m/spor la siguiente formula:Metodo de Log_Pearson IIIQd=226.995 m/sMtodo de levedievQd=254.118 m/sMtodo de GumbelQd=266.302 m/sPe = c * i * Pa * h

C =Coeficiente de distribucion de presiones.

C = Cm * [ y (2 - y/h) + ( v * (2 - y/h) / h )^0.5 ] / 2

Qmax=254.1177 m/sy =Distancia vertical de la superficie del vaso a la elevacion en pies.En este proyecto de Bocatoma se estima una perdida por infiltracin del orden del 15% (perdida) por terreno areno arcillosoCm =Valor maximo de C para un talud constante.y un aporte por quebradas del 15%, aguas subterraneas 10% y rea de influencia por precipitaciones pluviales del 40% del caudal de maxims avenidasEn la superficie del agua:

y=0c=0Pe = 0Me = 0Qd=381.18 m/sEn el fondo del barraje

y =3.38h =3.38y/h =1.00CALCULO HIDRAULICOC=0.73Para un sismo de Intensidad VIII en laescala de Mercally (Zona 1, R.N.C.)DATOS NECESARIOS:La aceleracion sismica es el 32% de laaceleracion de la gravedadI. CONSTRUCCION DE CURVA DE AFORO PARA CANAL DE CONDUCCIN AGUAS ABAJODATOS HIDROLOGICOSi =0.32

Q max =381.18 m/sPa =90.48lb/pie

CAUDAL DE DERIVACIONh =7.12pieEste caudal depende de las reas a irrigar, el proyectoRemplazando :que asimismo ser descrito de la informacion basica:Pe =150.489lb/ pie MARGEN DERECHAVe = 777.90lb / pie

ProductoHa a irri.M.RiegoQ necesarioEl momento de volteo ser de:Maiz 1712 Ha1.50 l/s/ha2568.00 l/sAlgodn2144 Ha1.50 l/s/ha3216.00 l/sMe = 0.29 * Pe * yPastos534 Ha0.60 l/s/ha320.64 l/sMaracuya118 Ha0.60 l/s/ha71.04 l/sMe =2212.40lb - pieLimn384 Ha0.60 l/s/ha230.40 l/sMango10 Ha0.60 l/s/ha5.76 l/sEn unidades metricas seria :TOTAL6411.84 l/sVe =1.157Tn/mQ derivado=6.4118 m/sMe =1.000Tn - m

CLCULO DE n:2. Analisis de estabilidad de agua.1.Cauce arenoso con poco cascajo0.0142.cauce Poco irregular0.0053. Cambio de dimensiones del cause es ocasional0.005La falla en la estructura puede ser por Volteo, deslizamiento y esfuerzos excesivos.4. Poca presencia de raices efecto inapreciable 0.0005. la vegetacion tiene poco efecto0.008Debera preveerse que en el plano de desplante de la estructura solo tengan esfuerzos 6 longitud de meandros = tramos rectos0.000a compresion y que el suelo admita tracciones esto se logra cuando la resultante de 0.032las fuerzas actuantes corta al plano de la base en el tercio centralClculo de la pendiente:Ubicacin de la Resultante (Xr)0.45s=0.000993Tomando momento respecto al punto "0"453FhEaEcShVeTOTALF horz (m)-8.302-199.035-2.753-5.929-1.157-217.177SECCIONES TRANSVERSALES EN DIFERENTES TRAMOS DEL RIO LA ZAABrazo (m)1.1280.2250.9200.517Mot (m)-9.364-44.771-2.533-3.065-1.000-60.733seccion 0+300xy40100.430100SpSvWTOTAL2099.75F vert. (m)-6.088-1.77959.29251.4261099.6Brazo (m)3.3094.9134.913099.6Mot (m)-20.143-8.739291.302262.420-2099.5-3099.5-40100.8-60103M (+) =262.420m (-) =-60.733

Ubicacin de la Rseltante con respecto a "O" :

Xr =[ M(-) + M(+) ] / Fvert3.922mOK!Cae en el tercio central de toda la longitud

Excentrecidad (e)

e = L/2 - Xr =1.440

Estabilidad al volteo

F.S. =suma M (+) / suma M (-) > 1.5seccion 0+250xy50100.7F.S. =4.321OK!40100.23099.62099.5099.5-2099.5-3099.5-40100.5Estabilidad al deslizamiento.-50101.6-60102.5Fuerza resistente Fr = u * Fvu = Coeficiente de friccionentre el concreto y el terreno, segn el Fr =25.713proyecto u=0.5para grava.

Debe cumplir que Fr > Fh, caso contrario necesita undentellon, el cual con dimensiones antesoptadas

Se usar dentellones ya que las fuerzas horizontales son muy grandes y por lo tantono se tiene estabilidad ante el deslizamiento ya que la fuerza resistente es muy insig-nificante.

Calculo para hundimiento

= resistencia del terreno , segn estudios de suelos del proyectoEn la seccin 0 que corresponde al eje del alibiadero e demass se tiene que la cota 99.6 = 1.2 Kg/cmse encuentra por del fondo del ro, por lo tanto se tendr que cortar .seccion 0+350Estos esfuerzos estn dados por:xy50103.5 = [ Suma Fv * ( 1 (6e / b) ) ] / (a * b)a =140100.2b =53099.62099.751 =2.84 Kg/cm099.92 =-0.77 Kg/cm-2099.85-3099.61 , no se encuentra en el rango < 1.20 Kg/cmno cumple, por lo que se-40101.75optar por reforzar el suelo-50103con otro material mas -60103.6resistente.

3.- Anlisis estructural de Toma u obra de captacin:

Compuertas tomaSern de hierro forjado tipo gillotina del anlisis hidrlico se tiene.

a=2b=2h1=5

COSTRUCCIN DE LA CURVA DE AFORO

DATOS HIDROLOGICOSs=0.9934 /
LAMBAYEQUE: LAMBAYEQUE:

b=50el talud lo azumo por s=0.000993la calidad de suelo inestableQ derivado=6.4118 m/sTalud (Z)=2.5

cotaArea(m)P(m)RH^(2/3)1/nS^1/2Q(M/S)a)Clculo del espesor:99.5Se supone que la compuerta soporta una presin constante por unidad de superficie igual10025.62552.6930.61831.7460.03215.856a la que produce la carga hidrlica, y se que se comporta como una viga apoyada en 100.552.50055.3850.96531.7460.03250.689refuerzos horizontales.10180.62558.0781.24431.7460.032100.390101.5110.00060.7701.48531.7460.032163.471102140.62563.4631.70031.7460.032239.150326.977102.500102.5172.50066.1551.89431.7460.032326.977381 m/s102.77mximas avenidas.103205.62568.8482.07431.7460.032426.689426.689103103.5240.00071.5412.241031.7460.032538.142104275.62574.2332.397831.7460.032661.270hoP2m=a/35h1PoaRmP11Fuerzas que actuan en la compuerta.El clculo del espesor "(e)" se analizar para m, que es la zona donde se ejerce mayor presin.

P1=h1=1000.00 Kg/mP0=h2

CAUDAL (m/seg)COTA m.s.n.m.Yn (m)El momento flector mximo ser:

Caudal mximo381.177 m/s102.7723.272

A=190.3502294843P=56.5435560386Tambin se tiene:R=3.366435414Qd=381.18n=0.032Yn=3.27s=0.0009933775V=2.25z=2.5Donde72R= Tensina mxima de rotura del material (Kg/m)I/V= momento de inercia resistente (m)0.0000.0000Valor aprox. En el aforo66102.7717780193103.8623706924

1Se tiene

3

99.5Remplazando valores se tiene:50NOTA:m=0.60 considerando cuatro refuerzos horizontalesPara evitar un posible desborde se proceder a la constrcuccin de muros de encauzamientoP1=4542.7939Po=3542.7939Transicion que unira el canal dirigido al barraje R=350000 Kg/m

e=0.00866312970.866 cm5/8" a

Qcaptacin=6.412 m/s

Lt

Longitud de transicion.

Donde:a : angulo de inclinacion.T : ancho sub canal trapezoidalt : ancho canal rectangular

DISEO HIDRALICOII. DISEO DE CANALA) DISEO DEL CANAL DE ADUCCIONb=2.00 m(Valor asumido)Q=6.412 m/s(Caudal de derivacin)S=0.001n=0.015(Revestido de concreto)

2.00 m

Q * n / (s ^0.5) = A * (R ^ 2/3) = [A ^ 5/3] / [P ^ 2/3]

3.0414[ ( b*Yn)^ 5/3] / [ (b + 2Yn)^ 2/3]

3.0414=(B*Yn)^(5/3)/((B+2*Yn)^(2/3))ITERANDO Yn=2.061 mYN=2.250 mA=4.121 mP=6.121 mR=0.673 mV=1.56 m/shv=0.123 mE = Yn + hv =2.184 m

B)DISEO DEL CANAL DE CONDUCCION

Adoptamosb=3.50 mz=1Q=6.412 m/sS=0.001n=0.015

T

BL

11Yn

3.50 m

Del grfico :Q =6.412 m/sA =b*Yn+YnP =B+2(2)^0.5*YnQ * n / (s^0.5) = A * ( R^2/3)

Q * n / (s^0.5)=(b*Yn+Yn)^(5/3)/(B+2(2)^0.5*Yn)^(2/3)

Yn=0.990Iterando tenemos :Yn =0.906

A=3.994 mP=6.06 mR=0.66 mT=5.31 mV=1.605 m/shv=0.13 mE=1.04 mH=5.92 mCalculo del borde libre

BL=0.302

C) TRANSICION PARA UNIR CANAL - ADUCCION CON EL CANAL - CONDUCCION

&

Q captacin5.92 m6.412 m/s2.00 m

8.8 mLongitud de transicion.

Para & = 12.5

Donde :T =6t =2Remplazando :Lt =9Asumimos :Lt =8.8 m

III. BOCATOMA. DISEO HIDRAULICO1. barraje fijo (Aliviadero de demasias)a) Clculo de la elevacion del barraje (ELEV B)

Elev. B = CFC + Yn + hv + 0.20

DONDE: CFC = Cota de fondo de la razante del canal de captacion"CFR =Cota del fondo de razanteAltura de sedimentosh1=1.00Yn Tirante Normal del canal (m) =Yn=2.061Carga de velocidad de Canal =hv= 0.123Perdidas por transicion, cambio de direccion, etc."0.20

CFC=CFR+ 0.60

Remplazando se tiene:CFR=99.5CFC=100.5

Elev B=102.8839142543B) Clculo de altura de barraje: (P)

P=Elev B- CFR

P=3Por lo tanto:P=3

CAPTACIONTOMA102.8839142543

2.061 m3.38 m100.51.0099.5

a) Predimensionado:a.1) Por relacion de areasEl area hidraulica del canal desarenador tiene una relacion de 1/10 del area obstruida por el aliviadero, teniendose:

A1 = A2 /10A2 = Area del barraje movil

A1A23.3839142543

Ld4150.00 m

A1 = P*Ld A2 = P*(50-Ld)

Ld=4.55 mENTONCESLd= 9 m

a.2) Longitud de compuerta del canal desarenador (LCD) usaremos compuertas radiales de 96 pulg * 94 pulg

B * H =9694B * H =2.43842.3876Ac =5.822 m2

Nc =3Adoptamos Nc =3

Lcd= Ld/2

Lcd=4 m

a.3 Predimensionamiento del espesor del Pilar ( e)

e=Lcd/4

e=1.1 m

Dimensiones reales haciendo el reajuste

Long aliviadero =41 m

Asumiedo una longitud total de 40 m

1.1 m1.1 mEstribos

Barraje

3 m3 m41 m

L barraje mvil=9 mLong barraje fijo=41 mLong total =50 mESP. Del pilar =1.1 mL com. Desarena=3 m

3. Clculo de la Carga Hidralica Ho sobre el aliviaderoLas consideraciones que se deben tomar es que las compuertas estarn abiertas y asi el aliviadero y caudal de diseo se compartir entre el el barraje movil.a. Descarga sobre la cresta (Barraje fijo) QALHop

H0=h+hvdonde=C=Coeficiente de descargaP=Parmetro verticalh=Carga hidralica sobre la crestahv=Carga de la velocidadHo=Carga de proyectoL=Long. Neta cresta

Donde:L1=Long bruta crestaL1=41 mN=pilaresN=3Kp=contraccin de pilaresKp=0.0Ka=contraccion de estribosKa=0.2He=Carga total sobre la crestaHe=0.6 m

(Asumiendo)(estribos cuadrados con muros de cabe)

Nota: Todos los parmetros utilizados se obtuvieron de la bibliografia de Diseo de Bocatomas parte I.Iniciando un proceso de iteracin:H=0.6 mClculo del coeficiente de descarga(Este coeficiente depende de varios factores)1. Profundidad de llegada "P":CoRelacion P/Ho=5.6 mP=3En la figura 3 se obtiene el valor de Co(Diseo de Bocatomas parte I)Co=3.95

2. Efectos de cargas diferentes a las del proyecto (K1= C/Co)Paramento Vertical He= H=0.6 mHe/ H=1En la figura N 3 se obtiene el valor de K1=C/Co(Diso de Bocatomas parte I)K1=13. Efecto del talud aguas arriba (K2=C1/Cv)

Por ser paramento vertical K2=1

4. Efectos del lavadero de aguas abajo y de la sumergencia.H=d=HeHd=P36.6398570905k3=1

5.6398570905K4=1

Remplazando en la ecuacin se tiene:

C=3.950

L=41.215QAL=41.614

b. Descarga sobre barraje mvil ( CANAL DESARENADOR)

DONDE=HOL=3.9839142543Calculo de "C" :C = 0.75Trabajara como un orificio, solo se considera perdidas, por arrastre

C =0.75

L=9.6136363636

Donde:L =Longitud efectiva de la crestaH =Carga sobre la cresta incluyendo hv4L1 =Longitud bruta del canal =9.6136363636N =Numero de pilares que atraviesa el aliviadero =3Kp =Coef. de contrac. de pilares (triangular) =0Ka =Coeficiente de contraccion de estribos =0

Remplazando en la frmula

QL=57.3 m/s

c. Descarga mxima total "Qt"Qt=98.9 m/s

Esteb valor no cumple con el caudal de diseo, Tendremos que asumir otro valor de Ho siguiendo el proceso de iteracin 98.9480 m/s=381.177 m/s

Ho2.00003.00004.00004.5600Q al253.253465.256716.309871.882Qcl90.073116.300144.670161.436Qt343.327581.556860.9791033.318

Ho=2.1588796146343.3272.0000381.177 m/sx2.1588796146581.5563.0000

Procedemos hacer la grfica de Ho vs QAL

Para el Ho encontrado en la grfica anterior se encuentra el caudal del barraje fijo

2.0000253.2532.1588796146286.9363294427QAL=286.936 m/s(Barraje fijo)3.0000465.256QL=94.240 m/s(Barraje mvil)Resumen:

2.1588796146

5.54279386893105.4788796146

4. Geometria del Perfil del Barraje fijo (Aliviadero de demasias)

(ecuacin del perfil)

Geometra del perfila aguas arriba

Hd=2.159 mXc=0.283*Hd=0.514 mYc=0.126*Hd=0.272 mR1=0.530Hd=1.144 mR2=0.234*Hd=0.505 m

Geometria del perfil aguas abajo:

P=3QAL=286.936 m/sb=41. mP+H=5.5427938689q=Qal/b=7.012 m/sV=q/(P+H)=1.265 m/shv=V/2g=0.0815706118

Los valores de K y n se calcularn en la grfica fig 1 de Diseo de Bocatomas parte I

hv/Ho=0.0377837704K=0.512 n=1.815 Remplazando el la ecuacin general se tiene:

Y=0.149 X^(1.815)Clculo del punto de tangencia (Pt)Derivando la ecuacin de CREAGUER

Donde:tag&=dy/dx

X=4.963Y=-2.729

Se tiene que el punto de tangencia tendr las coordenadas (4.896,--2.698)

NX(m)Y(m)10.00020.1-0.002-0.00230.2-0.008-0.0140.3-0.017-0.0250.4-0.028-0.0360.5-0.042-0.0470.6-0.059-0.0680.7-0.078-0.0890.8-0.099-0.10100.9-0.123-0.12111.0-0.149-0.15121.1-0.177-0.18131.2-0.207-0.21141.3-0.240-0.24151.4-0.274-0.28161.5-0.311-0.31171.6-0.350-0.35181.7-0.390-0.39191.8-0.433-0.44201.9-0.478-0.48212.0-0.524-0.53222.1-0.573-0.58232.2-0.623-0.63242.3-0.676-0.69252.4-0.730-0.74262.5-0.786-0.80272.6-0.844-0.86282.7-0.904-0.92292.8-0.966-2.80302.9-1.029313.0-1.094323.1-1.161333.2-1.230343.3-1.301353.4-1.373363.5-1.448373.6-1.524383.7-1.601393.8-1.681403.9-1.762414.0-1.845424.1-1.929434.2-2.016444.3-2.103454.4-2.193464.5-2.284474.6-2.377484.7-2.472494.8-2.568Pt4.96-2.729

YEje de la cresta vertedoraXc=0.514 mYc= 0.27 mR1= 1.144 m

-R1-R2= 0.639 m

3.38391425434.963

0.6551866839P1

a= 0.90& P2nn

1.5551866839

7.0320000322D. Empalme del cimacio con el Colchon AmortiguadorPara proporcionar una caida suave del agua sobre el colchon amortiguador, se recomienda que el empalme tenga una curva de 0.5 Ho (Pag. Estrct. De Derivacion, Alfredo Monson).Po

q

q/211P11.0794398073

a = 45 bP20.4471186080.447118608

Del grfico:R = 0.5 Ho1.0794398073

b = ((180 - a)/2 )b = 67.50

q / 2 = (90 - b)= 22.50 \ q= 45.00 Tg q/2 = n / R0.447118608

0.447118608Colchn Amortiguador: Tiene por finalidad disipar la energia producida por la cada del agua desde la cresta del aliviadero. El diseo constituye una poza de seccin rectangular.

DATOSL=41P=3.38Ho=2.159Q=286.936 m/s

Asumiendo por ser sumergido a= 0.90donde:hp=prdidas de energa despreciable por la forma delcimacio.Z=P+aZ= 4.284 m

Tirante crtico:(para seccin rectangular)

Yc= 1.697 m

Velocidad crtica

Vc= 4.080 m

Vc/2g=0.8483Remplazando se tiene:

6.8=Y1+V1/(2g)

V1=QAL/(L*Y1)6.8"=Y1+(QAL/(L*Y1))2gY1=1.7111.711V1=4.046

Clculo del tirente Y2

Y2=1.683

Elevacin del piso del Tanque del Amortiguador

se Hace la salvedad de que se consideraYc=YnPor seguridad de amortiguamiento se usa un 15% ms del Y2

a=1.15Y2-Yca= 0.238 m

Entonces el valor asumido es el correcto.Poza de tranquilizacin

F= 0.988

Calculo de la longitud de la poza para el resalto (Lp) :

Con el valor de F, se puede clasificar el tipo de resalto, el cual indica el uso de una poza con dimensiones del estanque tipo I.En la fig 11., con el valor de F, encontramos que:Lp= 5.200 Tp

Los tirantes de la descarga para amortiguar parte del oleaje deben ser el 10% mayor que el Y2Tp =1.10% * d21.85081654629.6242460404Segn Linquist :

Lp = 5 * (d2 - d1) =-0Segn Safranez :

Lp = 6 * (d1 * V1) / (g * d1) ^ 0.5=10

segn BLIGH:Para arena limosa se tiene quec=18 ya que la cota del fondo del ro esta a 0.50 m de profundidad

Lp=0.612*C*H^0.5=Lp= 8.645 mEscogeremos :Lp =7. m

Dimensiones del estanque tipo I

0.030.8550.251.711.710.34

5.- DISEOS HIDRLICOS COMPLEMETARIOS

1. Calculo de la estructura de proteccion delantera a base de material rocoso

Longitud minima (Lo) = 5 Ho 10.7943980731

Tomamos:10.79

Asumiremos una protecCin de un espesor de :1

2. Calculo de la estructura de proteccion al final del colchon amortiguador (enrocado).

a. Espesor del enrocado ( e' )

Donde: H = P + Ho =6q = Qal / b = 7.012 m/s

Reemplazando :0.742345244Por criterio:e' =1. m

b. Calculo de la longuitud del enrrocado (Le)

Le = L' - Lp

Donde:L' = Longitud de poza mas el enrocado.Lp = Longitu de poza.C=Segn BLIGTH 6

16.9480213268Asumimos :16.9

2.1588796146

5.5427938689

3.3839142543

a = 0.90 me= 1. m16.910.797.0320000322 Le = 7. m

3. Muros de encauzamiento (Hme)

a. Altura del muro de encauzamiento.

Hme = 1.25 ( Ho + P )6.9284923361

b. Altura del pilar (Hp)

Hp = 1.25 ( Ho + P )6.9284923361

4. Canal Desarenador.

La determinacin de las caracteristicas hidraulicas y geometricas del canal desarenador se basa en las condiciones de su funcionamiento:

Primera Condicion: canal desarenador cerrado y obra de toma abierta.Para esta condicion, el tramo del desarenador frente a las compuertas de toma, funciona como un tanque de sedimentacion, su geometria debera permitir velocidades bajas del agua, para dar oportunidad a que los acarreos se depositen esn este sitio.

Segunda condicion: Canal desarenador y obra de toma cerrado.Cuando los sedimentos se hayan acumulado frente a las tomas, sus compuertas deberan cerrarse y abrirse las del desarenador para desalojar los materiales acumulados.Para lograrlo, es necesario que se establezca un regimen rapido con una velocidad de arrastre suficiente que no ocasione erosion a lo largo del canal de descarga del desarenador.

Calculo del desarenador.

C.1. Velocidad de arrastre ( Vc )

Utilizando la ecuacionde Rubey:

Donde:0.82 = 1000.000 Kg/m ( Peso especifico de la suelo tipo SM) = 2600.000 Kg/m ( Peso especifico de la suelo tipo SM) = 2400.000 Kg/m ( Peso especifico de la suelo tipo SM) = 0.00 m/s ( Viscocidada dinamica )

Reemplazando:Vc = 0.135 m/sVc = 0.091 m/sVc = 0.135 m/s

C.2. Altura del orificio del desarenador (ad )

Ld = 41. m ( ancho del canal desarenador)Vc = 0.135 m/sQ = 6.412 m/s ( caudal de diseo para toma de captacion)

Se tiene:A = Q / VcA = 47.39 m

Luego:ad = A / Ld1.1432185993

1.14

C.3. Calculo de la pendiente del desarenador (Sd).

.

Donde:0.015q = Vc3 / g= 0.00025Se tiene:Sd = 0.018 Sd = 179.289 %

Se asume:Sd = 200.000 %

C.4. Calculo de la longitud del canal desarenador.

Lcd = Longitud perfil cimacio + longitud colchon amortiguador.

13.5846453551

C.5. Calculo de la elevacion de la plantilla del canal desarenador.

C F D = Sd x Lcd + C F R.99.7716929071

TomaMuro de contencinSd = 200.000 %13.5846453551Xc=0.514 m10.798. Tomas.

El calculo hidraulico comprende el dimensionamiento del orificio y conducto de salida y determinacion del gasto maximo que puede pasar por las compuertas en epocas de maximas avenidas. Ademas se diseara la transicion que une el canal de captacion a la salida dde la toma con el canal de aduccion.

1. Toma.

A) Compuerta de toma. El diseo de las compuertas se realizara para el nivel nivel de operacin. Se comprueba si el caudal puede conducir el caudal que ingresa en epoca de maxima avenida. El frente de captacion esta formado po 4 ventanas de 1.80 m. de ancho por 1.80m._ Asumiendo que el orifico trabaja ahogado para su mejor funcionamiento.B. Determinacion de las dimensiones y el numero de compuertas. Datos:Q = 6.412 m/sV = 0.5 - 1.00 m/s

Asumiendo:V = 1 m/s

Escogemos dimensiones de compuertas segn manual de ARMCO ( dimension para modelo 5 - 00)Se escoge:72' x 72'

a = 72'1.8288b = 72'1.8288

Acomp = 3.34 m

Luego:Ec. De continuidad:

Adiseo = 6.41 m# Compuertas:

1.917 Compuertas = 2.000 Compuertas =

Verificamos con la velocidad:V = 0.96 m/s

Usaremos 5 compuertas de 1.80*1.80 tipo gillotina

C. Verificacion de Funcionamiento.Funciona:Vertedero:Si h1 / a es menor o igual a 1.4Orificio:Si h1 / a es mayor a 1.4 - Sumergido (Y2 mayor que Yn) - Libre (Y2 menor que Yn)D. Formula a emplear.

Donde:Cd = Coef. De descarga. a = altura del orificio de toma. b = ancho del orificio de toma. h = Carga hidraulica del orificio de toma.

Analisis para el Nivel de Operacin (segn fig 1) a. Verificacion de Funcionamiento.

0.332.7839142543h1 / a = 8.44> 1.4Funciona como Orificio

b. Calculo del coeficiente de descarga (Cd).

Cd = Cv Cc

donde:0.62Cv = 0.10760 Cd = 0.07 Cd = 0.07

c. Calculo del tirante Y1.Y1 = Cc a0.2046d. Calculo de h'

h' = h1 - Y12.5793142543

e. Calculo del gasto que pasa por el orificio.

Q = 0.42 m/sf. Calculo del tirante Y2

V12 = 2 g h== 50.61 m/seg

Y2= 3.740 m

Calculo de caudal "Qo" en canal de captacion cuando ocurre Qmax.12

5.54279386892s%Qo1.323 mh

Para el Q max. :381.18 m/s

En la seccin 1-1 :Qo = 0.6 * A * [ (2*g*h)^ 0.5 ]10.9524292368A= 4.12 m

En la seccin 2-2:A =(5.54 -h )Qo = A * (R^ 2/3 ) * (S^0.5) / n b =2

Igualando el caudal en las dos frmulas tenemos que iterar en el siguiente trabajar::hasta que y=0 :h= 1.58 m3.9627938689

En conclusin el caudal que pasara por el canal de captacion en pocas de maximas avenidas es:

Qo =13.766990076813.77 m/s

Ahora el caudal que conduce el canal de captacion es de:6.4118 m/s

Entonces para max. avenidas se tendra que derivar la diferencia que es de:7.36 m/sCaso contrario se regularn las compuertasPara esta derivacion construiremos un aliviadero lateral para la derivacion de las aguas, paraello usaremos la formula que establecio Frocheiner y es:

Q = (2/3) * V * U * [ (2*g)^0.5 ] * L * (h^1.5)

IV. ANALISIS ESTRUCTURAL DE LA BOCATOMA

1. Datos generales:

Barraje a base de concreto ciclopeo, cuyo pesoespecifico es de (Pc) :2400.00kg/musaremos canto rodadoCoeficiente de friccion entre suelo y el concreto segn recomendacioneseste valor esta entre 0.5 y 1, tomaremos :0.50en nuestro caso predominan las arenas limo-arcillosas

Capacidad de la carga de la arena =2.60 Kg/cm

Peso especifico del agua con sedimentos y elementos flotantes1.90 Tn/m

Peso especifico del agua filtrada (Pf) =1000kg/m

Peso especifico del agua igual (Pa) =1.45 Tn/m

2. Bocatoma .

a. Colchon amortiguador.El analisis estructural del colchon amortiguador consisteen analisar la subpresion y determinar el espesor del colchon para asegurar su estabilidad, su analisis ser para el nivel de operacin mas desfavorablea.1Subpresion:

La subpresion en un punto cualquiera se determina por la siguiente formula:Sp =Pf * c' * (h + h' - h Lx /L)para un metro de anchoDonde:Sp =Sub presionh =ancho de la seccion normal del rioc' =Factor de sub presion que depende de laporosidad del suelo que varia de 0 a 10.7

h' =Profundidad del punto consideradocon respecto al punto de inicio de la filtracion

hLx/L =Carga perdida en un recorrido Lx

a.2Longitud de filtracion:

Longitud de filtracion necesaria _(Ln)

Ln = c * HDonde.H =Carga de filtracionc =Coeficiente de filtracion que varia

En el presente calculo se ha predimensionado la estructura, siguiendo las recomen-daciones del estudio de Suelos, considerando el dentellon a una profundidad de 1.80 m. ya que se cimentarn sobre un estrato de suelo SM (material aluvional).

5

2.1588796146Para esta condicion, el tramo del desarenador frente a las compuertas de toma, funciona como un tanque 9Talon (punto critico)

34

99.736

1.8012060.0 111.001112601Ln =18c= Ln/HCalculo de "c" :0.50* Cuando esta en max. Avenida:H =41c = Ln/H =2.81

* Cuando esta al nivel del cimacio:H =3c = Ln/H =3.20

* Segn el criterio de Blight, recomiendo que para estructuras sobre arcilla y arena el valor de "c" ser de:18

* De estos tres cogeremos el menor, que es:c =3

Longitud de filtracion recorrida _(Lc)

Lc = Lh + LvDonde.Lh =Longitud horizontal en m.Lv =Longitud vertical en m.

Se considera distancia vertical >= 45Se considera distancia horizontal < 45

a.3Espesor del Colchon amortiguador

Para asegurar la estabilidad del colchon amortiguador el espesor se calcula vrificando su peso que en cualquier punto debe ser por lo menos igual al valor de la subpresion en dicho punto por razones de seguridad se adopta que el peso del colchon sea igual a los (4/3 del valor teorico.e = 4 * Sp / ( 3 * Pc)

Empleando la formula de Taraimovich

e = 0.2 * (q^0.5) * (Z^0.25)

Donde :q =Descarga mxima probable unitariaZ =Carga o energia por perder

a4Volumen de filtracionSe calcula empleando la formula que expresa la ley de Darcy

Q = K * I * ADonde :Q =Gasto de filtracionK=Coeficiente de permeabilidadpara la cimentacion

I =Pendiente hidraulicaA =Area bruta de la cimentacionatravez del cual se producela filtracion

b. Calculo y chequeo del espesor del colchon amortiguador.

b.1Calculo de la longitud de filtracion necesaria (Ln)

H =3c =3Ln =9

b.2Calculo de la longitud compensada (Lc)

*Calculo de longitud vertical (Lv)

Calcularemos con los valores del grafico de la siguiente hoja Lv = 6.01

Lh =12.33

Lc =Lv+Lh=18.35

como Ln > Lc , entonces se esta posibilitando la tubificacion,por lo tanto no haremos uso de los lloraderos.b.3Verificacion del espesor del colchon amortiguador

Calculo de la Sub presion.Sp =Pf * c' * (h + h' - h Lx /L)

Las variables que se presentan en la formula, anteriormentese ha indicado sus valores, exepto:

L = ( Lh / 3 ) + LvRemplazando:L =10.12

h / L =0.334Ordenando tenemos:

PuntoLx (m)h' (m)Sp (kg/cm)10.000.001691.9620.001.802591.9631.001.802424.8541.650.671751.2354.960.671197.60Punto critico612.480.67-59.32712.481.71462.37813.581.71278.56913.580.00-578.14

e = 4 * Spo / ( 3 * Pc)Remplazando:Spo=1197.60 Kg/cmPc =2400.00kg/m

e = 0.6653351766

Segn proyectos el valor del espesor varia entre 0.80 - 0.90m., en este caso el valor de ese encuentra bajo de este rango, entonces elegimos el espesor de:

e=1

As mismo la subpresion va adisminuir con el solado de proteccin al inicio.

b.4Caudal de filtracion (Avenidas maximas)

Datos:k =1.20 m/diaPermeabilidadk =1.39E-03 cm/seg(segn los estudios de suelos)L = Lc =18H =6

Ancho de toda la cimentacion =41

Para una profundidad de =1.8El gasto de filtracion es:Q =7.55 cm/sQ =0.01 l/sPara todo el ancho de la cimentacion:Q =0.31 l/s1. Analisis del barraje para agua al nivel de la cresta

Fuerzas que intervienen

Fh =Fuerza hidrostticaEa = Empuje activo del suelo en suelo friccionanteWa =Peso de la estructuraSp =Sub - PresionSh =Componente horizontal de la fuerza sismicaSv =Componente vertical de la fuerza sismicaVe =Empuje del agua sobre la estructuraocacionado por aceleracion sismicaMe =Es el momento producido por esta fuerza.

a. Fuerza hidrosttica (Fh).

Fh = 0.5 * Pa * H H = P=3.38Tn/mPa =1.45Tn/m

Fh =8.3019Tn

Vh = P /3 =1.128Tn

b. Empuje activo del suelo (Ea).

Ea = 0.5 (P1 + P2) * H2

P1 = ( Pc * H1) + (Pa * H)

P2 = (Pf * H2 ) + (P' * Ka * H2 ) + P1Donde :

Pf =1000.00Kg/mP' =Peso especifico del suelo sumergido =P' = (Ps - 1) =1.00Tn/mH2 =Espesor del suelo =0.67m& =Angulo de friccion interna segn tabla para sm =37Ps =Segn tabla N SM =2.00Tn/mPa =1.45Tn/mKa = [ Tag (45 - &/2) ] =0.249Pc =Peso especifico del concreto=2400Kg/mH 1 =Espesor solado delantero =0.50

Remplazando tenemos:

P1 =6.107Tn/mP2 =842.66Tn/mEa =199.04Tn/m

Ya = H2(2P1 + P2) / [ 3(P1 + P2) ] =0.225

Ya =0

c. Empuje del solado delantero (Ec).

Ec = 0.5*(P + P1)* H1

DONDE:P=Pa * H =4.907Tn/m.Entonces :Ec =2.753

Yc = ( 2*H2 + H1 ) / 2 =1

d. Peralte del peso de la estructura (W).

El peso de la estructura , biene hacer el peso del barraje, para ello dividiremos en las partes como el numero de cordenadas que se calcularon para el diseodel perfil y dicho barraje se ha dividido en 9 porciones y se ha calculado su centro de gravedad :

CALCULO DEL CENTRO DE GRAVEDAD DE LA ESTRUCTURA

Nancho (m)Alto (m)Area (m)x (m)y (m)AxAy10.104.100.410.052.050.020.8420.104.100.410.052.050.020.8430.104.110.410.052.050.020.8440.104.120.410.052.060.020.8550.104.130.410.052.060.020.8560.104.140.410.052.070.020.8670.104.160.420.052.080.020.8780.104.180.420.052.090.020.8790.104.210.420.052.100.020.88100.104.230.420.052.110.020.89110.104.260.430.052.130.020.91120.104.290.430.052.140.020.92130.104.320.430.052.160.020.93140.104.350.440.052.180.020.95150.104.390.440.052.190.020.96160.104.420.440.052.210.020.98170.104.460.450.052.230.021.00180.104.510.450.052.250.021.02190.104.550.450.052.270.021.03200.104.590.460.052.300.021.06210.104.640.460.052.320.021.08220.104.690.470.052.350.021.10230.104.740.470.052.370.021.12240.104.800.480.052.400.021.15250.104.850.490.052.430.021.18260.104.910.490.052.450.021.20270.104.970.500.052.480.021.23280.105.030.500.052.510.031.26290.105.090.510.052.550.031.30300.105.160.520.052.580.031.33310.105.220.520.052.610.031.36320.105.290.530.052.640.031.40330.105.360.540.052.680.031.44340.105.430.540.052.720.031.47350.105.500.550.052.750.031.51360.105.580.560.052.790.031.56370.105.660.570.052.830.031.60380.105.730.570.052.870.031.64390.105.820.580.052.910.031.69400.105.900.590.052.950.031.74410.105.980.600.052.990.031.79420.106.070.610.053.030.031.84430.106.150.620.053.080.031.89440.106.240.620.053.120.031.95450.106.330.630.053.170.032.01460.106.420.640.053.210.032.06470.106.520.650.053.260.032.12480.106.610.660.053.310.032.19490.106.740.670.053.370.032.27SUMA=24.712.45123.531.2463.85

X =4.91mCon respecto a "O"Y =0.52m

Peso de la estructura para un metro de ancho de barraje :

W =59.2923Tn

e. Sub presion (Sp).

e. Sub presion (Sp).

Sp = c * Pa * H * L / 2

Donde :c =0.50Para fines de diseoL =5Sp =6.09Tn/m

Xsp = 2*L/3 =3.31mF. Sismo.

Componente horizontal del sismo.

Sh= 0.1 * W =5.929Tn

Componente Vertical del sismo.

Sv00.03 * W =1.7788Tn

Estas fuerzas actuan en el centro de gravedad de la estructura.

f. Empuje del agua devido a la acelerasion sismica.

La fuerza sismica en el agua y que se reparte en la estructura esta dada porla siguiente formula:

Ve =0.726 * Pe * y

&"Arial,Negrita"&8UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLOESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL&"Arial,Negrita"&8ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

&"Arial,Negrita"&8RUIZ HIDALGO NADIASALDAA SANCHEZ PACO&P

Q = ( Q max - 15%Qmax + 65% Qmax)"DISEO DE BOCATOMAS"CAUDALES MAXIMOSPt(4.96,-2.729)123467859En el grfico T vs. Q, se observa que la distribucin que ms se acerca a la distribucin registrada, es la distribucin por el Metodo de Lebediev, por lo cual asumiremos esta distribucin para calcular el Qd: