REGISTRO DE CAUDALES MAXIMOS DIARIOS (M3/S)RIO: BLANCOAO ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SET OCT NOV DIC1960 11.485 26.880 22.802 16.153 19.729 6.954 2.369 15.122 16.192 3.593 3.555 2.4101961 5.263 10.193 37.221 35.120 13.107 5.667 1.526 1.088 12.911 6.038 3.844 14.8351962 8.419 41.801 27.522 38.336 15.047 5.222 1.255 2.896 7.520 2.891 12.036 8.1771963 2.931 3.101 27.202 10.377 5.318 6.440 3.103 0.668 0.253 10.202 6.299 15.2631964 23.114 10.788 25.125 18.625 6.291 4.682 5.953 14.120 7.393 38.475 24.452 5.8001965 6.498 23.451 32.375 55.875 10.758 10.531 15.691 7.750 16.247 7.311 21.900 34.2201966 30.125 13.225 9.947 14.776 34.525 2.229 1.664 7.608 9.287 24.544 7.292 6.0551967 34.750 31.250 27.707 26.495 4.605 2.914 17.411 5.570 6.492 15.908 5.766 17.8291968 17.136 3.908 8.138 22.357 7.056 0.570 12.758 8.611 11.257 26.588 11.245 1.9871969 29.500 23.294 55.125 29.165 22.962 10.713 2.315 12.848 8.404 3.081 12.641 19.6541970 30.750 12.561 44.867 25.256 28.358 27.350 10.313 5.075 11.471 48.212 30.733 29.6661971 21.238 18.870 121.250 92.375 22.647 10.827 7.504 15.342 11.652 20.647 21.622 19.0651972 42.875 36.925 141.312 62.312 11.692 14.220 30.293 13.968 20.129 2.777 6.131 20.2911973 26.002 105.200 63.450 58.937 17.998 13.260 11.100 11.729 28.363 6.234 15.573 8.6201974 23.958 38.865 18.349 14.342 9.397 10.125 21.312 9.083 11.932 22.195 11.168 58.2161975 40.810 30.980 210.131 29.036 11.468 17.604 10.304 15.210 13.947 16.302 23.007 1.6861976 41.906 47.002 24.970 34.272 19.080 43.523 9.465 11.155 6.915 1.028 1.894 13.2391977 18.754 40.414 72.299 28.171 15.363 31.663 6.402 3.338 11.901 8.728 9.491 6.6941978 14.091 14.418 68.725 12.510 13.015 8.844 21.133 10.965 9.326 14.762 24.212 13.7801979 17.138 10.780 48.401 19.105 6.649 7.612 1.754 2.056 9.279 4.172 0.584 2.4031980 9.895 6.345 31.550 17.750 11.054 2.410 4.395 2.586 0.634 34.346 14.978 13.6411981 1.995 30.998 34.835 47.313 3.685 16.547 7.224 4.348 0.639 12.163 5.325 13.7831982 5.821 5.651 8.636 24.824 6.673 4.790 6.278 1.501 7.582 9.572 7.773 18.9801983 77.292 46.250 122.500 120.937 215.813 13.475 7.693 4.596 5.202 20.771 10.142 8.7381984 2.539 92.216 114.538 11.135 13.131 18.793 5.921 10.338 3.471 27.291 6.500 8.4681985 4.134 20.831 28.938 5.763 15.570 10.725 3.800 6.775 12.988 40.875 0.424 13.4721986 21.750 5.252 20.743 31.997 14.103 1.777 3.331 9.791 1.024 5.564 13.979 10.4131987 17.648 20.592 49.077 12.625 8.153 0.798 4.956 4.311 1.408 3.103 2.656 6.7001988 9.009 10.709 16.447 27.075 11.350 1.906 0.347 0.380 2.538 9.263 13.863 3.7721989 13.781 58.438 59.031 23.425 6.300 14.081 2.081 1.134 3.003 4.325 1.075 0.3981990 13.850 14.494 22.288 8.531 4.981 20.544 9.350 0.444 1.084 30.911 18.525 9.4381991 10.500 40.494 14.272 15.519 6.975 1.088 0.840 0.233 0.500 0.783 2.994 2.9711992 15.675 21.338 26.950 58.131 4.100 7.594 2.591 3.184 2.730 5.512 5.409 10.1011993 3.255 12.184 53.306 30.038 6.456 2.806 1.453 2.054 3.181 5.000 3.313 5.4131994 5.981 14.000 51.781 17.256 7.813 3.447 3.006 1.906 4.238 2.353 14.454 18.3061995 23.450 23.163 5.672 4.688 5.963 0.844 5.141 0.398 0.729 1.134 3.625 14.6881996 7.625 11.125 21.000 8.944 4.475 4.013 1.488 1.936 0.850 13.094 8.375 3.3881997 1.219 21.000 15.069 9.700 5.000 1.163 0.944 1.172 0.731 1.100 7.063 18.2501998 431.250 579.750 400.000 297.500 99.500 14.125 6.488 2.650 15.375 11.281 24.088 3.3811999 19.625 62.375 54.125 28.875 44.000 9.800 14.938 2.800 5.619 5.275 3.838 19.5132000 1.306 22.625 155.000 30.125 10.644 10.438 3.925 31.000 4.075 2.619 0.406 63.1252001 28.313 91.250 500.000 38.188 15.000 53.175 15.013 1.000 12.463 9.363 13.688 16.5002002 14.250 58.688 117.500 301.875 17.875 3.719 5.656 2.694 0.575 12.250 19.275 16.1752003 9.750 105.250 9.594 5.363 20.625 15.775 1.706 0.656 0.881 1.440 2.775 9.4382004 10.425 2.519 11.500 19.250 5.575 1.794 12.713 0.666 5.691 15.156 9.750 20.0002005 3.475 40.000 40.000 13.650 1.300 1.700 0.794 0.150 0.080 5.838 4.775 2.925MAX PROM MIN26.880 12.270 2.36937.221 12.234 1.08841.801 14.260 1.25527.202 7.596 0.25338.475 15.402 4.68255.875 20.217 6.49834.525 13.440 1.66434.750 16.391 2.91426.588 10.968 0.57055.125 19.142 2.31548.212 25.384 5.075121.250 31.920 7.504141.312 33.577 2.777105.200 30.539 6.23458.216 20.745 9.083210.131 35.040 1.68647.002 21.204 1.02872.299 21.102 3.33868.725 18.815 8.84448.401 10.828 0.58434.346 12.465 0.63447.313 14.905 0.63924.824 9.007 1.501215.813 54.451 4.596114.538 26.195 2.53940.875 13.691 0.42431.997 11.644 1.02449.077 11.002 0.79827.075 8.888 0.34759.031 15.589 0.39830.911 12.870 0.44440.494 8.097 0.23358.131 13.610 2.59153.306 10.705 1.45351.781 12.045 1.90623.450 7.458 0.39821.000 7.193 0.85021.000 6.868 0.731579.750 157.116 2.65062.375 22.565 2.800155.000 27.941 0.406500.000 66.163 1.000301.875 47.544 0.575105.250 15.271 0.65620.000 9.587 0.66640.000 9.557 0.080AO Q MAX. Qm = Qi / N1960 26.880 Qm = 87.139 m3/s.1961 37.2211962 41.801 Desviacin Estandar:1963 27.202 Q = 113.56570981964 38.4751965 55.875 Clculo de los coeficientes N, YN, de la tabla:1966 34.5251967 34.750 Para N= 46; N= 1.15381968 26.588 YN= 0.54681969 55.1251970 48.212 Qmax= Qm - Q (YN - ln T) / N1971 121.2501972 141.312 Intervalo de Confianza:1973 105.200 = 1-1/T1974 58.2161975 210.131 Si 0.2 < < 0.80 ======>Q = +-(N**m) * Q / (N * N)1976 47.0021977 72.299 Si > 0.90 ======>Q = +- 1.14 Q/ N1978 68.7251979 48.4011980 34.3461981 47.313 T (aos) P (%) Qmax(m3/s) 1982 24.824 5 80.00 191.732 0.8001983 215.813 10 90.00 259.957 0.9001984 114.538 25 96.00 350.145 0.9601985 40.875 50 98.00 418.370 0.9801986 31.997 100 99.00 486.595 0.9901987 49.077 200 99.50 554.819 0.9951988 27.075 1000 99.90 713.232 0.9991989 59.0311990 30.9111991 40.4941992 58.1311993 53.3061994 51.7811995 23.4501996 21.0001997 21.0001998 579.7501999 62.3752000 155.0002001 500.0002002 301.8752003 105.2502004 20.0002005 40.000 4008.402N = 46Mtodo Gumbel Tipo I+-(N**m) * Q / (N * N)(N**m) Qd(m3/s)2.2408 224.251- 372.164- 462.352- 530.577- 598.802- 667.027- 825.440Max. Descendentes log Qlog Q 2log Q 3(logQ-logQp)^21960 26.880 579.750 2.763 7.635 21.099 1.0091961 37.221 500.000 2.699 7.284 19.660 0.8841962 41.801 301.875 2.480 6.150 15.250 0.5201963 27.202 215.813 2.334 5.448 12.716 0.3311964 38.475 210.131 2.322 5.394 12.527 0.3181965 55.875 155.000 2.190 4.798 10.508 0.1861966 34.525 141.312 2.150 4.623 9.941 0.1531967 34.750 121.250 2.084 4.342 9.047 0.1061968 26.588 114.538 2.059 4.239 8.728 0.0901969 55.125 105.250 2.022 4.089 8.270 0.0701970 48.212 105.200 2.022 4.089 8.267 0.0691971 121.250 72.299 1.859 3.456 6.426 0.0101972 141.312 68.725 1.837 3.375 6.200 0.0061973 105.200 62.375 1.795 3.222 5.784 0.0011974 58.216 59.031 1.771 3.137 5.555 0.0001975 210.131 58.216 1.765 3.115 5.499 0.0001976 47.002 58.131 1.764 3.113 5.493 0.0001977 72.299 55.875 1.747 3.053 5.334 0.0001978 68.725 55.125 1.741 3.032 5.280 0.0001979 48.401 53.306 1.727 2.982 5.149 0.0011980 34.346 51.781 1.714 2.938 5.037 0.0021981 47.313 49.077 1.691 2.859 4.834 0.0051982 24.824 48.401 1.685 2.839 4.783 0.0051983 215.813 48.212 1.683 2.833 4.768 0.0061984 114.538 47.313 1.675 2.806 4.699 0.0071985 40.875 47.002 1.672 2.796 4.675 0.0071986 31.997 41.801 1.621 2.628 4.261 0.0191987 49.077 40.875 1.611 2.597 4.185 0.0221988 27.075 40.494 1.607 2.584 4.153 0.0231989 59.031 40.000 1.602 2.567 4.112 0.0241990 30.911 38.475 1.585 2.513 3.983 0.0301991 40.494 37.221 1.571 2.467 3.876 0.0351992 58.131 34.750 1.541 2.375 3.659 0.0471993 53.306 34.525 1.538 2.366 3.639 0.0491994 51.781 34.346 1.536 2.359 3.623 0.0501995 23.450 31.997 1.505 2.265 3.410 0.0641996 21.000 30.911 1.490 2.220 3.309 0.0721997 21.000 27.202 1.435 2.058 2.953 0.1051998 579.750 27.075 1.433 2.052 2.940 0.1061999 62.375 26.880 1.429 2.043 2.921 0.1082000 155.000 26.588 1.425 2.030 2.892 0.1112001 500.000 24.824 1.395 1.946 2.714 0.1322002 301.875 23.450 1.370 1.877 2.572 0.1512003 105.250 21.000 1.322 1.748 2.312 0.1902004 20.000 21.000 1.322 1.748 2.312 0.1902005 40.000 20.000 1.301 1.693 2.202 0.209 = 4008.40 80.89 147.78 281.56 5.529METODO DE LOGARITMO PEARSON IIIUTILIZANDO LOS CAUDALES MAXIMOSAoCaudales (m3/s)PROMEDIOX = 1.759DESVIACION ESTANDARS = 0.3505 Clculo delCoeficiente de Sesgo (Csy):n = 46Csy = 1.20 Clculo de la Variable intermedia W:T = 50 aosP = 0.02 0 < P < 0.5 OKW = 2.7971 Clculo de la Variable Estandarizada Z:Z = 2.0537 Clculo del Factor de Frecuencia K:C = 0.20016489K = 2.626353592 Clculo del caudal maximo (Qmax):2.6791Qmax =T (aos) P (%) K Log Q Q (m3/s)5 80.00 0.72684 2.013 103.11310 90.00 1.33216 2.225 168.06825 96.00 2.08153 2.488 307.71350 98.00 2.62635 2.67911 477.652100 99.00 3.15932 2.866 734.379200 99.50 3.68413 3.050 1121.6891000 99.90 4.88347 3.470 2952.939Log (Qmax) =477.652 m/s|.|

\|=21lnPWESTRUCTURAS HIDRAULICASn = 46 aos m Q max.Anual TT / ( T - 1 ) X Q * X Q2X21 579.750 47.000 1.022 -2.030 -1176.691 336110.063 4.1192 500.000 23.500 1.044 -1.724 -861.938 250000.000 2.9723 301.875 15.667 1.068 -1.543 -465.778 91128.516 2.3814 215.813 11.750 1.093 -1.413 -304.961 46575.251 1.9975 210.131 9.400 1.119 -1.311 -275.513 44155.037 1.7196 155.000 7.833 1.146 -1.227 -190.161 24025.000 1.5057 141.312 6.714 1.175 -1.155 -163.168 19969.081 1.3338 121.250 5.875 1.205 -1.091 -132.325 14701.563 1.1919 114.538 5.222 1.237 -1.035 -118.516 13118.953 1.07110 105.250 4.700 1.270 -0.983 -103.503 11077.563 0.96711 105.200 4.273 1.306 -0.936 -98.500 11067.040 0.87712 72.299 3.917 1.343 -0.893 -64.541 5227.145 0.79713 68.725 3.615 1.382 -0.852 -58.551 4723.126 0.72614 62.375 3.357 1.424 -0.814 -50.752 3890.641 0.66215 59.031 3.133 1.469 -0.777 -45.892 3484.659 0.60416 58.216 2.938 1.516 -0.743 -43.252 3389.103 0.55217 58.131 2.765 1.567 -0.710 -41.274 3379.213 0.50418 55.875 2.611 1.621 -0.678 -37.906 3122.016 0.46019 55.125 2.474 1.679 -0.648 -35.717 3038.766 0.42020 53.306 2.350 1.741 -0.618 -32.968 2841.530 0.38221 51.781 2.238 1.808 -0.590 -30.543 2681.272 0.34822 49.077 2.136 1.880 -0.562 -27.581 2408.552 0.31623 48.401 2.043 1.958 -0.535 -25.884 2342.657 0.28624 48.212 1.958 2.043 -0.508 -24.497 2324.397 0.25825 47.313 1.880 2.136 -0.482 -22.801 2238.520 0.23226 47.002 1.808 2.238 -0.456 -21.437 2209.188 0.20827 41.801 1.741 2.350 -0.431 -17.997 1747.324 0.18528 40.875 1.679 2.474 -0.405 -16.564 1670.766 0.16429 40.494 1.621 2.611 -0.380 -15.390 1639.764 0.14430 40.000 1.567 2.765 -0.355 -14.197 1600.000 0.12631 38.475 1.516 2.938 -0.330 -12.688 1480.326 0.10932 37.221 1.469 3.133 -0.305 -11.334 1385.403 0.09333 34.750 1.424 3.357 -0.279 -9.697 1207.563 0.07834 34.525 1.382 3.615 -0.253 -8.743 1191.976 0.06435 34.346 1.343 3.917 -0.227 -7.797 1179.648 0.05236 31.997 1.306 4.273 -0.200 -6.405 1023.808 0.04037 30.911 1.270 4.700 -0.173 -5.334 955.490 0.03038 27.202 1.237 5.222 -0.144 -3.916 739.949 0.02139 27.075 1.205 5.875 -0.114 -3.088 733.056 0.01340 26.880 1.175 6.714 -0.082 -2.217 722.534 0.00741 26.588 1.146 7.833 -0.049 -1.295 706.922 0.00242 24.824 1.119 9.400 -0.012 -0.294 616.231 0.00043 23.450 1.093 11.750 0.029 0.689 549.903 0.00144 21.000 1.068 15.667 0.077 1.625 441.000 0.00645 21.000 1.044 23.500 0.137 2.878 441.000 0.01946 20.000 1.022 47.000 0.223 4.465 400.000 0.050 4008.402 -27.585 -4581.946 929661.509 28.091Qp = 87.139 m/sg.Xm = -0.600METODO NASHESTRUCTURAS HIDRAULICASCalculo de los parametros a y ba = Qm - b*Xm a =-25.966b = Xi*Qi - N*Xm*Qmb =-188.609 Xi-N*XmCalculo del Caudal Maximo : T= 50 aos Qmax. = a + b log log ( T / T - 1) 1.0204Qmax. = 361.9661 m/sg.Calculo de las desviaciones estandar y la covarianza :Sxx = N Xi^2-( Xi )^2 Sxx =531.2406056Sqq = N Qi^2 -( Qi )^2 Sqq = 26697142.8Sxq = N Qi*Xi-( Qi )( Xi ) Sxq = -100196.669X i = -2.05680612Q =62.89057474Calculo del caudal maximo de diseo:Qd = Qmax. + QQd = 424.857 m/sg.T (aos) P (%) X Qmax(m3/s) Qd (m3/s)5 80.00 -1.01363 165.214 201.95910 90.00 -1.33954 226.683 269.71925 96.00 -1.75132 304.349 358.12350 98.00 -2.05681 361.97 424.857100 99.00 -2.36004 419.158 491.665200 99.50 -2.66216 476.141 558.5961000 99.90 -3.36200 608.13687 714.463T para 50 aos =AO Q max Qm = Qi / N1960 26.880 Qm = 87.139 m3/s.1961 37.2211962 41.801 Valor Mnimo:1963 27.202 Xo = 20.000 m3/s1964 38.4751965 55.875 Desviacin Estandar:1966 34.525 = 113.565711967 34.7501968 26.5881969 55.125 Qm = at / + Xo.(a) de donde:at=1970 48.2121971 121.250 = (at / ^2) .(b); reemplazando (1) en (b):1972 141.3121973 105.200 = 0.00520561974 58.216 * = (at)1975 210.131 0.5911777 0.59118501976 47.0021977 72.299 = 0.0052056 =====> at=1978 68.7251979 48.4011980 34.346 Q max = Xo + Xt / 21981 47.313 Q max = 20.000 +1982 24.8241983 215.8131984 114.538 T (aos) P (%) Xt (at=0.349)1985 40.875 5 80.00 1.162841986 31.997 10 90.00 2.136201987 49.077 25 96.00 3.469851988 27.075 50 98.00 4.564541989 59.031 100 99.00 5.850841990 30.911 200 99.50 7.058561991 40.494 1000 99.90 9.894001992 58.1311993 53.306 Xt:Obtenidos de tabla1994 51.7811995 23.4501996 21.0001997 21.0001998 579.7501999 62.3752000 155.0002001 500.0002002 301.8752003 105.2502004 20.0002005 40.000 4008.402N = 46Mtodo Gamma67.139 .(1)0.34996.050 XtQmax(m3/s)131.691225.183353.281458.426581.976697.978970.323T (aos) Q (m3/s) Gumbel I47.000 579.750 T (aos) Qd(m3/s)23.500 500.000 5 224.25115.667 301.875 10 372.16411.750 215.813 25 462.3529.400 210.131 50 530.5777.833 155.000 100 598.8026.714 141.312 200 667.0275.875 121.250 1000 825.4405.222 114.5384.700 105.2504.273 105.200 Log-Pearson III3.917 72.299 T (aos) Qd(m3/s)3.615 68.725 5 103.1133.357 62.375 10 168.0683.133 59.031 25 307.7132.938 58.216 50 477.6522.765 58.131 100 734.3792.611 55.875 200 1121.6892.474 55.125 1000 2952.9392.350 53.3062.238 51.781 Nash2.136 49.077 T (aos) Qd(m3/s)2.043 48.401 5 201.9591.958 48.212 10 269.7191.880 47.313 25 358.1231.808 47.002 50 424.8571.741 41.801 100 491.6651.679 40.875 200 558.5961.621 40.494 1000 714.4631.567 40.0001.516 38.475 Gamma1.469 37.221 T (aos) Q (m3/s)1.424 34.750 5 131.6911.382 34.525 10 225.1831.343 34.346 25 353.2811.306 31.997 50 458.4261.270 30.911 100 581.9761.237 27.202 200 697.9781.205 27.075 1000 970.3231.175 26.8801.146 26.5881.119 24.8241.093 23.4501.068 21.0001.044 21.0001.022 20.000Determinacin Caudal de DiseoT vs Q En el grfico podemos observar que la distribucin que ms se acerca a la distribusin registrada, es la distribucin Log-Pearson III, por lo cual asumiremos a esta distribucin para calcular el Qd:Log-Pearson IIIT (aos) Qd(m3/s) T = 505 103.11310 168.068 Qd' = 477.65225 307.71350 477.652100 734.37905001000150020002500300035001 10Caudal (m3/s) Tiempo de Retorno (aos)T vs Q Registro Log-Pearson IIINash GammaGumbel I200 1121.6891000 2952.939T vs Q En el grfico podemos observar que la distribucin que ms se acerca a la distribusin registrada, aosm3/s100 1000Tiempo de Retorno (aos) T vs Q VALORES PROMEDIO PARA CALCULO DE "n"(referencia Rocha)1.-Valores basicos de n recomendados (n1)Cauces en grava fina 0.014 escogidoCauces en grava gruesa 0.028Cauces en roca 0.015Cauces en tierra 0.0102.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar en cuenta el grado de irregularidad (n2)Cauces parejos 0.000Moderados 0.010Muy irregulares 0.020Poco irregulares 0.005 escogido3.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar en cuenta el cambio de diemnsiones y de forma de seccion transversal (n3)Graduales 0.000Ocasionales 0.005 escogidoFrecuentes 0.010 0.0154.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar en cuenta obstrucciones formadas por arrastres, raices, etc. (n4)efecto inapreciable 0.000poco efecto 0.010 escogidoefecto apreciable 0.030mucho efecto 0.0605.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para toamr en cuenta la vegetacin. (n5)poco efecto 0.005 0.010escogidoefecto medio 0.010 0.025mucho efecto 0.025 0.050muchisimo efecto 0.050 0.1006.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar segn la tortuosidad del cauce (n6)Ls= Longitud del tramo recto 1Lm= Longitud del tramo con meandros 1Lm/Ls= 1Lm/Ls1 1.0-1.2 0.00*n6 0.000001.2 1.2-1.5 0.15*n6 0.006301.5 >1.5 0.30*n6 0.01260n6= Suma de conceptos 1+2+3+4+5 = 0.0422.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar en cuenta el grado de irregularidad (n2)3.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar en cuenta el cambio de diemnsiones y de forma de seccion transversal (n3)4.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar en cuenta obstrucciones formadas por arrastres, raices, etc. (n4)5.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para toamr en cuenta la vegetacin. (n5)6.- Aumento del coeficiente n que se recomienda para tomar segn la tortuosidad del cauce (n6)Estructuras HidralicasDATOS DE INICIO:50.00 477.6524 89.9440 9.4274log-Pearsonlog-PearsonNashQmax 50 = 477.6524 m/s (Caudal de diseo)Ubicacin de la Bocatoma:Caudal de Diseo :477.65 m3/s En la bocatomamenestra 0.60l/s/ha 3500.00 2100algodn 0.50l/s/ha 3650.00 1825maiz 0.70l/s/ha 1870.00 1309caa de azucar 0.85l/s/ha 3892.00 3308.2Canal Mochumi arroz 1.10l/s/ha 2950.00 3245(areas cultivadas) frijol 0.45l/s/ha 1500.00 675CALCULODE "s"El clculo de la pendiente se ha obtenido en el perfil longitudinal, esta pendiente estcomprendida entre los tramos del kilometraje :1.941300.00Ancho de plantila(B) = 50.00 m Nota:Talud (Z) = 0 Se tiene un material a los costadosdel s= 0.00149 riodetierracompactaCOTAArea(m) P (m) R.H.^2/3 1/n87.570088.0000 21.50 50.8600 0.5633 25.64188.5000 46.50 51.8600 0.9299 25.64189.0000 71.50 52.8600 1.2231 25.641Margen izquierdaCULTIVO MOD. RIEGOAREA CULT. (ha)CAUDAL Lt/sMargen derechaRESUMEN TOTALTr aosQmaxavenida (m3/s)Qmed avenida (m3/s)Qmin avenida (m3/s)CALCULO DEL CAUDAL A DERIVAR POR LOS CANALESMaco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas89.5000 96.50 53.8600 1.4752 25.64190.0000 121.50 54.8600 1.6991 25.64190.5000 146.50 55.8600 1.9018 25.64191.0000 171.50 56.8600 2.0876 25.64191.7100 207.00 58.2800 2.3279 25.641En la grfica se obtiene el valor del : Q maxhallamos el valor de la cota del espejo de agua (en el canal de conduccin de aguas arriba)RESULTADOS DEL CALCULO HIDRAULICO DEL CANAL DE ENCAUZAMIENTO (AGUAS ARRIBA):Valor aprox. En el aforo T = 50.00 m.91.71 m.s.n.m.87.57 m.s.n.m.B = 50.00 m. CANAL DE DERIVACIN :87.500088.000088.500089.000089.500090.000090.500091.000091.500092.00000.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0Cotas (m.s.n.m) Caudales CURVA DE AFORO(cota - caudales) Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasDISEO DEL CANAL RECTANGULAR DE CAPTACION:Asumimos un valor de b= 3.50 m.Qderivacin= 12.462 m/ss= 0.0009n= 0.014A= b*Yn Formula a usar P= b+2*Yn Formula a usar Q*n/(s0.5) = A*(R2/3) = (A5/3)/(P2/3)5.816= [(b*Yn)5/3] / [(b + 2Yn)2/3]Iterando se tiene:Yn : Tirante normal = 1.800 m.Yn= 1.800 m.Con este valor remplazamos en las formulas y se calculan:Area = 6.299 m2Perim = 7.099 m.Rad H. = 0.887 m.Velocidad= 1.978 m/shv= 0.200 m.E = Yn + hv = 2.000 m.0.600 m.Se asumira: Usar BL= 0.60 m.Yn + Bl + hv = 2.60 m.12.50Canal Rectangular Canal TrapezoidalFigura Caracteristica de una Transicin.Longitudde transicion. Lt = (T - t)*Ctg 12.5/2Para =12.50Donde:B = T= 6.13 Canal Trapezoidal (Espejo)b = t= 3.50 Canal RectangularRemplazando y calculando:Lt = 5.920Asumimos: Lt = 6.00 m.BL = Yn/3 =B b Lt b Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasDISEO DEL CANAL DE CONDUCCION DE SECCION TRAPEZOIDAL.Adoptamos : Z = 1.250B = 2.500n = 0.014s = 0.0009Qderivacin = 12.462 m/sA= (b*Yn) + (Z * Yn)P= b+[2*Yn*(1+Z)0.5]Q*n/(s0.5) = A*(R2/3)5.816= (A5/3) / (P2/3)Iteracin de valores:Yn ( 2.50 Yn) ( 1.25 Yn) ]P^(2/3) Q*n/(s^0.5)1.4115 3.52875 2.49042 6.734500 5.5850051.4165 3.54125 2.50809 6.749500 5.6234001.4215 3.55375 2.52583 6.764500 5.6619401.4265 3.56625 2.54363 6.779500 5.7006241.4315 3.57875 2.56149 6.794500 5.7394541.4365 3.59125 2.57942 6.809500 5.7784301.4415 3.60375 2.59740 6.824500 5.817551Iterando tenemos :Yn= 1.450 m.Con este dato remplazamos en las formulas y tenemos:Area= 6.253 mPerimetro = 7.142 mRadio H.= 0.876 mEspejo= 6.125 mbt= 7.375 mV = 1.993 m/shv= 0.202 mE = Yn+hv = 1.652 m0.483 m.Asumiremos: BL= 0.50 m.DISEO DE LA VENTANA DE CAPTACION.Q = C*A*raiz(2*g*haho)BL = Yn /3=canal rectangular. b = 2.80 m.3 / 5Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasQvc = Qder = 12.462 m3/seg.Donde:C = 0.600Avc = Ancho de la ventana de captacion = 3.500Hvc = Altura de la vantana de captacion = 1.800Arvc = Area de la ventana de captacion = Avc*Hvc = 6.299Qvc = QderQvc = 16.740*h^0.5Qder = 6.925*(K-h)4.00 m.Ecuacin: 16.74*h^0.5 + 6.925*h - 27.700 =h Y = 0Solucion : 1.2728 0.000Qvc = 18.886Qder = 18.886Reemplazando haho = 1.273Vvc = La velocidad en la ventana de captacion ser = Q/Arvc = 2.998Se Recomienda Derivar el caudal excedente o controlar el ingreso mediante compuerta.Qvc = Qder= hvc= 0.29 Qvc =Arvc = 1.015 Qder =Ecuacion: 2.698*h^0.5 + 6.925*h - 27.700 =h Y = 0Solucion : 3.687 3.012Qvc = 5.180Qder = 2.168h Hsed YNCR Qvc Hvc H = P Fondo de rio canal rectangular. b = 2.80 m.KMaco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasReemplazando haho = 3.687Vvc = La velocidad en la ventana de captacion ser = Q/Arvc = 5.103RESUMEN : Avc = 3.500Hvc = 1.800DISEO DE BOCATOMA-DISEOHIDRAULICOCalculo de la rugosidad del rio :na) Valor Basico de n: Cauce en Grava Fina (Arenoso) = 0.0140b) Grado de irregularidad: Poco Irregular= 0.0050c) Cambio de dimensiones y de forma de las secciones transversales: Ocasionales = 0.0050d) Obstrucciones formadas por arrastre,raices, etc.: de poco Efecto = 0.0100e) Tomar en cuenta la vegetacin: De poco efecto= 0.0050f) Aumento tuortosidad del cauceLongitud de Meandros similar a la de tramos RectosLm / Lrde 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 =0.0390Diseo del Barraje fijo.Calculo de la cota en B Tomando en cuenta la toma .Cota B=CFC+Yn+hv+ 0.20Donde:CFC: Cota de fondo del canalCFR: Cota de fondo del rio =Hsed: Altura de sedimentos = Yncr: Tirante Normal del canal de captacion =hvcr: Carga de Velocidad en Canal de captacion =Pt: Perdidas por transicion, cambio de direccion, etc. =Cota B BLcr Yncr Hsed CFR CFC Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasCalculando CFC:CFC = CFR + Hsed = 88.570 msnmCalculando la cota en B:Cota en B = CFC + hvcr + Yncr + Pt = 91.02891.02889.02888.57087.5700CASO 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 = 1.000Yncr = 1.800desnivel de la ventana de capatacion = 1.273P = 4.072CASO 02 Criterio de la cota en B.P = cota en B - CFRRemplazando :P = 3.458 m4.072 m.3.458 m.4.000 m.Calculo del nivel de estiaje y maxima avenida por curva de aforo.Cota Area Perime. Radio h. Pendi.(m2) (m) (m) S87.570088.0000 21.50 50.8600 0.42273 0.0014988.5000 46.50 51.8600 0.89664 0.0014989.0000 71.50 52.8600 1.35263 0.0014989.5000 96.50 53.8600 1.79168 0.0014990.0000 121.50 54.8600 2.21473 0.00149Resumen de PCaso 01Caso 02Se asume un P =CFR = CFC = Cota en B = haho Hsed YNCR Qvc Hvc H = P Fondo de rio Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas90.5000 146.50 55.8600 2.62263 0.0014990.5000 146.50 55.8600 2.62263 0.0014991.0000 171.50 56.8600 3.01618 0.0014991.5000 196.50 57.8600 3.39613 0.0014991.7100 207.00 58.2800 3.55182 0.00149P =Medio Max. Ave. Lbo =Por Curva: 2.4510 4.140 Sbo =nrio =Calculo de la Longitud del barraje fijo y del barrajemovilPredimensionamiento:A1 = A2 /10 ecuacion 01A1 =Area del barraje movil A1 = P*Lbm A2 = Area del barraje fijo A2 = P*lbflbf = lbo - #P*ep - 2*ee - lbmAdemas se tiene que:Predimensionamiento del espesor del Pilar(ep)ep = espesor del pilar = 0.5 m.#p = numero de pilares = 2.00 unidad.Longitud de bocatoma = 50.00 m.Predimensionamiento del espesor del estribo(ee)ee = espesor del estribo = 0.40Reemplazando la ecuacion 04, 03 y 02 en 01 se despeja lbm:El area hidraulica del canal de limpia tiene una relacion de 1/10 del area obstruida por el aliviadero,teniendose:Datos de bocatoma.Tirantes87.500088.000088.500089.000089.500090.000090.500091.000091.500092.00000.0 100.0 200.0 300.0 400.0Cotas (m.s.n.m) Caudales CURVA DE AFORO(cota - caudales) Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicaslbm = 5 m.# de compuertas = 2.000 m.longitud de cada compuerta = 2.400 m.Entonces: lbm = 5.00 m.Lbf = 45.00 m.Longitud de la bocatoma = 50.00 m.Verificando el espesor del Pilar(ep)Longitud entre compuertas del Barrage Movil: LcdLcd = 1.60 m.ep' = Lcd /4= 0.40 m.ep = 0.50 m. Cumple ep' < epCalculo la Carga Hidraulica"H":Descarga sobre la cresta del cimacio (barraje fijo).Qmax = Qcanal de limpia + Qaliviadero demasiasQbf : Descarga del aliviaderoE : Coeficiente de reduccionC : coeficiente de descargaL : Longitud efectiva de la crestaH : Carga sobre la cresta incluyendohvL1 : Longitud bruta de la cresta = 45.00N : # de pilares que atraviesa el aliviadero =Kp : Coeficiente de contraccion de pilares =Ka : Coeficiente de contraccion de estribos =Se seguir un proceso Iterativo:Para un H= 2.360 m Asumido hasta que el Qmax sea igual a:Calculo de Longitud efectiva de la cresta (L):L = 44.434 m.Calculo del Coeficiente de descarga variable (C):C = Co * K1 * K2 * K3 * K4* Por efecto de la profundidad de llegada (Co):P/H = 1.695En 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 = 1.00En lafig. 4 (DBI), pag307,(MPG-T) tenemos que.C/Co = K1 = 3.95* Por efecto del talud paramento aguas arriba (K2):Qbf = 0.55*C*L*H3/2L = L1 - 2(N*Kp + Ka)*H Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasK2 = 1.00*P = hd = 4.00(hd + H)/H = 2.69En 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 = 1.573hd/he = 0.667En la fig.8 (DBI), pag 311 (MPG-T) tenemos:K4 = 1.00Remplazandotenemos que.C = 3.95Calculando Qbf:Qbf = 349.98 m3/seg.Descarga en la compuerta de limpia (barraje movil).Se consideraque cada compuerta funciona como vertedero cuya altura P = 0.Paraello 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 descargaLbm : Longitud efectiva de la compuerta (barraje movil).H' : Altura total del agua.L2 : Longitud bruta de la cresta = 5.00N : # de pilares que atraviesa el aliviadero =Kp : Coeficiente de contraccion de pilares =Ka : Coeficiente de contraccion de estribos =Calculo de Longitud efectiva de la cresta (L):L = 4.75 m.Calculo del Coeficiente de descarga variable (C):C= Co * K1 * K2 * K3 * K4* Por efecto de la profundidad de llegada (Co):P/H = 1.695En la fig.3 (DBI), pag307 (MPG-T) tenemos que:Co= 3.95* Por efecto de las cargas diferentes a la del proyecto (K1):H' = Altura total del agua = P + H =Por efecto de la interferencia del lavadero aguas abajo y de la sumergencia(K3):Qbm = 0.55*C*Lbm*H'3/2Lbm = L2 - 2(N*Kp + Ka)*H Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicashe = Hhe/H = 1.00En lafig. 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 = 4.00d = 0.00(Hd + d)/H' = 1.00En 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 = 1.573hd/he = 0.667En la fig.8 (DBI), pag 311 (MPG-T) tenemos:K4 = 1.00Remplazandotenemos que.C= 3.0415Calculando Qbm:Qbm = 127.329 m3/seg.Calculando Qmax:Qmax = Qbm + QbfQbm = 127.329 m3/seg.Qbf = 349.977 m3/seg.Qmax = 477.306 m3/seg.Se itero hasta que el Qmax = 477.652 m3/seg.Lbm = 5.000 m.Lbf = 45.000 m.ep = 0.500 m.ee = 0.400 m.Lbo = 50.000 m.P = 4.000 m.H = 2.360 m.H' = 6.360 m.Qbm = 127.329 m3/seg.Qbf = 349.977 m3/seg.Qmax = 477.306 m3/seg.Calculo de la cresta, cimacio, Azud o Perfil.De la figura Observamos, de acuerdo a la posicinde los ejes que pasan por encima de la cresta la porcin quequeda aguas arriba del origen se define como una curva circular compuesta y una tangente.Por efecto de la interferencia del lavadero aguas abajo y de la sumergencia(K3):ReumenMaco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasCalculo de los valores Xc, Yc, R1 y R2.0.0323Se va a los monogramas pag 305 (MPG-T) y se calcula Zc, Yc, R1 y R2.2.360 m. Carga hidraulica del barraje fijo349.977 m/s Caudal del barraje fijo45.000 m. Longitud del barraje fijo6.360 m.7.777 m/s Caudal unitario o especifico1.223 m/s0.076 m.0.2650.1140.5150.2150.625 m.39.897 m.23.175 m.1.367 m.24.542 m.0.0323 se calcula k y n.Del Abaco N 01 (DBI), pag 304 (MPG-T) obtenemos los valores de :k= 0.507n= 1.855Remplazando en la ecuacion general tenemos:Y/Ho= -0.5070 *( X/Ho)1.855Y = -0.2433 * XX = 2.1424 *(Y1/1.793)Calculo del punto de tangencia(Pt)Derivando la ecuacion de Creager en :-0.855-0.451 *XR1 = R2 = R1-R2 =Con la relacion de hv/H =tg a = dy/dx = tg45 = 1 =DatosDe Monogramas 2:3Yc/H =R1/H =R2/H =Xc =Yc =Lbf =P+H =q =Qbf/Lbf =V = q/(P+H) =hv = V/2g=Xc/H =Con el valor de hv/H =H =Q bf =P hv ho H Xc R1 R2 X Y Yc Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasDespejando este valortenemos que:X= 0.394 mY= -0.043 mPunto X(m) Y (m)1 0.00 0.0002 0.10 -0.0033 0.20 -0.0124 0.30 -0.0265 0.40 -0.0446 0.50 -0.0677 0.60 -0.0948 0.70 -0.1269 0.80 -0.16110 0.90 -0.20011 1.00 -0.24312 1.10 -0.29013 1.20 -0.34114 1.30 -0.39615 1.40 -0.45416 1.50 -0.51617 1.60 -0.58218 1.70 -0.65119 1.80 -0.72420 1.90 -0.80021 2.00 -0.88022 2.10 -0.96423 2.20 -1.05024 2.30 -1.14125 2.40 -1.23426 2.50 -1.33227 2.60 -1.43228 2.70 -1.53629 2.80 -1.64330 2.90 -1.75431 3.00 -1.86732 3.10 -1.98433 3.20 -2.10534 3.30 -2.22835 3.40 -2.35536 3.50 -2.48637 3.60 -2.61938 3.70 -2.75539 3.80 -2.89540 3.90 -3.03841 4.00 -3.18442 4.10 -3.33343 4.175 -3.45-3.15-2.65-2.15-1.65-1.15-0.65-0.150.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50Vertical (m). Geometria del Aliviadero. Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasCalculo de los tirantes Conjugados (y1, y2).Aplicandola Ecuacion de Bernoully entre los puntos 1 y 2:Tenemos:P +H =d1+h1 ...................... 1h1 = V1 / ( 2 x g) Qbf =Lbf=V1 = Qbf / (d1 x Lbf )Remplazando el valor de V1 enh1yluegoen la formula1Se tiene:P +H =d1+[ ( Qbf / (d1xLal ) ) /2g]la suguiente ecuacin:1 d1 - 124.8 d1+ 60.49=-5.15-4.65-4.15-3.65Vertical (m).Horizontal (m). H P Y1 10 00.10.20.30.40.50.60.70.80.910 0.2 0.4 0.6 0.8 1d1 y Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasCalculo de tirante conjugado(d2):13.1518.098d2 = 0.33 m. x 18.098 =V2= 1.305 m/sDatos:Lbf = 45.000P : Altura de la aliviadero fijo = 4.000H : Carga hidraulica sobre el aliviadero = 2.360Qbf = 349.9768Calculando Y1 (forma 01):TomandoBernaullientre la seccion de controlque se localiza sobre la crestay al pie de la cortina,talcomosemuestraen la figura:Donde:E perdidas = 0.00 Perdidas de descarga dentro del tramo.P + H = 6.360 m.hv1 = V12/(2*g) = q2/(2*g*Y12) : perdidas de carga por velocidad.Qbf = 349.977 m/sY1 = 0.329 m.P + H = 28.77 CumpleV1= 23.624 m/seg.Calculando Y1 (forma 02):Asumiendo un espesor del colchon amortiguador:epd = 0.65Z = P+epd = 4.650 m.Qbf = 349.977 m/slbf = 45.000 m.1.834 m.Abf = Yc*Lbf = 82.516 m2Vc = Qbf/Abf = 4.241 m/s.hv = Vc/2g = 0.917 m.E perdidas = 0.000 Perdidas de descarga dentro del tramo.Remplazandoestos valores en la ecuacion tenemos que:Y1 + (V1/2g) = Z + Yc + hv - Eperdidas.Y1 + (V1/2g) = 7.40V1 = Qbf/(Lbf*Y1) Conjugando estas dos ultimas ecuaciones tenemos la ecuacion:Y1 + 3.0829/ Y1 =1Y1^3 - 7Y1^2 + 3.0829=Iterando tenemos que:Y1 =a =NF=V1/ [ g * d1 ]^0.5 =d2 / d1 =0.5 * [ (1+8F)^0.5-1]=P + H = Y1 + (V1/2g) + E perdidasYc = [Qbf/(Lbf*g)]1/3 =00 0.2 0.4 0.6 0.8 1d1 Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasV1= Qbf/(lbf*Y1) =Caso 01: Y1 = 0.329 mCaso 02: Y1 = 0.315 mY1 = 0.329 mCalculo de Y2:Y2 = Tirante conjugado en 2 =V2 = Velocidad en 2 =Y1 = 0.329Y2 = 6.226V1= 24.658V2 = 1.305Calculo del Numero de Froude.F1 = 13.721 Caso = 4.00Profundidad de la cuenca o de la poza de disipacion.S = 1.25*Y1 = 0.412 m.Se asume S = 0.900 m.Radio de la curva al pie del AzudR = 5*Y1 = 1.646 m.Longitud del estanque amortiguador o poza de disipacionSegn Lind Quist:Lpd = 5*(Y2-Y1)Lpd = 29.483m.Segn Safranez:Lpd = 6*Y1*V1/(g*Y1)1/2 = 6*Y1*F1Lpd = 27.103m.Segn Pavloski:Lpd = 2.50*(1.90*Y2-Y1)Lpd = 28.749 m.Segn Torres Herrera:Lpd = 7.00*(Y2-Y1)Lpd = 41.276 m.Longitud promedio de la poza de disipacion =Se asume una Lpd =Calculo del espesor del enrrocado:Donde:Caso 02: V1 =V1 =Y2 = -Y1/2+[(2Y1*V1/g) + (Y1/4)]0.5RESUMEN:F1 = V1/raiz(g*Y1)e = 0.6*q1/2/(Ht/g)1/4ResumenCaso 01: V1 =Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas7.7776.360Reemplazando valores tenemos:e = 1.865m.e = 1.300m.Calculo de la longitud del enrocado:Donde:q = Caudal unitario o especifico=C1815124--94--6Reemplazando valores tenemos:Le =44.577m.Usar Le= 25.000 m.Calculo de la longitud del solado delantero (Lsd):Lsd = 5*H Lsd = 11.80 m.SE asume = 10.00 m.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 = 7.950 m.Hm = 8.300 m.0.25*(H+P) = 1.59Hm = 1.25*(H+P)Material del cauceLimo o arena muy fino Arena finaArena de grano gruesoGrava y arena Cascajo con grava y arenae = espesor de enrocado.q = Caudal unitario o especifico =Ht = Carga hidraulica total = H + P =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 dellecho del rio =t2 t1 hz s/c hp b1 Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasVerificacion de espesor de poza de disipacion.epd Determinacion del espesor del colchon o poza segn Krochin:emin = 0.30Factor de Seguridad (1.10-1.35) = 1.35 epd = 0.410.65Se asume un valor de epd =0.60Verificando el valor de "e"e1 = 0.20*q1/2*z1/4Donde:q = Caudal unitario o espesifico = 7.777z = P + H - Y1 = 6.031e1 = 0.874epd > e1, CumpleUsar epd= 0.65Predimensionado de los dentellones delanteros y posteriores.Dentellon delantero.add = 2.000 m.Determinacion de la longitud del dentellon.Carga total de agua = P + H + V12/(2*g) =El espesor minimo: ldd = 0.20*(H + P + V12/(2*g)) =Se asume un valor de ldd =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.Para el calculo de Y1(forma 02) seconsidero por predimensionado un valor de Determinacion de la altura del dentellon delantero: (mayor informacion en MPG-T))aut ldd add epd d epd add ldd poza de disipacion dentellon delantero dentellon Posterior umbral terminal t2 b1 Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasBligh15--189--124--96--76--4Calculo de la Longitud de filtracion necesaria "L"Lfn = C*HC = Valor del coeficiente de filtracion = 5.00 Segn komoyH = 2.360 m.Lfn = C*H = 11.800 m.Lcomp = lv + lh/3Donde:lh = ldd + dPor 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 = 24.70 m.Se asume un valor de d = 11.10 m.Calculo de los pilaresCalculo del espesor pilar (ep)ep = 0.282*H = 0.666 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 =0.325Calculo 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 = 6.360Altura de la compuerta = 2.000Cascajo con grava y arena 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 llegara mayor altura que el maximo nivel aguas arriba del tirante en funcion del tirante aguas abajoArena fina y limosasArena muy fina Arenas comunesArena de grano grueso Canto rodado, grava y arenaSuelos arcillosos Segn Lfn < Lcomp, significa que la longitud de filtracion necesaria < la longitud de filtracion compensada enposicion "d" de los lloradores o filtros:Valores del coeficiente de Filtracio "C"Materiales lddd Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicasapi = 8.360Aguas Abajo:Borde libre = 0.500Tirante maximo = 6.226api = 6.726Diseo estructural del Aliviadero demasias.Informacion general:* Peso volumetrico del concreto =* Resistencia a la compresin del concreto Fc =* Resistencia del terreno ot =* Peso especfico de agua con sedimentos (wcs)=* Peso especfico de agua infiltrada = Analisis de la estabilidad del aliviadero para agua a nivel de cresta. Fuerzas Actuantes:Ew = Fuerza hidrostatica o empuje del agua.Sp = Resultante del diagrama de subpresiones.W1= Peso de la estructura.Sh = Componente horizontal de la fuerza ssmica.Sv = Componete vertical de la fuerza ssmica.Calculo de la Fuerza Hidrostatica.Ew = 0.5*gw*Z*bZ = 1.80 mgwcs = 1200.00 kg/mb = 1.00 m.Ew = 1944.000 KgPunto de aplicacin:Se puede replantear dichos valores dependiendo de la topografia y de la correcta ubicacin de la bocatoma1 Yh P=Z Ew Sv Sh1 W1 Sv W2 Sv Sh3 W3 ldd O +- Fsp2Fsp1 Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasYh = Z/3 = 0.600 m.Calculo de la Fuerza de subpresin.Sx = (Hx - H*Lx/Lfn)*gwDonde:H = 1.800 mlfn = 5.103 mH/lfn = 0.35 m.Analizando en los puntos indicadosPara 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:Sx = S2 =4334.185Para el punto 03 se tiene:Hx = H + P + epd + add = 4.600 m.lh = (2-3) = 1.500 m.lv = (1-2) = 2.800 m.lx = 3.300 m.Reemplazando se tiene:Sx = S3 =3500.000Para el punto 04 se tiene: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.Reemplazando se tiene:Sx = S4 =433.334Para 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.Reemplazando se tiene:Sx = Sp =-11.110Donde los momentos de subpresion son los siguientes:Formulas: Fsp1 = (Sp2 + Sp3)*add*0.5*1 brazo 1 = ldd*0.5 + dFsp2 = (Sp4 + Sp)*d*0.5*1 brazo 2 = d*0.5Los momentos son con repsecto al punto "p".Brazo (m)1 5876.11 4.75SpO 2 FspMaco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas2 844.45 2.00Calculo del peso de la estructura.Donde.b = base mayora = base menorP/10 = 0.350a b h(acum) h1 3.501 3.501 2.565 0.1422 3.152 3.501 2.423 0.1493 2.801 3.151 2.274 0.1584 2.451 2.801 2.116 0.1695 2.101 2.451 1.947 0.1836 1.750 2.101 1.764 0.2007 1.400 1.751 1.564 0.2258 1.050 1.400 1.339 0.2639 0.700 1.050 1.076 0.33610 0.350 0.700 0.740 1.076TotalesXacum X(acu)*Area Yacum0.0709 0.0869 2.14600.2152 0.2505 1.93820.3661 0.3815 1.5520 X =0.5263 0.4837 1.20870.6979 0.5562 0.9083 Y =0.8839 0.5957 0.65081.0893 0.6013 0.43631.3231 0.5676 0.26461.6052 0.4912 0.13592.2401 0.4122 0.05014.4268 9.291 TotalesVolumen = Area*1.00Volumen= 7.293 mPeso de la estructura = Volumen*2400 =El valor de W1 puede calcularse integrando las areas parciales de las franjas verticales trapezoidales, en quese puede dividir la estructura, refirinedole a ejes coordenadosA = (a+b)*h/2Xc = h*(2*a+b)/(3*(a+b))Yc = ((a+b)2-a*b)/(3*(a+b))Y X h Lc Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasCalculo del peso W2, tenemos (espesor del azud)W2 = 10560.00 kg.Donde:Xc2 = 2.750 m.Calculo del peso W3, tenemos (espesor del azud)W3 = 7200.00 kg.Donde:Xc3 = 4.750 m.Calculo de la fuerza de sismo.Componente horizontal:Sh = 0.10*Wi:Para W1:Sh1 = 1750.300 Kg.Donde:Yc1 = 1.274 m.Para W2:Sh2 = 1056.000 Kg.Donde:Yc2 = 0.400 m.Para W3:Sh3 = 720.000 Kg.Donde:Yc3 = 1.800 m.Componente Vertical:Sv = 0.03*Wi:Para W1:Sv1 = 525.090 Kg.Donde:Xc1 = 3.393 m.Para W2:Sv2 = 316.800 Kg.Donde:Xc2 = 2.750 m.Para W3:Sv3 = 216.000 Kg.Donde:Xc3 = 4.750 m.Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasAnalisis de estabilidad de agua.Ubicacinde la Resultante (Xr)Tomandomomento respecto al punto "p" (ubicacin de los lloradores)Fuerza (kg) Brazo (m). Mom. (kg-m)Ew = 1944.00 0.60 -1166.40Sp1 = 5876.11 4.75 -27911.53Sp2 = 844.45 2.00 -1688.89W1 = 17503.00 3.39 59387.24W2 = 10560.00 2.75 29040.00W3 = 7200.00 4.75 34200.00Sh1 = 1750.30 1.27 -2229.70Sh2 = 1056.00 0.40 422.40Sh3 = 720.00 1.80 1296.00Sv1 = 525.09 3.39 -1781.62Sv2 = 316.80 2.75 -871.20Sv3 = 216.00 4.75 -1026.00Hallando el punto de aplicacin 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(-) > 2.00FS = 3.390 Cumple FSV > 2.00Factor de seguridad al deslizamiento.Fuerza resistente: Fr = u*SFvDonde.u = coeficiente de friccin entre el suelo y el aliviadero. varia de 0-1.u = 0.700=tag(|)| =Sfv = 43041.44Fr = 30129.01CumpleFSD = SFV/SFH > 2.00FSD = 7.868Cumple, FSD > 2.00Estabilidad a los esfuerzos excesivos, esfuerzos de compresion en la base.La falla por esfuerzos excesivos deben ser menores que los admisibles.Como la fuerza resultante Fr > fuerza actuante horizontal entonces no es necesario el diseo deldentelln.Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasEsfuerzo = (SFv/(b*(d+ld)*(1+-(6*e)/(l+ld))Reemplazando:Esfuerzo 1 = 1.391 Kg/cm2.Esfuerzo 2 = 0.174 Kg/cm2.Datos de inicio.s = peso especifico del terreno = 1700.00 kg/m| = coeficiente de friccion del terreno = 28.00F'c = 210.00 kg/cm2ot = capacidad portante del terreno = 1.40 kg/cm2u = coeficiente de rugosidad = 0.55h = 4.500 m.s/c = 100.00 kg/m2df =1.50 m.Determinacion de Ka:Ka = tag2(45-|/2) = 0.361Pre dimensionamiento:Asumiendohz = 0.600 m.Altura de pantalla hp = h + df- hz = 5.400 m.t1 = ancho de corona =0.500h' = s/c/s = 0.059 m.Determinando t2:Yo = hp*(hp + 3*h')/(3*(hp + 2*h'))Calculando Yo = 1.819 m.Momento E*Yo = 16633.919 kg*m.m.El minimo es 0.30 m. Considerar que ya al inicio se predimensiono el estribo.h' = P = s*hp*Ka t2 t1 hz h s/c hp b2 b1 Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasMomento ultimo: 1.65*E*Yo = 27445.966 kg*m.Mu = 0.90*b*d2*Fy**(1-0.59**Fy/F'c)b =1.000 m.Fy = 4200.000 kg/cm2F'c = 210.000 kg/cm2 minimo = 0.002Despejando y calculando d = 60.977t2 = d + rec + /2rec = 7.500 cm. = 1/2 "t2 = 68.727 cm.Se asume un t2 = 80.000 cm.Por lotanto el nuevo valor de d = 71.865 cm.Verificacion por corte: seccion critica a una distancia "d".Cortante tomado por el concreto:Vc = 0.53*raiz(F'c)*b*d Vc = 55195.408*Vc = 46916.097 kg.Cumple Vc > VudDimensionamineto del muro.Altura de la zapata:hz = t2 + reza 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.Valores de b1 y b2:b1/H > FSD*(Ka*s)/(2*m*u)si se tiene que:H = hp +hz = 6.000 m.FSD = 1.500Ka = 0.361s = 1700.000 kg/mm = 2400.000 kg/mu = 0.550Calculando b1 = 2.092 m.Pero se usara un valor de b1 = b1 + (t1+t2)*.5t1 = 0.500 m.hp-d h' P = s*hp*Ka Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicast2 = 0.800 m.El nuevo valor de b1 = 2.742 m.Se asume un valor de b1 = 2.750 m.b2 = (u*FSV/(3*FSD) - b1/(2*u))*HFSV = 1.750b2 = -0.092b2 = hz (como minimo) = 0.800 m.Por lo tanto b2 = 0.800 m.Verificacion de la estabilidad.E = 0.5*Ka*s*H*(H+2*h')Ka = 0.361s = 1700.000 kg/mH = Hes = 6.000 m.h' = 0.059 m.E = 11264.309 kg.Yo = H*(H + 3*h')/(3*(H+2*h'))Yo = 2.019 mDeterminacion de fuerzas y momentos resistentes. b1 = 2.750 m. b2 = 0.800 m.lzi = b1 - t2*0.50 = 2.350 m.s = 1700.000 kg/mhz = 0.800 m.P1 = s*(lzi*(hp+h') + (t2-t1)*hp*0.50 + (t2-t1)*h') = 22365.000 kg.P2 = t1*hp*ca = 6240.000 kg.P3 = (t2-t1)*hp*0.50*ca = 1872.000 kg.P4 = (b1+ b2)*hz*ca = 6816.000 kg.E P = 37293.000 kg.Momentos M1 =53116.875M2 = 4056.000M3 = 1872.000M4 = 12098.400E M = 71143.275Yo h'P3 P1P2 P4 E lzi lze t1 hz h hp b2 b1 Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasChequeo por deslizamineto.FSD = E P*u/E = 1.821 Si cumle FSD > 1.50, no se necesita uaChequeo por volteo.Momento actuante: E*Yo = 22745.240 kg*m.Momento resistente = 71143.275 kg*m.FSV = Mr/Ma = 3.128 Cumple FSV > 1.75Posicion de la resultante y excentricidadX = E M/E P = 1.908 m.L = b1 + b2 = 3.550 m. e = L*0.50 - (X - Z) =Z = E*Yo/E P = 1.232 m.Presiones en la superficie de contactoA = L*b = 3.550 m.o1 = (E/A)*(1 + 6*e/(L) = 9066.099 kg/cm2 = 0.907o2 = (E/A)*(1 - 6*e/(L) = -2720.009 kg/cm2 = -0.272Diseo de la pantalla.Momento en la base de la pantalla Mu = 27445.966 kg*m.t2 = 80.000 m.d2 = 71.865 m.b = 100.000 m.F'c = 210.000 kg/cm2Fy = 4200.000 kg/cm2Smin = 9.79 cm.Sasum = 12.50 cm.Asmin =a = 3.04Mumin =Mumin = 34.41tn*mMto b(cm) d(cm) a As (cm2)27.45 100.00 71.87 18.86 80.17Determinacion del refuerzo en la pantalla.La distribucion se realiza por tercios de acuerdo a la altura de pantalla.Yo = hp*(hp + 3*h')/(3*(hp + 2*h'))Calculando Yo = 1.580 m.Momento M3 = E*Yo = 10890.087 kg*m.Asmin = 0.0018*b*hf = 0.5 @ 12.53440799.05hp-d h' P = s*hp*Ka Y3 E3 Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasMomento ultimo: MU3 = 1.65*E*Yo = 17968.643 kg*m.t3 = 0.770 m.rec = 0.040 m. = 1/2 "b = 1.00 m.d3 = 0.724 cm.Asmin = 0.0018*b*d3 = 13.027 cm2 Smin = 9.72 cm.Sasum = 12.50 cm.Asmin =a = 3.07Mumin =Mumin = 34.90 tn*m.tn*mMto b(cm) d(cm) a17.97 100.00 72.37 11.89Refuerzo horizontalPara 5/8" o mayores =0.002Otros casos = 0.0025Refuerzo en la parte interior:As = 0.0025*b*t2 = 20.000 cm2 2/3 As = 13.333 cm2 Smin = 9.50 cm.Sasum = 12.50 cm.Asmin =1/3 As = 6.670 cm2 Smin = 10.69 cm.Sasum = 12.50 cm.Asmin =Refuerzo en la parte media hm = t1 + (t2 - t1)/2 = 0.650 m.As = 0.0025*b*t2 = 16.250 cm2 2/3 As = 10.830 cm2 Smin = 11.69 cm.Sasum = 12.50 cm.Asmin =1/3 As = 5.417 cm2 Smin = 13.15 cm.Sasum = 15.00 cm.Asmin = 0.375 @ 15 0.5 @ 12.53489538.58Si 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. 0.5 @ 12.5 0.375 @ 12.5 0.5 @ 12.5Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas 12.462El clculo de la pendiente se ha obtenido en el perfil longitudinal, esta pendiente est0+000 a 1+300.00Se tiene un material a los costadosdel s^1/2Q(m/s)0.039 11.9950.039 42.8280.039 86.6213.9204.617Caudal por margen3.925Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas0.039 141.0040.039 204.4820.039 275.9690.039 354.62300.039 477.312= 477.652 m/sBL =Yn / 3 = 1.38 m.Usar = 0.40 m.BL= 0.40 m.Yn= 4.14 m.600.0 700.0Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasCanal TrapezoidalB Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicascanal rectangular. b = 2.80 m. Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicasm.m.m.0m.m/seg. 12.4622.698*h^0.56.925*(K-h)0NCR canal rectangular. b = 2.80 m. Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicasm.m/seg. CFC: Cota de fondo del canal87.57 msnm1.000 m.1.800 m.0.458 m.0.200 m.Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasmsnmP = altura de sedimentos + Ycanal de captacion + desnivel de la ventana de captacion (h)m.m.m.m.Analisis Criterio de la ventana de captacionAnalisis Criterio de la cota BRugosi. Caudaln (m3/seg)0.039 11.9953 0.4300.039 42.8283 0.9300.039 86.6210 1.4300.039 141.0044 1.9300.039 204.4817 2.430TiranteMaco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas0.039 275.9688 2.9300.039 275.9688 2.9300.039 354.6230 3.4300.039 439.7608 3.9300.039 477.3118 4.1404.000 m.50.000 m.0.00149 %0.03900longitud barraje movil: 5.000 mlongitud barraje Fijo: 45.000 musar: 45.000 mm.El area hidraulica del canal de limpia tiene una relacion de 1/10 del area obstruida por el aliviadero,teniendose:Datos de bocatoma.A500.0 600.0 700.0Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicasm.2.000.010 Tajamar redondo0.10 Estribos redondeados muros a 90477.65 m3/seg.Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicasm.2.00 uni.0.01 Tajamar redondo.0.00 No hay estribo.6.36 m.Por efecto de la interferencia del lavadero aguas abajo y de la sumergencia(K3):Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas350.323Por efecto de la interferencia del lavadero aguas abajo y de la sumergencia(K3):Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasCarga hidraulica del barraje fijoCaudal del barraje fijoLongitud del barraje fijoCaudal unitario o especificoDel Abaco N 01 (DBI), pag 304 (MPG-T) obtenemos los valores de :0.5020323951.855Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasPuntos de Tangencia.3.00 3.50 4.00Geometria del Aliviadero. Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas349.98 m/s45.00 m.0Tanteo debe cumplir = 0d1 y=0.15 57.680.20 55.500.25 52.700.30 49.280.329 46.9980.35 45.240.40 40.580.45 35.31V1= 23.624 m/shV1= 28.45 m.autepdY2 Yn 23 Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas5.96 m.m.m.m.m3/seg.TomandoBernaullientre la seccion de controlque se localiza sobre la crestay al pie de la cortina,talcomosemuestraPerdidas de descarga dentro del tramo.m.Perdidas de descarga dentro del tramo.m.Conjugando estas dos ultimas ecuaciones tenemos la ecuacion:7.4000.3152.378 m.P + H = Y1 + (V1/2g) + E perdidasMaco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas24.658 m/s.23.624 m/seg24.658 m/seg24.658 m/seg6.226 m.1.249 m/seg.m.m.m/segm/seg.41.28 m.20.00 m.Y2 = -Y1/2+[(2Y1*V1/g) + (Y1/4)]0.5RESUMEN:ResumenMaco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicasm/s/m m.6.360 m.7.777 m/s/m15.00m. Depende de la topografia.m. Depende de la topografia.C = Coeficiente de filtracion de Blight que depende de la clase de material dellecho del rio =Df Hes hm bMaco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicasm.m.m.m.m/sm.m.m.37.351 m.7.470 m.2.750 m.Determinacion de la altura del dentellon delantero: (mayor informacion en MPG-T))aut lut ldp adp aut dentellon Posterior b2 Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasLane Komoy7--8.50 8--105--6 6--72.5--4 3--61.6--3 3--61.6--3 3--6m.m.m.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 llegara mayor altura que el maximo nivel aguas arriba del tirante en funcion del tirante aguas abajoSegn Lfn < Lcomp, significa que la longitud de filtracion necesaria < la longitud de filtracion compensada enposicion "d" de los lloradores o filtros:Valores del coeficiente de Filtracio "C"Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicasm.m.m.m.2400.00 kg/m210.00 kg/cm21.40 kg/cm21200.00 kg/m1000.00 kg/mSe puede replantear dichos valores dependiendo de la topografia y de la correcta ubicacin de la bocatoma4 B Sh2 Fsp2 Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicaskg/m2kg/m2kg/m2kg/m2brazo 1 = ldd*0.5 + d27911.523Momento (kg*m) 4 3 p Fsp2 Fsp1 Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasArea Xc Yc1.226 0.071 1.7501.164 0.073 1.6651.042 0.078 1.4900.919 0.083 1.3150.797 0.089 1.1400.674 0.097 0.9650.552 0.108 0.7940.429 0.125 0.6170.306 0.157 0.4430.184 0.478 0.2737.2933.393 m.1.274 m.17503.00 Kg.1688.890El valor de W1 puede calcularse integrando las areas parciales de las franjas verticales trapezoidales, en quese puede dividir la estructura, refirinedole a ejes coordenadosMaco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasMaco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasSFh = 5470.30SFv = 43041.44SM(+) = 124345.64SM(-) = -36675.3335.00Como la fuerza resultante Fr > fuerza actuante horizontal entonces no es necesario el diseo deldentelln.Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasCumple OkCumple OkE =0.5*Ka*s*hp*(hp+2*h')Donde:Ka = 0.361s = 1700.00 kg/mhp = 5.400 m.h' = 0.059 m.Calculando E = 9143.586 kg/m.m.El minimo es 0.30 m. Considerar que ya al inicio se predimensiono el estribo.Df Hes h Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicascmsVd = 0.5*Ka*gs*(hp-d)*((hp-d)+2*h'))hp = 5.400 m.d = 0.719 m.h' = 0.059 m.Ka = 0.361Calculcando Vd = 6894.305 kg.Vud = 1.65*Vd = 11375.603 kg.kg.Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas t1 = 0.500 m. t2 = 0.800 m.lze = 0.400 m.ca = 2400.000 kg/mhp = 5.200 m.Y1 = lzi*0.50 + t2 + lze = 2.375Y2 = lze + t1*0.50 = 0.650Y3 = lze + t1 +(t2-t1)/3 = 1.000Y4 = (b1 + b2)/2 = 1.775kg*m.kg*m.kg*m.kg*m.kg.h' O Df Hes h Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras Hidralicas1.099 m.tn/m2Cumple esfuerzo 01 < esfuerzo netotn/m2Cumple esfuerzo 02 < esfuerzo neto mininmo: 1/2A = 1.27 cm212.94 cm2 kg*cmtn*m.=As/(b*d)0.0120E =0.5*Ka*s*hp*(hp+2*h')Donde:Ka = 0.361s = 1700.000 kg*m.hp - d = 4.681 m.h' = 0.059 m.Calculando E = 6894.305 kg/m. mininmo: 1/23440799.05Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaEstructuras HidralicasA = 1.27kg*cmAs (cm2) =As/(b*d)50.54 0.0070 mininmo: 1/2A = 1.27 cm2 mininmo: 3/8A = 0.71 cm2 mininmo: 1/2A = 1.27 cm2 mininmo: 3/8A = 0.71 cm2Si 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.Maco Carlos JuanRegalado La Torre MartnZegarra Gonzlez RosaCALCULO HIDRAULICOI. CONSTRUCCION DE CURVA DE AFORO PARA CANAL DE CONDUCCIN AGUAS ABAJOQ max =Q medio =Q min =Qmax= 389.687 m/sDATOS HIDROLOGICOSQ maxQ medioQ minimoCAUDAL DE DERIVACIONEste caudal depende de las reas a irrigar, el proyectoque asimismo ser descrito de la informacion basica:N de orden Areas a Irrigar (Ha)1 800 Y 1000 ARROZ Y ALFALFA= 3.000 m/s= 1.000 m/sCultivo a Irrigar"DISEO DE BOCATOMAS"389.687 m/s3.000 m/s1.000 m/sI. CONSTRUCCION DE CURVA DE AFORO= 389.687 m/s2 900 Y 1200 ALFALFA Y MENESTRAS3 1000 Y 1400 MENESTRAS Y ALGODN4 1400 Y 1650 ALGODN Y ARROZ5 1660 Y 1800 ALFALFA Y MENESTRAS6 1800 Y 2000 MENESTRAS Y ALGODN7 2000 Y 2200 ALGODN Y ARROZ8 2200 Y 2400 ARROZ Y ALFALFA9 2400 Y 600 ALFALFA Y ALGODN10 800 Y 2500 MENESTRAS Y ALGODN11 900 Y 2700 ARROZ Y ALFALFA12 1000 Y 2650 ALGODN Y MENESTRAS13 1100 Y 2800 ALFALFA Y ALGODN14 1200 Y 3000 MENESTRAS Y ALGODN15 1600 Y 3200 ALFAFA Y ARROZ16 1600 Y 3300 ALGODN Y MENESTRAS17 1700 Y 3500 ARROZ Y ALFALFA18 1800 Y 3650 MENESTRAS Y ALGODN19 2000 Y 3500 ALFALFA Y ARROZ20 2200 Y 3600 ALGODN Y ALFALFAFrejol 1580 0.94 l/s/haCANAL ZAAProducto Ha a irri. M.Riego Q necesarioARROZ 90 1.71 l/s/ha 153.90 l/sALFALFA 2700 1.30 l/s/ha 3510.00 l/sTOTAL 3663.90 l/sQ derivado= 3.664 m/sCALCULODE "n"1.- Valor basico de arena para cauce arenoso 0.0142.- Incremento por el grado de Irregularidad (poco irregular) 0.0053.- Incremento por el cambio de dimensiones ocacionales0.0054.- Poca presencia de raices 05.- PocaVegetacion 0.0056.- Aumento tuortosidad del cauce 00.029n= 0.029CALCULODE "s"El calculo de la pendiente se ha obtenido en el perfil longitudinal, esta pendiente estcomprendida entre los tramos del kilometraje .comprendiendo una distancia de2900.10metros que son suficientes para mantener la unifor-midad del tirante del agua0.2110.0031.98 Nota:6.18 Se tiene un material a los castados0.001818182 del riodetierracompactaCONSTRUCCIN DELACURVADEAFORO DATOSHIDROLOGICOSPendiente(S) :Ancho de plantila(B) :Talud(Z) :s = 0.18 %b = 31.98s = 0.001818182Q derivado = 3.6639Talud(Z) = 6.18COTAArea(m) P (m) R.H.^2/3 1/n s^1/2Q(m/s)90.591 19.08 38.24 0.629077408 34.48275862 0.042640143 17.648309791.5 44.34 44.50 0.997590098 34.48275862 0.042640143 65.0381944392 75.78 50.76 1.3062173 34.48275862 0.042640143 145.54278892.5 113.40 57.02 1.581428063 34.48275862 0.042640143 263.683620593 157.20 63.28 1.834208115 34.48275862 0.042640143 423.956999393.5 207.18 69.54 2.070455265 34.48275862 0.042640143 630.716710394 263.34 75.80 2.293796224 34.48275862 0.042640143 888.162274194.5 325.68 82.06 2.506660766 34.48275862 0.042640143 1200.34837995 394.20 88.32 2.710776606 34.48275862 0.042640143 1571.198321292.27 m3/seg El valor de H para Qd=9293949596Cotas (m.s.n.m.) Curva de Aforo "Q vs. Cotas" T = 63.98207631BL =Yn/3= 0.8630.863Yn =2.59 m.B = 31.98 o93.09 m.s.n.m.90.50 m.s.n.m.Transicion que unira el canal dirigido al barraje y el canal encauzamientoRESULTADOS DEL CALCULO HIDRAULICO DEL CANAL DE ENCAUZAMIENTO (AGUAS ARRIBA):74.65Valor aprox. En el aforo88899091920.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00 1400.00 1600.00 1800.00Cotas (m.s.n.m.)Q (m3/s) Qcaptacin= 3.664 m/s t TLtLongitudde transicion.Donde:Parao = 12.50 T = 74.64943508t = 31.98Remplazando :Lt = 96.23469183Asumimos:Lt = 98.00 m.BLDISEOHIDRALICOII. DISEO DE CANAL.A. Diseo de canal de aduccion:o : angulo de inclinacion.T : ancho sub canal trapezoidalt: ancho canal rectangular) 2 () (o tgt TLT=Ynb =2.50Remplazando estos valores, tenemos que:2.50 m.Q = 3.664 m/s (Caudaldederivacin)s = 0.001n = 0.015 ( Revestido de concreto )A = b YnP= b+2Yn1.737940368 [ ( b Yn)5/3]/[ (b +2Yn)2/3]1.738 ( 2.50 Yn) / ( 2.500 + 2Yn )Yn ( 2.50 Yn)( 2.500 + 2Yn ) Y1.009 4.674 2.733 1.7101.012 4.698 2.735 1.7171.015 4.721 2.738 1.7241.018 4.744 2.740 1.7311.021 4.767 2.743 1.7381.024 4.791 2.745 1.7451.027 4.814 2.747 1.752Iterando:Yn = 1.021 m.Asumimos un valor deb =Q n/ (s 0.5) = A(R 2/3)= [A 5/3]/ [P 2/3]3 / 53 / 23 / 5 3 / 2Con este valor remplazamos en las formulas y se tiene.Area (m) = 2.553Perim (m)= 4.542Rad H. (m) = 0.562Velocidad (m/s)= 1.435h v 0.105016301E=Yn + hv 1.126016301Calculo de borde Libre .BL = Yn /3= 0.3403 m.Usaremos: BL= 0.40Resultados:B.L. = 0.4Yn = 1.021b =2.50TBLYnb B. Diseo de canal de conduccion:Adoptamos : Z= 1.00b= 2n= 0.015 Revestidos= 0.001Del grafico:A= (b Yn) + (Z Yn)P= b + [2 Yn (1 + Z)0.5]1.738 (A5/3) / (P2/3)1.738 [ ( 2.00 Yn) + ( 1.00 Yn) ]/ [ 2.00 + ( 2.83 Yn) ]Yn ( 2.00 Yn) ( 1.00 Yn) ]( 2.83 Yn) ] Y0.87 1.74 0.7569 2.460732 1.6958910.873 1.746 0.762129 2.469217 1.7064580.876 1.752 0.767376 2.477702 1.7170580.879 1.758 0.772641 2.486187 1.7276910.882 1.764 0.777924 2.494673 1.7383570.885 1.77 0.783225 2.503158 1.7490560.888 1.776 0.788544 2.511643 1.759788Iterando:Yn = 0.882 m.Con este dato remplazamos en las formulas y tenemos:Area (m) = 2.542Perim (m)= 4.495Rad H. (m) = 0.566Q n/ (s 0.5) = A(R 2/3)= [A 5/3]/ [P 2/3]De donde se obtiene:3 / 2 3 / 53 / 5 3 / 2Espejo 3.764Velocidad (m/s)= 1.441h v 0.105891987E=Yn + hv 0.987891987Calculo de borde Libre .0.294 m.Usaremos:4.364Resultados:T = 4 m.0.3Yn = 0.88 m.b = 2.00 m.

Transicion que unira el canal de captacion y el canal de conduccion: oQcaptacin= 3.664 m/s t TBL = Yn /3=B.L. = 0.30 m.LtLongitudde transicion.Donde:Parao = 12.50 T = 4.364t = 2.5Remplazando :Lt = 4.203980325Asumimos:Lt = 4.5a. Calculo de la elevacion del barraje(Elev. B)donde: CFC = Cota de fondo de la razante del canal de captacionCFC = CFR + altura de sedimentos.CFR = Cota del fondo de razantet: ancho canal rectangularIII. BOCATOMA - DISEO HIDRAULICO.1. Barraje fijo:Elev. B=CFC+Yn+hv+ 0.20o : angulo de inclinacion.T : ancho sub canal trapezoidal) 2 () (o tgt TLT=0.60 = Altura de sedimentosYn = Tirante Normaldel canal (m)hv = Carga de velocidad de Canal0.20 = Perdidas por transicion, cambio de direccion, etc.CFC= 90.500+0.6CFC= 91.10 m.s.n.m.Yn = 1.021 m.hv= 0.105 m.Elev. B = 92.43 m.s.n.m.Redondeamos y para dar un seguridad a:Elev. B = 92 m.s.n.m.b. Calculo de altura de barraje:Remplazando :P= 1.5Por lo tanto :P= 2Resumen:0.4Yn = 1.02 m.P = 2.00 m.b = 2.50 m. 0.979Elev. B = 92.00 m.s.n.m.C.F.C. = 91.48 m.s.n.m.C.F.R. = 90.50 m.s.n.m.Remplazando se tiene:P =Elev. B - CFRA1= A2 /10A1=Area del barraje movilA1 A2Ld 31.98 - LdA1=PLd Remplazando estos valores, tenemos que:P Ld = P (32.0 - Ld) / 10A2 = Area del barraje fijo (aliviaderos de demasias)A2 = P x (31.98 - Ld)a.1.Por relacion de areasElareahidraulicadelcanal desarenadortieneunarelacionede 1/10 del area obstruida por el aliviadero, teniendose:P = 2.00 m.31.98A1 = Area del barraje movil (Canal desarenador)2. Longitud del barraje fijo (aliviadero en demasia) y del barrajemovila. Predimensionamiento:L d= 2.907 m. 31.98 - Ld =29.073 m.Entonces: Ld= 3.000 m.70 - Ld= 28.980 m.a.2Longitud de compuerta del canal desarenador(Lcd)1.500 m.a.3Predimensionamiento del espesor del Pilar(e)0.375 m.e = 0.35 Consideremos28.980 m.31.980 m.A1 =( 2.00 Ld)(P)A2 =28.98 (P)Ld = 2.898 m.b. Resumen:Dimensiones reales del canal de limpiay barraje fijo. Long. Aliviadero de demasia Asumiendo una log. TotalSe debe cumplir que:Lcd=Ld /2=e = Lcd /4=Dimensiones Reales: Haciendo el Reajuste.- Del dato proporcinado:10121=AA0.35 0.35P = 21.099 1.09929.08231.98= 2.90 m.= 29.08 m.= 31.98 m.= 0.35 m.= 1.10 m.3. Calculo la Carga Hidraulica"H":hvhe hdP = 2.00d1Espesor del PilarLong. Compuerta desarenador Hh1= V1 / (2g)d2Long. Barraje Movil Long. Barraje fijoLong. Total"H"se calcula asumiendo un valor , calcular el coeficiente de descarga"c"y calcularel caudal para el barraje fijo y movil El caudal calculado debe ser igual al caudal de diseo.Qal =0.55 C L H3/2L= L1 -2( NKp + Ka) H =Qal= Descarga del aliviaderoE= Coeficiente de reduccion = 0.55C= coeficiente de descargaL= Longitud efectiva de la crestaH= Carga sobre la cresta incluyendohvL1= Longitud bruta de la cresta= 29.08N = Numero de pilares que atraviesa el aliviadero= 2.00Kp= 0.00Ka= Coeficiente de contraccion de estribos = 0.20Todosestos datoshan sido obtenidosde la bIbliografiapara el desarrollodel presente trabajoSeseguirun procesoIterativo asumiendoParaunH = 0.7Calculo de"C"para ello el caudal de diseo se compartira entre el barraje movil y fijo.Q diseo max.= Qaliviadero+Qcanal.limpiaa. Descarga sobre la cresta (barraje fijo) = Qaliviadero (Qal)Coef. de contrac. de pilares (triangular)=En este calculo se tendr que considerar que las compuertas deben estar abiertas ,P/H= 2.857Co= 3.95he =Hhe/H = 1.00C/Co = K1 = 1.00K2= 1.00hd= P = 2(hd + H) / H = 3.857142857K3= 1.00hd = (2/3) H= 0.467hd / he= 0.667 Por efectos de interferencia del agua de descarga : En la fig.8tenemos:En la fig.3 (libro de Bocatomas) tenemos que: Efectos de carga diferentes a la del proyectoEn lafig. 4tenemos que. Por ser talud vertical Por efectos dellavadero :En la fig 7 tenemos que:C= Co * K1 * K2 * K3 * K4Prof. Llegada (Co)K4 = 1.00Remplazandotenemos que.C= 3.95Remplazando en la formula de "L" tenemos que.L= 28.802Remplazando en la formula de "Q" (caudal sobre la cresta de barraje fijo) tenemos que.Q al= 36.646 m/sb. Descarga en canal de limpia (Qcl)Q d= C L'' hi3/2Donde:hiCL' = 2.20 m.H = 0.70 m.L= Longitud efectiva del canal desarenadorH= Carga sobre la cresta incluyendohv 2.7= 0.75 (trabaja solo como orificio considerado por perdidas de arrastre)L'' = L' -2( NKp + Ka) HSe consideraque cada compuerta funciona como vertedero.Paraello seguieremos iterando, igual que anteriormente asumiendo un valor de h,para ello usaremos la siguiente formula:= P + H = 2.70 m.L1= Longitud bruta del canaldesarenador 2.20N = Numero de pilares que atraviesa el aliviadero 0.00Kp= Coef. de contrac. de pilares (triangular) 0.00Ka= Coeficiente de contraccion de estribos 0.00L'' = 2.198Remplazando enla formula de Q , tenemosque:Q cl= 7.314 m/sc. Descarga mxima total "Qt"Qt= Q al + Q clSumandolos doscaudales:Qt= 43.960 m/s En este cuadro iterar hasta queQt=H 3.456 3.4575 3.459 3.4605 3.462Qal 402.0157165 402.2774739 402.5392881 402.801159 403.0630867Qcl 21.00876359 21.01742799 21.02609358 21.03476036 21.04342833Q t 423.0244801 423.2949019 423.5653817 423.8359194 424.1065151292.265 m/sCUADROPARA EL PROCESOITERATIVOEste valorno cumplecon el caudal de diseo, tendremos que asumir otro valor de"H"Siguiendo este proceso de iteracioncon el tanteo de"H" resultanlos valores que aparecen enel cuadro de la siguiente:HIterando obtenemos queQ max = 649.813 m/s 3.461 m.Q aliviadero = 91.350 m/sQ barraje movil = 10.310 m/s3.461 m.Ho = 3.461 m.5.461 m.4. Geometria del Perfil del barraje fijo (aliviadero de demasias)Para definir el perfil del barraje se debe considerar:Donde:K y n, son constantes cuyos valores dependen de la inclinacion aguas arriba y la velocidad de llegada.Ho , es la carga hidraulica total.Y / Ho = - K (x / Ho)nCarga Hidraulica sobre el barraje Ho =P = 2.00 m.A. La parte que queda aguas arriba del eje de la cresta vertedora que se define como una curva circular compuesta.B. La parte aguas abajo definida por la ecuacin:A. Calculo de la Geometria del perfil aguas arriba.Con la finalidad de permitir el paso del agua con mayor facilidad y minima turbulencia aguas abajo, se determina su puntode tangencia correspondiente a un angulo de 45. YXDatos :H= 3.461 m.Xc = 0.283 H 0.979 m. 0.809757Yc = 0.128 H 0.443 m.R1 = 0.530 H 1.834 m.R2 = 0.235 H 0.813 m.R1 - R2 = 0.296 H 1.021 m.B. Calculo de la Geometria del perfil aguas abajo.Y / Ho = -K (x / Ho)nGeometria del perfil aguas arribaXc = 0.283 HoYc = 0.128 HoR1 = 0.53 HoR2 = 0.234 HoR2 -R1 = 0.298 HoEJE DE LA CRESTA VERTEDORADatos :P=2.00 m.Qbf= 402.801 m/sb=29.08 m.P + H= 5.461 m.q = Qbf / b= 13.851 m/sV = q / (P+H) = 2.536 m/shv = V2 / 2g0.33 m.a (asumido) =0.90 m.yX0.813 m. 1.834 m.P = 2.00 m. X = 3.723 m. Pt (3.723 ; 2.012287994- 0.012 m.1o = 45.00 1 uu = 45.00 P1a = 0.90 m. o P2Pt = Pto de tangencia.Eje de la cresta vertedoraXc = 0.979 m.Yc = 0.443 m.1.021 m.n n =0.72 m. 5.590 m. 0.09 m. Usaremos los nomogramas para valores N y K (Fig. 1, deDiseo de Bocatomas Parte I)K= -0.508n = 1.85Reemplazando en la ecuacion general tenemos:Y/H= -0.5081.85Y = -0.177 X1.85C. Calculo del punto de tangencia (Pt)Derivando la ecuacion de Creager en:dy / dxSe sabe que o = 45Tg o = dy / dx 1 = 0.327 X0.85Despejando este valor tenemos los siguientes resultados:X = 3.723 m.Y = - 2.012 m.Pt (3.723 ; -2.012287994Resumen de coordenadas que se utilizan para graficar la curva desde el punto 1 hasta el pto. "Pt". 0.888 m.Con la relacion hv / H=Luego el punto Pt tiene como coordenadas:N X (m) Y (m)1 0.00 02 0.20 -0.0090053623 0.40 -0.0324643474 0.60 -0.0687346145 0.80 -0.1170340316 1.00 -0.1768461817 1.20 -0.2477884128 1.40 -0.3295585279 1.60 -0.42190789710 1.80 -0.52462601311 2.00 -0.63753081112 2.20 -0.76046222613 2.40 -0.89327768314 2.60 -1.03584883215 2.80 -1.18805909916 3.00 -1.34980181617 3.20 -1.52097875118 3.40 -1.70149894219 3.60 -1.891277749Pt 3.72 -2.012555213D. 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).Pouu/2R = 1.730 m.11P1 |o = 45 |P2n =0.72 m.n =0.72 m.Del grafico:R = 0.5 Ho R = 1.730 m.| = ((180 - o)/2 ) | = 67.50u / 2 = (90 - |) = 22.50 u = 45.00 Tg u/2=n / R n =0.717 m.n =0.72 m.5. Colchon Amortiguador.El objetivo de disear el colchon amortiguador aguas debajo de barraje es con el fin de contar con las condicionesadesuadas para que el cambio brusco del tirante se verifique dentro de una longitud minima del cauce, que es la que debe protegerse.Salto Hidraulico en colchon amortiguador.Al presentarse un escurrimiento con regimen rapido sobre el barraje y teniendo el rio una pendiente fuerte, se tendraal pie del barraje un tirante Y1, cuyo conjugado Y2 tratara de formarse rapidamente. Al producirse Y2 la energia cinetica se transformara; una parte en energia de presion y la otra se pierde por el cambio de regimen.Datos:L = 29.08 m.P = 2.00 m.Ho=3.46mQ= 402.801 m/sa = 1.00 m. (asumido)Tomando Bernulli entre los puntos 1 y 2.3.4605 Yc = 2.694 m.Z = 3.000 m. P = 2.00 m. QY2 = 4.86 m. Yn = 2.69 m.a Y1 = 1.31 m. Perdidas de energia despreciable por la forma del cimacio. Z =P + a= 3 Tirante Critico para seccion rectangular: Yc Lp = 10.800 m.a). Calculo de los tirantes conjugados (Y1, Y2)1. Calculo de tirante Y1: 2 1 + + = + + hpgVYgVcYc Z2 22112= 2.694 m. Velocidad Critica: VcVc=Q / A =5.141 m/s.Vc2 / 2 g=1.347 m. Reemplazando :7.0412Donde :V1 = Q / L Y17.04 - Y1 = 9.78 / Y11.00 Y1 - 7.04 Y1+ 9.78= 0Iterando:Y1 y=1.30527 0.0051266261.305325 0.0043967561.30538 0.003666867 Y1 = 1.306 m.1.305435 0.002936959 V1 = 10.608 m/s1.30549 0.0022070311.305545 0.0014770851.3056 0.0007471211.305655 1.71368E-05Y2 = 4.859 m.[Y1 + ( Vc2 /2 g ) ] =2. Calculo del tirante Y2:( )32 2g L Q Yc =||.|

\|+||.|

\|+ =gY V Y YY12121 1224 2El nivel de la superficie libre del agua en el colchon amortiguador y el nivel en el cauce del rio inmediatamente despues del colchon deben ser iguales.La profundidad del colchon (a) sera:+ a =(Y2, Yn) ; podemos hacer Yc = Yn. Es usual considerar un 15% mas el valor del tirante Y2 para asegurar el emortiguamiento.a = 1.15 Y2 - Yn a = 2.89 mcorrecto+ Segn Linquist:L = 5 (Y2 - Y1 ) L = 17.767 m.+ Segn Safranez:L = 23.220 m.+ Segn la Bureau of Reclamation:# Froude:2.964F = 3.0 V1 = 10.608 m/s < 15.00 m/s (Poza Tipo I)Luego:L/Y2 = 2.2 L = 10.690 m.Para este caso usamos la fig. 12 USBR de Bocatomas Parte I3. Verificacion de la profundidad del colchon amortiguador (a).Entonces el"a" asumido es el valor4. Calculo de la longitud del colchon amortiguador (Lo)11 16Y gV YL =11Y gVF =Conclusion: L = 10.800 m.ESTANQUE TIPO ILongitud minima (Lo)=5 Ho Lo = 17.303 m.Tomamos:Lo = 17.300 m.0.7Donde:H= P + Ho= 5.4605q =Qal / b=13.851 m/sReemplazando : e' = 0.655 m.Por criterio:e'= 0.8Le = L' - LpDonde:L'= Longitud de poza mas el enrocado.Lp = Longitu de poza.a. Espesor del enrocado ( e' )b. Calculo de la longuitud del enrrocado(Le)C = 4(arena segun Bligh)6. DiseoHidraulicosComplementarios.1. Calculo de la estructura de proteccion delanteraa base de material rocosoAsumiremos una protecion de un espesor de :2. Calculo de la estructura de proteccion al final del colchon amortiguador (enrocado).25 . 02) ( 2 . 0 ' Y H q e =Lp q H C Le = 642 . 0 Le = 11.533 m.Asumimos : Le = 11.500 m.3.4605H = 5.461 m.P = 2.00 m. Lo = 17.300 m. L = 10.800 m.Le = 11.5 m.22.3Hme = 6.826 m.Hp = 6.826 m. Hme = 1.25 ( Ho+ P )b. Altura del pilar (Hp) Hp = 1.25 ( Ho+ P )7. Canal Desarenador. 5.590 m.3. Muros de encauzamiento (Hme)a. Altura del muro de encauzamiento.La determinacin de las caracteristicas hidraulicas y geometricas del canal desarenador se basa en las condiciones de su funcionamiento:A. B. 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.C. Calculo del desarenador.Donde: ver tablaReemplazando:Vc = 0.091 m/sVc = 0.135 m/s= 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 )Vc = 0.135 m/ssedimentacion, su geometria debera permitir velocidades bajas del agua, para dar oportunidad a que los acarreos se depositen esn este sitio.C.1. Velocidad de arrastre( Vc )Utilizando la ecuacionde Rubey:d=0.8 mm. (arenas)d=2.00 mm. (Suelo tipo SM)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 d dd g Vcs 6 36322 22 +||.|

\| =ssVc= 0.135 m/sSe tiene: A = Q / Vc A=27.08 mLuego: ad=A / Ld ad=0.931 m.ad=0.930 m..Donde:q= Vc3 / g =0.00025Se tiene: Sd = 0.018 Sd = 1.793 %Se asume: Sd = 2.000 %Lcd = Longitud perfil cimacio+longitud colchon amortiguador.Lcd = 15.41 m.Ld=29.08 m.( ancho del canal desarenador)Q = 3.664 m/s ( caudal de diseo para toma de captacion)C.3. Calculo de la pendiente del desarenador (Sd).n=0.015 (coef. de rugosidad del canal revestido)C.4. Calculo de la longitud del canal desarenador.C.5. Calculo de la elevacion de la plantilla del canal desarenador.C.2. Altura del orificio del desarenador(ad )9 / 29 / 10 2qg nSd=C F D = Sdx Lcd+ C F R.92.000 m.s.n.mTomaCauce Natural Sd = 2.00%0.98El 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 transicionque une el canal de captacion a la salida dde la toma con el canal de aduccion.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.Perfil Longitudinal del canal desarenador8. Tomas.1. Toma.C F D= 90.808 m.s.n.mMuro de Contencion90.808 m.s.n.mLcd = 15.41 m.Lo = 17.300 m.B. Determinacion de las dimensiones y el numero de compuertas. Datos:Q = 3.664 m/sAsumiendo: V = 1.00 m/sEscogemos dimensiones de compuertas segn manual de ARMCO ( dimension para modelo 5 - 00)Se escoge:72''x 72''a = 72'' a = 1.8 m.b = 72'' b = 1.8 m.Luego:Ec. De continuidad:# Compuertas:Verificamos con la velocidad:# Compuertas = 1.095# Compuertas = 1.000 V = 1.10 m/s aumentar # de compuertasV = 0.5-1.00m/sAcomp = 3.34 mAdiseo = 3.66 mVQA =AQV =Ho=3.46m 4.951115P = 2.00 m. h1 = 1.02 m. Yn = 0.51 m.Y2 = 0.608 m.a = 0.20 m. 0.98 m.L1 = 0.32 m. L2 = 2.419 m.C. Verificacion de Funcionamiento.Funciona:Vertedero: Si h1 / aes menor o igual a 1.4Orificio: Si h1 / aes 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. a. Verificacion de Funcionamiento.Caracteristicas hidraulicas de la toma. (fig a.)+ Analisis para el Nivel de Operacin (segn fig 1)a = 0.20 m. (asumido)Nivel de operacin. Y1 = 0.124 m.) 2 ( h g b a C Qd=h1 = 1.02 m.h1 / a=5.11 > 1.4b. Calculo del coeficiente de descarga (Cd).Cd=CvCcdonde:Cd = 0.61c. Calculo del tirante Y1.Y1 = CcaY1 = 0.124 m.d. Calculo de h'h' = h1 - Y1 h' = 0.897 m.e. Calculo del gasto que pasa por el orificio.Q = 0.93 m/sV12 =2 g h = 17.60 m/segCd = 0.61f. Calculo del tirante Y2Funciona como OrificioCc = 0.62(coef. de contraccion)Cv = 0.97918) 2 ( h g b a C Qd=||.|

\|+||.|

\|+ =gY V Y YY12121 1224 2Reemplazando:Y2 = 0.608 m.Q = 0.93 m/s0.0010.015b = 1.8 m.0.442 = ( 1.83 Yn ) / ( 1.829 +2 Yn)Iterando:Yn y = 0.4420.5090 0.44180.5091 0.44190.5091 0.4419 Yn =0.51 m.0.5092 0.44200.5092 0.44210.5093 0.44220.5093 0.44220.5094 0.4423Como Y2 > Yn. (orificio ahogado)L1 = a / Cc 0.322580645L2 = 5 (Y2 - Y1 ) 2.419462643LCc = L1 + L22.742043289g. Calculo del tirante normalen canal de la ventana de captacion (Yn)h. Calculo de Longitud de Contraccion (LCc)3 / 25 . 0ARsn Q=3 / 53 / 2Q = 3.73 m/s0.0010.0150.4b = 8.4 m.1.767 = ( 8.40 Yn ) / ( 8.400 +2 Yn)Iterando:Yn y = 1.7670.4070 1.76530.4071 1.76570.4071 1.7661 Yn =0.41 m.0.4072 1.76650.4072 1.76690.4073 1.76720.4073 1.76760.4074 1.7680Como conclusion de todos estos calculos podemos decir que:Conducen un caudal de:3.73 m/sAbiertas una sola compuerta hasta:0.41 m.Conducen un caudal de:3.73 m/si. Calculo del tirante Normal en canal de captacion.Abiertas las cuatro compuertas hasta:0.20 m.3 / 25 . 0ARsn Q=3 / 5 3 / 2a. Calculo del gasto que pasa por el orificio.Datos:b = 1.8 m.Cd = 0.61h = H - Y1 =4.35750Q = 2.05 m/sb. Calculo del tirante Y2V12 =2 g h = 85.49 m/segReemplazando:Y2 = 1.409 m.c. Calculo del tirante normalen canal de la ventana de captacion (Yn)Q = 2.05 m/s0.0010.015b = 1.8 m.+Analisis para maximas avenidas.a = 0.20 m. (asumido)) 2 ( h g b a C Qd=||.|

\|+||.|

\|+ =gY V Y YY12121 1224 23 / 25 . 0ARsn Q=3 / 5 3 / 20.974 = ( 1.83 Yn ) / ( 1.829 +2 Yn)Iterando:Yn y = 0.9740.9012 0.97340.9013 0.97350.9013 0.9735 Yn =0.90 m.0.9014 0.97360.9014 0.97370.9015 0.97380.9015 0.97380.9016 0.9739Como Y2 > Yn. (orificio sumergido)d. Calculo de Longitud de Contraccion (LCc)L1 = a / Cc 0.322580645L2 = 5 (Y2 - Y1 ) 6.427248127LCc = L1 + L2LCc = 6.75 m.e. Calculo del tirante Normal en canal de captacion.Q = 8.21 m/s0.0010.0150.4b = 8.4 m.3.895549029 8.4 8.43 / 5 3 / 23 / 25 . 0ARsn Q=3 / 5 3 / 2Iterando:Yn y = 3.8960.6600 3.81300.6601 3.81350.6601 3.8140 Yn =0.66 m.0.6602 3.81450.6602 3.81500.6603 3.81550.6603 3.81600.6604 3.8165Conclusion:En epocas de maximas avenidas teniendo las cuatro compuertas abiertas a 0.33 m pasa un caudaldeQ = 8.21 m/s que puede ser conducido por el canal de aduccion y conduccion.f. Calculo de la abertura de las compuertas para conducir el caudal de diseo en epocas de maximas avenidas.+ Abriendo las cuatro compuertas:Q = 0.93 m/s a = 0.09 m.4.3575+ Abriendo una sola compuertas:Q = 3.73 m/s a = 0.36 m.+ Abriendo dos compuertas:Q = 1.86 m/s a = 0.18 m.h g b CdQa2=g. Altura de ventana de captacion.Tirante maximas avenidas:Yn =0.90 m.Y2 = 1.41 m.Tirante en nivel de operaciones:Yn =0.51 m.Y2 = 0.61 m.Nivel de max. AvenidaNivel de Operaciones.2.00 m1.83 m 0.902 m.0.509 m. Transicion de salida: ot T21.83 mLtLongitudde transicion.Donde: o : angulo de inclinacion.T : ancho de la toma.t: ancho canal rectangularParao = 12.50 T =8.400 m.t =2.500 m.Remplazando :Lt =13.307 m.Asumimos:Lt =13.500 m.1.ANALISIS ESTRUCTURAL DE LA BOCATOMA.A. Datos Generales:1. Barraje sera de concreto ciclopeo con f 'c = 140 Kg/cm2 + 30% PM.2. Peso especifico del concreto (Pg) 24003. Coeficiente de friccion entre el suelo y el concreto. 0.64. Capacidad de carga de la arena. 2.155. Capacidad de la carga de la grava 4.36. Peso especifico del agua con sedimentos y elementos flotantes 19007. Peso especifico del agua filtrada (Pf) 1000IV. ANALISIS ESTRUCTURAL.) 2 () (o tgt TLT=8. Peso especifico del agua(PA) 1450B. Calculo y chequeo del espesor del colchon amortiguador.Para empezar asumiremosun e = 0.70 m.1. Calculo de la longitud de filtracion necesaria (Ln).2.7924.32. Calculo de la Sub presion (Sp)Donde: 0.402684103Reemplazando y tabulando:pto. h' Lx Sp1 0.00 0.00 13502 1.00 1.00 1648.6579483 1.00 2.00 1447.3158974 0.70 3.57 981.20887545 0.70 13.77 -1072.4800526 2.10 15.57 -734.8957452Sp=Pf c'( h+h' -h Lx / L)10004.5539.18943.739Si Ln < Lt, entonces se esta imposibilitando la tubificacion, por lo tanto haremos uso de los lloraderos.7 2.10 16.97 -1016.7746188 1.80 17.64 -1301.6737929 1.80 22.12 -2203.68618410 1.80 28.89 -3566.77187411 2.80 30.98 -3487.57676212 2.80 31.50 -3592.27462913 0.00 34.28 -5552.0055333. Verificacion del espesor del colchon amortiguador.-4000-3000-2000-10000100020000 5101520253035Sp L (x) m. Diagrama de subpresiones Sp = 2203.686184 c = 2400e = 1.22 m.4. Volumen de filtracion ( maxima Avenida).Datos: K = 12.7I = H/L 0.06172980629.08220.003590452Para el ancho total sera:0.1044175382 Analisisdelbarrajeparaaguaal niveldela crestaP1Se asumio e = 0.90(aceptable)43.739Ancho cimentacion =Para una altura de =cSpe 34min=510 s m/Sv2 ShWFhP20 Ea OSpFuerzas que intervienenFh = FuerzahidrostticaEa =Empuje activo del sueloensuelofriccionanteWa= Peso de la estructuraSp = Sub - PresionSh = Componentehorizontal de la fuerzasismicaSv = Componentevertical de la fuerzasismicaVe = Empuje del agua sobre la estructuraocacionado por aceleracion sismicaMe = Es el momento producido por esta fuerza.a. Fuerza hidrosttica(Fh).H= P= 2.00 Tn/mPa = 1.45 Tn/mFh = 2.9 TnFh= 0.5PaHVh =P /3 = 0.667b. Empuje activo del suelo(Ea).Ea= 0.5 (P1+P2) H2P1 =( PcH1)+(PaH)P2 =(PfH2 )+(P'KaH2 )+P1Donde:Pf = 1000.00 Kg/mP'= Peso especificodel suelo sumergido=P' =(Ps - 1) = 1.00 Tn/mH2= Espesor del suelo = 1.00 m& = Angulo de friccion internasegn tabla para SM= 37Ps= Segn tablaN SM = 2.00 Tn/mPa= 1.45 Tn/mKa = [ Tag (45 - &/2) ] = 0.24858362Pc = Peso especifico del concreto= 2400H 1= Espesor solado delantero = 0.70Remplazando tenemos:P1 = 4.58 Tn/mP2 = 1.25 Tn/mEa= 2.04 Tn/m0.595 m.Ya= 0.595 m.c. Empuje del solado delantero(Ec).Donde, P = Pa H = 2.9 Tn/m.Entonces :Ec= 2.618Yc=(2 H2 + H1 ) / 2= 1.350 m.d. Peralte del pesode la estructura (W).El pesode la estructura, biene hacer el peso del barraje, para ello dividiremos en las partes como el numero de cordenadas que se calcularonpara el diseodel perfil y dicho barraje se ha dividido en 9 porciones y se ha calculado su centro de gravedad :Ya = H2 (2P1 + P2) / [ 3 (P1 + P2) ]=Ec=0.5 (P + P1) H1 0.160.32A1A2A3A4A7A6A5A8A9 A10A11A12A135.921.140.270.320.390.71 1.193.42 2.502.501.900.300.400.400.42CALCULO DEL CENTRO DE GRAVEDAD DE LA ESTRUCTURAN ancho(m) Alto(m) Area(m) x(m) y (m) Ax AyA1 5.92 0.90 5.33 2.96 0.45 15.77 2.40A2 3.42 2.50 8.55 1.71 2.27 14.62 19.41A3 2.50 2.50 3.13 4.25 1.73 13.29 5.42A4 1.90 1.14 2.17 0.95 3.97 2.06 8.60A5 0.30 0.98 0.29 2.05 3.89 0.60 1.14A6 0.40 0.71 0.28 2.40 3.76 0.68 1.07A7 0.40 0.39 0.16 2.80 3.60 0.44 0.56A8 0.39 0.42 0.08 3.14 3.53 0.26 0.29A9 0.71 0.32 0.11 0.47 4.65 0.05 0.530.160.32A1A2A3A4A7A6A5A8A9 A10A11A12A135.921.140.270.320.390.71 1.193.42 2.502.501.900.300.400.400.42A10 1.19 0.32 0.19 1.11 4.65 0.21 0.88A11 0.30 0.16 0.02 2.00 4.43 0.05 0.11A12 0.40 0.27 0.05 2.33 4.20 0.13 0.23A13 0.40 0.32 0.06 2.73 3.90 0.17 0.2515.10 48.33131348 40.88Con respecto a "O" X2.365598847=3.20 m.Y 2.000696983=2.71 m.Pesodela estructura para un metro de ancho de barraje:W = 36.24696e. Sub presion(Sp).Donde: c= 0.2 (fines de diseo)H = 2L= 5.92Sp= 1.184Xsp=3.95 m.f. F. Sismo.Componente horizontal delsismo.TOTAL:Sp = cPaHL/2Xsp= 2L/3 =Sh = 0.1 W= 3.624696ComponenteVertical delsismo.Sv = 0.03 W= 1.0874088Estas fuerzas actuan en el centro de gravedad de la estructura.g. Empuje del agua debido a la aceleracion sismica.La fuerza sismicaen el aguay que se reparte en la estructura esta dadaporla siguiente formula:Ve =0.726Pe yDonde:Aumento de presion de agua en Lb/ piea cualquier elevaciondebido alas oscilacionessismicasyse calcula por la siguiente formula:Pe=C i Pa hC = Coeficiente de distribucion de presiones.y= Distanciavertical de la superficiedel vasoa la elevacion enpies.Cm= Valormaximo deCpara un talud constante.En la superficiedelagua:C = Cm [y (2 -y/h) + ( v (2 - y/h) / h )0.5 ] / 2y = 0 c = 0 Pe = 0 Me = 0En el fondodel barrajey= 2.00h= 2.00y/h = 1c= 0.73 Para un sismo de IntensidadVIII en laescaladeMercally(Zona 1, R.N.C.)La aceleracion sismicaes el 32%de laaceleracion de la gravedadi = 0.32Pa = 90.48 lb/pieh= 6.56 pieRemplazando :Pe = 138.653 lb/ pieVe = 660.3432317 lb / pieMe =0.29 Pe yMe= 1,730.35 lb - piePara paramentovertical:El momentode volteoserde:En unidades metricas seria :Ve= 0.982 Tn/mMe = 0.785 Tn - m2. Analisisde estabilidaddeagua.La fallaen la estructurapuede serporVolteo,deslizamiento y esfuerzos excesivos.Debera preveerseque en el planode desplante de la estructurasolotenganesfuerzos a compresionyque el suelo admita traccionesesto se logracuandola resultantedelas fuerzas actuantes corta al plano de la base en el tercio centrala. Ubicacinde la Resultante (Xr)Fh Ea Ec Sh Ve TOTALF horz(m) -2.9 -2.04 -2.618 -3.624696 -0.982 -12.16630327Brazo(m) 0.667 0.595 m. 1.350 m. 3.200134642Mot(m) -1.9343 -1.214869089 -3.5343 -11.59951524 -0.785 -19.06798432Sp Sv W TOTALF vert.(m) 1.18 1.09 36.25 38.52Brazo(m) 3.95 3.20 3.20Mot(m) 4.67 3.48 116.00M(+) = 116.00m(-) = -10.92b. Ubicacin de la Rseltante con respecto a "O" : =2.73 m. OK!Cae en el tercio central de toda la longitudTomandomomento respecto al punto "0"Xr = [ M(-) + M(+) ] / Fvert c. Excentrecidad(e) =0.07 m.d. EstabilidadalvolteoF.S. =F.S.= 10.627 OK!e. Estabilidad aldeslizamiento.u =Coeficiente de friccionentre el concreto y el terreno, segn el Fr = 19.2591844 proyectou= 0.5 para grava., caso contrario necesitaundentellon, el cualcon dimensiones antesoptadasf. Calculo para hundimiento =1.2Estos esfuerzos estn dados por:a = 1b =5.590 m.1= 0.7385241312= 0.639650439e= L/2 - XrsumaM (+) / suma M (-)>1.5Fuerzaresistente:Fr= u FvDebecumplirque Fr > Fh= resistencia del terreno , segn estudios de suelos del proyecto=[ Suma Fv ( 1 (6e / b) ) ]/ (a b)1.2 OK!2 Diseo Estructural de los Pilares.Tomaremos para efecto de anlisi un pilar intermedioL pilar = L barraje fijo + L poza amortiguadoraL pilar =16.390 m. ,asumimos L= 16 m.E pilar = 0.70 m.Bordo Libre = f = 0.1 (v1 + d2 ) = 1.55asumimos bordo libref = 2 m.6 m.Losa de Operacin (e= 0.65 m)espesor del pilarPilar en seccin ms crticacambio de seccinaltura del pilar despues del resalto5.46052 m.6.4057781444.85906106116 m.1 ,se encuentra en el rango 1.5F.S.V. = 0.914725602 OK!Estabilidad aldeslizamiento.Fuerzaresistente Fr=u * Fv + Avzy u =Coeficiente de friccinVzy = 72.46 Tn/m2 entre el concreto y concreto, segn elpara arena.Fr = 31183.55 kg proyectou= 0.7F.S.D. =Fr / Fh > 4F.S.D.=4.33 OK." g" k 263.68 93.00423.96 93.50292.27 93.09292.27 88.00Interpolando para 50 aos