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8/16/2019 Rapida Torito Final
http://slidepdf.com/reader/full/rapida-torito-final 1/18
DISEÑO DE RAPIDA
Sección
de
Control
Y1
Y2 Y3
X
Canal de la Rápida Trayecto Cochón Amortiguador
L Lc LR
LT
COTA A = 1827 m!nm "rogre!i#a A = $$%&'()$$
COTA * = 1822)7 m!nm "rogre!i#a * = $1%$2()$$
DATOS DEL CANAL DE SALIDA
Caudal de di!e+o , = $)12( m-.!eg Caudal de di!e+o , = $)12( m-.!e
Ancho del canal * = $)( m Ancho del canal * = $)( m
"endiente del canal S = $)$$/8 mm "end) del canal S = $)$$/. mm
Coe0iciente de rugo!idad n = $)$1( Coe0iciente de rugo!idad n = $)$1(
onde
.. Yn .. Yc
... Yrap.
Tran!iciónde entrada
Tran!iciónde Salida
DATOS DEL CANAL DE INGRESO
Valores calculados del canal de entrada
L r e a n s o
))3 r a p )
Q=S1/2
n ∗( A
5
P2 )1/3
A=B∗ y V =Q
A P=B+2∗ y
1 2 3 ! " #
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Se o4tiene
5terando !e encuentra el tirante normal
$n % &.22!#
A = $)112. m-2
" = $)&/&2 m-2
6 = 1)11.1 m!eg
622g= $)$'.1 m
a 6elocidad mnima de limpie9a de4e !er de $)/( m!eg y la 6elocidad má:ima de ero!ión )
de4e !er de (m!eg
onde
Se o4tiene
5terando !e encuentra el tirante normal
$n3 % &.233'
A = $)11'&( m-2
" = $)&'78 m-2
6 = 1)$'88 m!eg
622g= $)$(82 m
a 6elocidad mnima de limpie9a de4e !er de $)/( m!eg y la 6elocidad má:ima de ero!ión )
de4e !er de (m!eg
Calculo de la ener()a en el canal de entrada *
E % &.2+,,
DATOS DE LA RA-IDA
/)18 m Srap % &.&,& = '$)$$ m
nrap = $)$12
Valores calculados del canal de sal)da
Q=S1/2
n ∗( (B∗ y )
5
(B+2∗ y )2 )1/3
E= yn+ V 2
2∗g
Δh= Srap= Δh
L
Q=
S1/2
n ∗( A5
P2
)
1/3
Q=S1/2
n∗( (B∗ y )
5
(B+2∗ y )2 )1/3
A=B∗ y P=B+2∗ yV =Q
A
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Anc/o de la solera de la r0p)da *
onde
, = ;! el caudal de di!e+o
g = gra#edad
4rap = $)/7( m
4rap = $)'.( m
Se adopta el menor
4rap = $)/7( m"or a!pecto! con!tructi#o!
rap % &."&&
Calculando el t)rante crt)co en el punto 2 *
$c % &.1+"!
T)rante 1 en el )n)c)o de la trans)c)n punto 1 *
onde
onde < = $)1 por ingre!o 4ru!co
61 = $)2( m!eg $)$$.2 m
y1-2 y1-2
62 = 1)./8' m!eg $)$&27 m
Se o4tiene la ecuación
iterando
$1 % &.23""
!e a!ume ue ;min = ;canal agua! arri4a
yc=3
√ Q2
brap
2∗g
brap=√27∗Q2
8∗g∗ Emin3
hv1−2
= K ∗V
2
2−V 12
2g
V 1=
Qd
bcanal∗ y1
V 12
2∗g=
V 2=
Qd
brapida∗ yc
V 22
2∗g=
y1+V
12
2∗g= y
2+ V
22
2∗g+h
v1−2
y1+V
12
2∗g= y
2+ V
22
2∗g+k ∗(V 2
2−V 1
2
2∗g )
brap=18.78∗√ Q
10.11+√ Q
brap=√27∗Q2
8∗g∗ Emin3
brap=18.78∗√ Q
10.11+√ Q
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$)$1$& > m ?
Calculo de la tran!ición
L % &
-er4)l del 4lu5o de la r0p)da *
onde
Srap = $)$7$ mm
nrap = $)$12
4rap = $)($ m
5terando
$rap % &.&,"#
Lon()tud de la Rap)da *
onde
e!ni#el > m ? /)18 m
= ongitud hori9ontal de la rapida > m ? = '$ m
Lrap % #&.1!"
CALC6LO DE LA LONGIT6D DE LA C6RVA DE RE7ANSO
ato!
, = $)12( m-.!eg yc = $)18(/ m
n = $)$12 rugo!idad de la rápida yrap = $)$7(' mSrap = $)$7$ mm $)$11 m
4rap = $)( m
y > m ? A >m-2? " >m? Rh >m? 6 >m!? 6-22@g ; > m ? S0 Sm SrapSm ;2;1 X X
$)$7(' $)$.8 $)'(1 $)$(8 .).$7 $)((7 $)'.. $)$7$ $)$$$
$)$8'' $)$/. $)'7. $)$'/ 2)888 $)/2( $)(12 $)$/7 $)$(8 $)$11 $)121 1$)712 1$)712
$)$&7' $)$/& $)'&( $)$7$ 2)('. $)..( $)/.2 $)$.. $)$/$ $)$.$ $)$7& 2)'/$ 1.).(.
$)1$8( $)$(/ $)717 $)$7' 2).$. $)27$ $).7& $)$2/ $)$28 $)$/1 $)$(. 1)288 1/)'/$
$)11&( $)$'$ $)7.& $)$81 2)$&2 $)22. $)./. $)$18 $)$21 $)$/& $)$.' $)7/8 1().88
$)1.$( $)$'( $)7'1 $)$8' 1)&1' $)187 $).18 $)$1/ $)$1' $)$(/ $)$2( $)/'( 1()8(.
$)1/1( $)$71 $)78. $)$&$ 1)7'7 $)1(& $).$1 $)$11 $)$1. $)$(7 $)$17 $)2&' 1')1($$)1(2/ $)$7' $)8$( $)$&( 1)'/$ $)1.7 $)2&$ $)$$& $)$1$ $)$'$ $)$11 $)18' 1')..'
$)1'./ $)$82 $)827 $)$&& 1)(.$ $)11& $)28. $)$$7 $)$$8 $)$'1 $)$$7 $)111 1')//7
$)17// $)$87 $)8/& $)1$. 1)/.. $)1$( $)27& $)$$' $)$$7 $)$'. $)$$/ $)$(7 1')($/
$)18(/ $)$&. $)871 $)1$' 1)./& $)$&. $)278 $)$$( $)$$' $)$'/ $)$$1 $)$17 1')(2$
a #ariación del 0luBo tiene lugar en una di!tancia de 1')(2 m luego de e!a di!tancia agua! a4aBo
tenemo! un tirante normal ha!ta el 0inal de la rápida)
Δy= Δy= y1− y
n
Lt =B
canal−b
rapida
2∗tag22.5°
Qd=√ Srapidanrapida
∗( A
rapida5
Prapida2
)1/3
Lrap=√ Δh2+ L2
Δh=
Δy=
Δh=
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DISE8O DE LA TRAYECTORIA *
Origen de la! Coordenada! = $).$@ onde
= de!ni#el = /)18 m
Origen de la! coordenada! = 1)2(/ m
X
y
:
3Tra$ector)a -aral)ca *
onde
Srap = $)$'&'7 mm
6rap = .).$'88 m!eg
e la !iguiente ecuación !e o4tiene la !iguiente ta4la
X $ $)( 1 1)( 2 2)../
3 $ $)$8/& $)27 $)(((2 $)&/$' 1)2(/
Se de4e tener en cuenta ue el ultimo #alor de 3 tiene ue !er igual a $).@ = 1)2(/ m
T)rante con5u(ado del Salto 9)draul)co *
:r % 3.+3''
Calculo de y2 tirante conBugado mayor ;ntre lo! punto! /y (
Y =−( X ∗Srap+
g∗ X 2
4 . 5∗V rap2 ∗(1+S
rap2 ))
V rap= Qd
brapida∗ yrapida
Fr= vrap
√ g∗ yrap
$)$$$ 2)$$$ /)$$$ ')$$$ 8)$$$ 1$)$$$ 12)$$$ 1/)$$$ 1')$$$ 18)$$$
$)$$$$
$)$($$
$)1$$$
$)1($$
$)2$$$
C6RVA DE RE7ANSO
DISTANCIAS ; <
T I R A N T E
S
; <
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Y2 % &.3,!"
Como 32 e! mayor ue 3n nece!ita po9a de di!ipación
Lon()tud del Cuenco Aort)(uador *
Lc % 1.!'!!
-ro4und)dad del Colc/on *"erdida de carga por e!calon de la po9a
Coe0iciente de !eguridad
1)1 Si
1 Si Como :r % 3.+3'';ntonce! 1)1
Coe0iciente del po9o
entre $)8 $)&( Droud E /)( Se adopta $)8
Droud F /)(
6elocidad en el canal de !alida 6c = 1)$'88 m!eg
6elocidad de el po9o de di!ipación
6po9o= $)''7' m!eg
&.&,22
"ro0undidad del colchon o altura del e!calon
" = $)1$(8 m
- % 11 c
Calculo de la pro0undidad del colchon por otro metodo
- % &.1"
Se eliBe la pro0undidad má! adecuada para la con!trucción
- % 1".&& c
LT % 2.#'&
LR % 1.1'#
Lc=5∗(Y 2− yrap)
Y 2=Y
rap
2∗[√ 8∗ Fr2+1−1 ]
P=1.05∗( y2− yn)
L =9∗( y2− yrap )
L != L
− L
"
#=#=#=
Δ$=V canal . %alida
2
2∗g∗ & p2 −
V p'$'2
2∗g∗#2
&= &=
V p'$'= Q
A p'$'
= Q
brap∗Y 2
Δ$=
#=
&=
P=#∗Y 2−(Y
3+ Δ$ )
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8/16/2019 Rapida Torito Final
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$)18(/
$)17//
$)1'./
$)1(2/
$)1/1(
$)1.$(
$)11&($)1$8(
$)$&7'
$)$8''
$)$7('
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G+l
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