07. Diseño de Captacion Tipo Barraje

DISEÑO HIDRAULICO DE UNA BOCATOMA I. INFORMACION BASICA DATOS HIDROLOGICOS PARA UN PERIODO DE RETORNO DE 100 AÑOS DATOS

VALOR 

Caudal maximo

0.00875 m!"

Caudal mi#imo

0.00015 m!"

CAUDAL DE DERI$ACION DATOS

VALOR 

Caudal d% di"%&o C"#$"% $& $&'()"*(+n

0.0005' m!" 0.00064 m3/s

CALCULO DEL COE(ICIENTE DE RUGOSIDAD 1.)

$alo* +a"i,o d% a*%#a -a*a ,au,% a*%#o"o

0.01

/.) .) 4.)

I#,*%m%#o -o* %l *ado d% I**%ula*idad 2-o,o i**%ula*3

0.008 0.007 0.00'

5.)

I#,*%m%#o -o* %l ,am+io d% dim%#,io#%" o,a"io#al%" Aum%#o -o* O+"*u,,io#%" -o* a**a"*% d% *ai,%" Aum%#o -o* $%%a,io#

0.010 n = 0.05 0.0500

DETERINACION DE LA PENDIENTE DEL RIO

0.1/ 4

060.00

06040

S = 0.03 0.0300 00

OTROS DATOS ANCHO DE RIO

1.1 m

CAPACIDAD PORTANTE ANGULO ES$IAADO COTA DE (ONDO DE RIO

/.5 !,m/ 0 9 '' m"#m

PERIODO DE RETORNO

100 a&o"

II. CARACTERISTICAS HIDRAULICAS PARA CONDICIONES CRITICAS CALCULO HIDRAULICO PARA CONDICIONES CRITICAS : #

0.00875 m!" 0.050

" L

0.000 1.10 m



0.00! m3/s/m

3

 =

ඨ

 

2

3

 =

ඨ



2



,* = 0.0- m

E#o#,%"; A, < P, < R, < $, <

L = >, < L 6 /=>, < A, ! P, < : ! A, <

0.0/05

m/

1.17 0.018 0.4/7

m m m!"

0.07 0.0/8

S, < ?:=#!@A,=R,2/!3B/ < E, < !/=>, <

1.0

( < $!@2.81=>,321!/3B <

CALCULO HIDRAULICO PARA A$ENIDA NORAL A -a*i* d% la o*mula d% ma#i#;

 = 12n/L!/3S-/78  <

0.001'

F!+

Co# %"% alo* a,udimo" a la i 23 do#d% -a*a u#a "%,,io# *%,a#ula* %#,o#*amo" u%; >!L < 0.15 R%%m-laa#do "% o+i%#%; > < 2 >!L 3 = L < A<

0.14 0.1'

m m/

P < L 6 /=> < R < A!P <

1.7 0.117

m m

$<:!A<

0.054

m!"

( < $!@2.81=>321!/3B <

0.044

El i-o d% luJo %"; ,omo; ( K 1

E#o#,%" ,o**%"-o#d% a u# luJo "u+,*ii,o

III. DISEÑO HIDRAULICO DE LA ESTRUCTURA DEL BARRA9E TIPO DE ARRAE

IMTO 2 iJo 6 oil3

BARRA9E FI9O

ALTURA DE CARGA EN LA CRESTA DEL ARRAE 2CASO AS CRITICO3 S% ,al,ula uilia#do la o*mula; 

= 

1.5 0

: < Caudal maximo C < Co%i,i%#% d% d%",a*a L < Lo#iud d%l *io Ho < Alu*a d% "o+*% ,a*a maxima maxima "o+*%la ,*%"a ,*%"a > d% a,u%*do a la ,o#o,ida o*mula d% REHOC "% d%%*mi#a %l ,o%i,i%#% C; C =  3.7: ; 0.40 H/P  0.55

3

 =

ඨ



2



,* = 0.0- m

E#o#,%"; A, < P, < R, < $, <

L = >, < L 6 /=>, < A, ! P, < : ! A, <

0.0/05

m/

1.17 0.018 0.4/7

m m m!"

0.07 0.0/8

S, < ?:=#!@A,=R,2/!3B/ < E, < !/=>, <

1.0

( < $!@2.81=>,321!/3B <

CALCULO HIDRAULICO PARA A$ENIDA NORAL A -a*i* d% la o*mula d% ma#i#;

 = 12n/L!/3S-/78  <

0.001'

F!+

Co# %"% alo* a,udimo" a la i 23 do#d% -a*a u#a "%,,io# *%,a#ula* %#,o#*amo" u%; >!L < 0.15 R%%m-laa#do "% o+i%#%; > < 2 >!L 3 = L < A<

0.14 0.1'

m m/

P < L 6 /=> < R < A!P <

1.7 0.117

m m

$<:!A<

0.054

m!"

( < $!@2.81=>321!/3B <

0.044

El i-o d% luJo %"; ,omo; ( K 1

E#o#,%" ,o**%"-o#d% a u# luJo "u+,*ii,o

III. DISEÑO HIDRAULICO DE LA ESTRUCTURA DEL BARRA9E TIPO DE ARRAE

IMTO 2 iJo 6 oil3

BARRA9E FI9O

ALTURA DE CARGA EN LA CRESTA DEL ARRAE 2CASO AS CRITICO3 S% ,al,ula uilia#do la o*mula; 

= 

1.5 0

: < Caudal maximo C < Co%i,i%#% d% d%",a*a L < Lo#iud d%l *io Ho < Alu*a d% "o+*% ,a*a maxima maxima "o+*%la ,*%"a ,*%"a > d% a,u%*do a la ,o#o,ida o*mula d% REHOC "% d%%*mi#a %l ,o%i,i%#% C; C =  3.7: ; 0.40 H/P  0.55

P < Alu*a d% la ,*%"a 1.) %*ii,a,io# d%l ,audal maximo ,o# P F Ho a"umido" :< L<

0.00875 1.10

P< Ho < C<

0.55 0.0 1.1

m

2a"umido3

m

2a"umido3

:<

0.47

m!"

%*ii,a#do Si ,um-l% Lo a"umido

m!" m

d% a,u%*do a lo" ,al,ulo" a#%*io*%" "% i%#% u%; ># < P<

0.14 0.55

m

<

0.008

m!"!m

$<

0.00

m!"

m

D%l *%"ulado %mo" u% a maFo* P F Ho la %lo,idad di"mu#iF% %#%*a#do maFo* *%ma#"o E#o#,%" la alu*a oal d% la "u-%*i,i% d%l aua "o+*% %l l%,o d%l *io %"; >max < P 6 Ho <

0.850

CALCULO DE LA LON
S% *%,omi%#da u%; A* = A/-0

A, < A*%a d% la ,om-u% ,om-u%*a *a A+ < A*%a d%l aliiad% aliiad%*o *o Ad%ma"

 Lc = Lr / 11

Do#d%; L* < Lo#i Lo#iud ud d%l *io *io L, < Lo#iud Lo#iud d% la ,om-u%*a ,om-u%*a moil moil D% a,u%*do a lo" Dao"; L, <

0.10

%<

0.15

m

L <

0.'

m

0.5

lo#iud iJa d%l aliiad%*o L> = L' ? L* ? &

Co**%,,io# d% la lo#iud; E"a %x-*%"ado -o*; L& = L> ?7n-@ ; n7@"H&

Tomamo" %"% alo* 

L% < Lo#iud %%,ia d% la ,*%"a L < Lo#iud iJa d% la ,*%"a #1/ < NQm%*o d% -ila*%" F %"*i+o" - < Co%i,i%#% d% ,o#*a,,i# d% -ila*%"

0.00  0.50 0.00

a < Co%i,i%#% d% ,o#*a,,i# d% %"*i+o" H% < Ca*a d% o-%*a,i#

0./0

La ,o**%,i# d%l aliiad%*o "%*; L% <

0.0

m

L% <

0.5

m

La ,o**%,i# -a*a la lim-ia "%*;

DISEÑO DEL BARRA9E DE ACUERDO A LAS LON
Pa*a lo ,ual "% i%#% lo" "iui%#%" dao"; :max < L% <

0.00875 0.5

m!" m

Pa*a d%%*mi#a* Ho a-li,amo" la o*mula; 2 = CL&H-.5

do#d%;

A#alia#do la a+la d%l UREAU O( RECLAATION Pa*a d%"a**olla* "% a,% u#a "%*i% d% a#%o" a"a a-*oxima*"% al :mx 0.55 P< m 0.0 Ho < m

* = C  @-  @7  @3  @4

2A"umido3

D% do#d% "i ,al,ulamo"; 1. Toma#do %# ,u%#a la -*ou#didad d% ll%ada; d%l ,ual;

P!Ho < Co <

1.8 .8/

a+la #91 d%l li+*o u*%au O R%,lamaio# 2%x*a-ola#do3

/. Po* %%,o d% la" ,a*a di%*%#%"; Ho < H%  1< 1 . Po* %%,o d%l Talud d%l -a*am%*o d% aua" a**i+a; %*i,al;

/<

1

4. Po* %%,o d% i#%*%*%#,ia d%l laad%*o aua" a**i+a; 2P 6 Ho3!Ho < d%l *ai,o;

/.8

<

1

Hd!Ho < 4<

1 1

5. E%,o" d% "um%*%,ia;

d% do#d%;

,<

.8/0

:<

0.104

R%%m-laa#do %# la o*mula; m!"

CUANDO LA COMPUERTA DE LIMPIA SE ENCUENTRA ABIERTA

D%+% ,um-li*; 2m" = 2"%()("$ ; 2%(m("

PARA EL ALI$IADERO Ho <

0.0

m

2A"umido3

1. Toma#do %# ,u%#a la -*ou#didad d% ll%ada; d%l ,ual; P!Ho < 1.8 Co < .88 /. Po* %%,o d% la" ,a*a di%*%#%"; Ho < H%  1< 1 . Po* %%,o d%l Talud d%l -a*am%*o d% aua" a**i+a; %*i,al; /< 1 4. Po* %%,o d% i#%*%*%#,ia d%l laad%*o aua" a**i+a; 2P 6 Ho3!Ho < d%l *ai,o;

<

/.8 1

5. E%,o" d% "um%*%,ia; Hd!Ho < 4< ,<

d% do#d%;

1 1 .880

R%%m-laa#do %# la o*mula; :<

0.10' m!"

PARA LA LIPIA La ,a*a "%*

Ho < P 6 Ho <

0.85

m

1. Toma#do %# ,u%#a la -*ou#didad d% ll%ada; d%l ,ual;

P!Ho < Co <

0.000 .088

/. Po* %%,o d% la" ,a*a di%*%#%"; Ho < H%  1< 1 . Po* %%,o d%l Talud d%l -a*am%*o d% aua" a**i+a; %*i,al;

/<

1

4. Po* %%,o d% i#%*%*%#,ia d%l laad%*o aua" a**i+a; 2P 6 Ho3!Ho < 1.00 d%l *ai,o; < 0.77 5. E%,o" d% "um%*%,ia; Hd!Ho <

1

4<

1

d% do#d%;

,<

/.78

:<

0.54

R%%m-laa#do %# la o*mula; m!"

P< 0

2m" = 2"%() ; 2%(

0.64

m3/s

E#o#,%" la alu*a d% lo" mu*o" d% %#,auami%#o "%*; Hm#' = P ; H*' ; %0.70 =

1.05

<

-m

DISEÑO DEL COLCHON DISIPADOR  DATOS NECESARIOS PARA EL CALCULO DATOS

$ALOR 

:max

0.00875 m!"

P

0.55 m

Ho

0.0 m

L

1.10 m

L%

0.0 m

>#

0.14 m

S% "a+% u%; <:!L<

0.008

m!"!m

$o < !2P6Ho3 <

0.00

m!"

 < $o/!2/=3 <

0.0000045

m

0.00

m

Aua" a**i+a d%l aliiad%*o

Po* lo a#o;  < Ho )  < A-li,a#do la %,ua,io# d% %#%*Va %#*% "%,,io# 203 F 213; E0 = EG ; P ; H = ,- ; V-7/7 ; > 0?- ..-

>0?- = @V-7/7

R%%m-laa#do; 0)1 <

0.1=$1/!2/=.813 <

0.005 $1/

$1 <

:!2L=>13 <

0.0/ ! >1

0)1 <

m

0.000 ! >1/

%# 213;  < >1 6

0.000 ! >1/ )

0.85

WWWWW2a3

= A-li,a#do %l i*a#% ,o#Juado %#*% 213 F 2/3; do#d%;

,7 = ?,-/7 ; 1,-7/4 ; 7,-V-7/80.5

Po* lo a#o;

,7 = J ; ,n

 < ) >1!/ 6 @ >1/!4 6

0.000 ! >1B/ )

0.140

0.000 ! >1B0.5 6

!/=>1

WWWWW2+3

Iuala#do 2a3 F 2+3; 0.701 <

0.000 ! >1/ )@>1/!4 6

Ta#%a#do alo*%" %# la %,ua,i#;

>1 < 0.:0- =

0.8'0

0.!60

Po* lo a#o *%%m-laa#do %# 2a3 "% i%#%; <

0.010

m

<

0.0/

m

m

$1 <

0.04

(1 <

0.01/

m

El i*a#% ,o#Juado "%* -o* "%u*idad; >/< 2110X3=>/ >/< 1.10=>/ D% a,u%*do a la i. d%l UREAU O( RECLAATION.

Como;

L1!>/ <

1.00

WWWW.W.213

>/ < ># 6  <

0.1'

m

>/<

0.17

m

L1 <

0.17

m

R%%m-laa#do %# 213;

CALCULO DE LA LONGITUD DE LA POSA; P*%"%#amo" a*io" m%odo"; SEGYN $EN TE CHOZ; L-<5.'5=>/ Do#d%; L<

0.

m

L<

0.70

m

L' =

0.!4 m

L' =

0.0 m

SEGYN UREAU O( RECLAATION;

Toma#do %l -*om%dio; Toma#do %l -*om%dio;

Co

0.0 m C# Co

% <

L" < /=H0 <

0.'

=

 0.0

ESCOLLERA

 

....7

DEFINICION DEL PERFIL DE CREA
$ALOR 

Ho

0.0 m



0.00 m



0.00 m

P

0.55 m

D% a,u%*do a la "iui%#% %x-*%"io#;

,/H = ?@K/Hn M> < So# la" ,oo*d%#ada" d%l -%*il d% ,*%a%*  Ho < Ca*a #%a "o+*% la ,*%"a  # < Pa*am%*o" R%,u**i%#do a la" a+la" d%l u*%au o *%,lamaio#. 2-a '' i ./13 D%;

 ! Ho <

0.000015

S% O+i%#%;  < 0.48

# < 1.87/

D%l mi"mo modo %# la i23 "% i%#% %l %"u%ma; R1 < 0.5=Ho <

0.150

m

R/ < 0./=Ho <

0.0'0

m

>, < 0.1/7=Ho <

0.08

m

M, < 0./84=Ho <

0.085

m

a

a R2

a

R2

R%%m-laa#do %# la %,ua,io# %#%*al; >< > a+ula#do;

R1

c

)15.810 M#

d

b Talud

K

,

0.10

)0./1/

0./0

)0.7771

0.0

)1.''00

0.40

)/.8444

0.50

)4.1

0.'0

)'.07'

0.70

)8.108

0.80

)10.4117

0.0

)1/.801

1.00

)15.810/

1.10

)18.884

1./0

)//./415

1.0

)/5.8'8

1.40

)/.'817

1.50

).778

1.'0

)8.110

1.70

)4/.'11

1.80

)47.51/4

Vertical

R1-R2

1.0

)5/.571

/.00

)57.871'

P&'>(% C'&"&' 0.0000

0.10 0./0 0.0 0.40 0.50 0.'0 0.70 0.80 0.0 1.00 1.10 1./0 1.0 1.40 1.50 1.'0 1.70 1.80 1.0 /.00

)10.0000

)/0.0000

)0.0000

)40.0000

)50.0000

)'0.0000

)70.0000


$ALOR 

:max

0.01 m!"

Coa T*amo 203

410.00

Coa T*amo 2/3

40.45

L

1.10 m

L%

0.0 m

># L*

0.14 m

M,

0.0 m

Ho

0.0 m

>1

0.8' m

>/

0.17 m

P

0.55 m

0.0 m

% [ 0.0 m

EL ESPESOR

& = 0.700.50.75

> d% a,u%*do a TARIO$ICH; Do#d%;

%< E"-%"o*   < :!L  < Coa a**aJ%203 ) Coa (i#al 2/3  < 0.550 m

& = 0.07

Po* "%u*idad uli-li,o -o* u# (a,o* ,om-*%#dido %#*%; 1.1 ) 1.5 omamo"

%<

0.0/1

m

&=

0.70

m

S% *%,omi%#da u% lo" alo*%" d%+%" "%*;

DENTELLONES

>1 < 2 1.00 a 1.50 3 =  >/ <

0. = 

2-%*o #u#,a m%#o* d% 1.00m3

>1 <

0.'

m

>/ <

0.17

m

S% ado-a >/ <

1.00

m

R%%m-laa#do;

DISEÑO DEL ESPESOR DEL SOLADO CONTROL DE (ILTRACION; S%Q# LANE;

L> = -/3SL ; SL)

S%Q# LIGH;

L> = CH

Do#d% ; L < Lo#iud d% *%,o**ido d% la il*a,io#

H < Ca*a Hid*auli,a %%,ia u% -*odu,% il*a,io# C < Co%i,i%#% u% *%la,io#a la ,a*a ,om-%#"ada L <

1.70

m

L < 0.'0=/617.7)20.'0)0.73<

1.5

m

R%%m-laa#do; L <

/.//8

m

H<

)0.010

m

)///.840

m

C < L ! H < El alo* d% la Su+P*%"io# "% %"ima -o*;

S = *  H ? L/L  H "

Co#;  + < A#,o d% la "%,,io# d%l ,a#al ,< (a,o* d% Su+-%*"io# u% d%-%#d% d% la -o*o"idad d%l ma%*ial 2 ,< 0.50 3 Sx < Su+-*%"io# a u#a di"a#,ia x 2!,m/3 Hx < Ca*a id*auli,a %# %l -u#o x. < H 6 H Lx < lo#iud ,om-%#"ada a"a %l -u#o x 2m3 Za < P%"o olum%*i,o d%l aua H < D%"#i%l %#*% %l aua d%+aJo d% la ,o*i#a F %l -u#o u% "% %" %"udia#do La Su+-*%"io# %" %l -u#o ma" ,*ii,o do#d% "% -*odu,% %l i*a#% mi#imo %" %# >1 "%u# la iu*a adJu#a; Cal,ulo -a*a di%*%#%" -u#o"; H < Ho ) >1 <

)0.5'0

m

Hx < Ho 6 H Lx < 1!=SLx 6 SLx H!L < \ E% &s&s' $& %" %s"

E"a dado -o*; & = 4/31 S ? H(  " /m8

Co#; Zm < P%"o $olum%*i,o d%l ,o#,*%o. Hi < Ti*a#% d% aua %# la "%,,io# ,o#"id%*ada Pa*a la o#a d% >1; % < 0.1'/ m Pa*a la o#a d% >1; % < 0.18/ m & = 0.70 m & = 0.7 C# Co

0.70 m

%<

=

 0.0

ESCOLLERA

C# Co

%<

=

 0.0

ESCOLLERA

C# Co

%<

=

 0.0

ESCOLLERA

C# Co

%<

=

 0.0

ESCOLLERA

DISEÑO DEL ENROCADO DE PROTECCION O ESCOLLERRA DATOS NECESARIOS PARA EL CALCULO DATOS

$ALOR 

:max

0.01 m!"

L

1.10 m

P

0.55 m

>#

0.14 m

U#a % u% "% %*mi#a %l ,ol,o# di"i-ado* %" im-o*a#% a,%* u#a -*o%,,io# ad%,uada  -a*a ,o#*a**%"*a* la %*o"io# al -i% d% %"a. E"a lo#iud %"a dado -o* la o*mula d% LIGH; L = 0.6:CD    0.5 ? L*

Do#d%; L < Lo#iud oal d% la %",oll%*a C < Co%i,i%#% d% li D+ < alu*a ,om-*%#dido %#*% la ,oa d% la ,*%"a F d% la ,oa d% %x*%mo aua" a+aJo  < Caudal -o* m%*o li#%al L, < 0.'0=C=d d < D+ ) ># R%%m-laa#do d% a,u%*do a lo" dao"; C<

.00

2A*%#a ) *aa m%,lado" F a*,illa"3

<

0.008

m!"!m

L, <

0.7/ m

L <

)0.5 m

TOMAMOS L =

?0.50 m

 -*o%,,io# o %",oll%*a

)0.50 m

CAPACIDAD DE LA COMPUERTA DE CAPTACION DATOS NECESARIOS PARA EL CALCULO DATOS

$ALOR 

:di"%&o

0.0005 m!"

L

1.10 m

P

0.55 m

Ho

0.0 m

El di"%&o d% la %#a#a d% ,a-a,io# i%#% la i#alidad d% d%Ja* -a"a* %l luido  -a*a u# ,audal d% di"%&o. 2$&'()"*(n = -.-52$(s&

2$&'() =

0.000 m3/s

CALCULO DE LA $ENTANA DE CAPTACION

a

L

Po* la o*mula d% a##i# 1 

=



 

2/ 3



1/ 2

dao" -a*a la %#a#a;

a"umido;

:< S< #< A< P<

0.000 m!" 0.001 0.015 L x a < L 6 /a <

"= L) =

1.04 /.

2  n / S05 = A  R7/3 = 1A5/38 / 1P7/38=1,n5/38 / 1;7,n7/38 0.0007

0.5750

=

Po* lo a#o la" dim%#"io#%" d% la %#a#a d% ,a-a,io# %";

-

-.35

COPROANDO LOS DATOS EN EL PROGRAA HCANALES

CORRECION POR EFECTO DE LOS BARROTES LT = C-;C7;L)

Do#d% ; C1 < N=%

N; #um%*o d% +a**o%" %; %"-%"o* d% ma**o%" mi#; 5!8

C/ < 21)Ed3L

Ed; G*ado d% %i,i%#,ia d% u#,io#ami%#o < 87X a-*ox L; lo#iud #%a d% %#a#a

,al,ula#do ; %+ < 0.15 m  N < 8

N = L)/& ? -

C1 <

0.1/7/

C/ <

0.1755

POR TANTO ; LT < 1.'5 m DEFINIENDO EL AREA DE VENTANA

A < L=a A < 1.'5 m/ a < 1.00 m Cn*%#($ #& %" *m#&'" $& *"""*(n s&'"

C, 0./0 m

1.00 m Co

C, 0./0 m

Co

1.70 m POR LO TANTO P = 7.00 m

0.! -.3

C, 0./0 m

Co

C, 0./0 m

Co

CAPACIDAD DE LAS COMPUERTA DE LIMPIA DATOS NECESARIOS PARA EL CALCULO DATOS

$ALOR 

:max

0.01 m!"

:di"%&o

0.000' m!"

L

1.10 m

P

0.55 m

Ho

0.0 m

La ,om-u%*a d% lim-ia d%+% %"a* di"%&ado -a*a %a,ua* lo" "%dim%#o" u% "% a,umula# a %"-alda" d%l +a**aJ% F d%+% %#%* u#a ,a-a,idad;

2%(m(" = 72*" = 2m&$( = -.0 " 7.0 m3/s La %lo,idad d% a**a"*% d% lo" "olido" d%-o"iado" %";

V* = -.5C$0.5 Do#d%; C < Co% %# u#,io# d%l i-o d% ma%*ial C<

./

Pa*a a*%#a F *aa

d<

/

Diam%*o d%l *a#o maFo*  

1.08

m!"

2La %lo,idad a*ia 1.5 ) .0 m!"3

0.1/

m!"!m

2%"a d%#*o d% lo -%*mi"i+l% /.0 ) 4.03

<

0.0

m

a#,o; !10 ; lo#iud d%l +a**aJ%

:<

0.04

m!"

2%"a d%#*o d% lo -%*mi"i+l% 1.0 ) /.03

V* =

El a#,o d%l ,a#al "% o+i%#% d%;  < $,! <  < :! $%*ii,a#do;

Lo d%"a**ollado ,um-l% ,o# la" ,o#di,io#%" A-li,amo" la *%la,io# ,ua#do *a+aJa a d%",a*a li+*%.

2 = C$A7H0.5

P"'" %" m"(m" *"'"

Cd < 0.'0 A < 1.50=a H < 2H 6 P3 ) a!/ R%%m-laa#do F a+ula#do; "=

0.50 m

0.04 < 0.'=1.5=a=@/=.81=?2P6Ho3)a!/B0.5 0.04 =

-.54