ANEXO TEORIA HIDRAULICA.doc

Construcción Embovedado Canal Tagarete Ciudad de Oruro

HIDRAULICA DEL PROYECTO 1. Caud Caudal ales es de dise diseño ño 2. Dise Diseño ño de de embo embove veda dado do a. Int Introducc ducció ión n b. Obje Objev vo o del del dise diseño ño c. Parám arámet etro ross de de dis diseñ eño o 3. Pendien Pendiene e Lon!i Lon!iudin udinal al del del embov embovedad edado o ". #o$ma #o$ma de de la se%%i se%%i&n &n $ans $ansve ve$sa $sall '. (e%% (e%%i& i&n n )id$ )id$*u *uli li%a %a++ a. Diseño Diseño de la secci sección ón hidrá hidráuli ulica ca b. Rugosi Rugosidad dad y po po de de reves revesmi mien ento to i. eloc elocid idad ad del del cau cauda dall c. eri!ca eri!cació ción n a la la l"nea l"nea de ener energ"a g"a d. #or #ordo $ib $ibre e. eri!ca eri!cació ción n de secc sección ión estab estable le i. %s&u %s&uer er''o (ort (ortan ante te ii. eloc elocid idad ad cor corta tant ntee iii. iii. eri! eri!ca caci ción ón ,. Diseño Diseño de desa$e desa$enad nado$e o$ess a. Descr escrip ipci ción ón.. b. (las lasi!ca i!caci ción ón c. %str %struc uctu turras de tra trans nsici ición ón d. (ámar (ámaraa de de sedi sedimen menta tació ción n e. $a longitu longitud d de la cámar cámaraa del del desare desarenado nadorr -. Es%ol Es%olla lass /a$ /a$aa lim/ie lim/ie0a 0a . e$edo$e e$edo$ess  ven venanill anillas as %omuni% %omuni%an anes es a. Descrip Descripción ción y obs observ ervaci acione oness b. Diseño Diseño hidráu hidráulico lico de de verted vertedores ores lateral laterales es 4. Ene$!5 Ene$!5aa es/e%i es/e%i6%a 6%a no no %ons %onsan ane e a. )ecuen )ecuencia cia de de pasos pasos para para el cál cálculo culo 17. enanilla enanillass Comuni%anes Comuni%anes a. De Deri riva vado dorr de agu aguas as b. Obr Obra de de con contr trol ol 11. Dimensionamieno Dimensionamieno del del Di8ue Di8ue i. (alcul (alculo o de altur alturaa del deriv derivad ador or de inicio inicio 12. Ob$a Ob$a de salida salida

ATLAS S.R.L.


HIDRAULICA DEL PROYECTO 1 CAUD CAUDAL ALE( E( DE DI(E DI(E9O 9O..: * medida +ue la población de Oruro &ue creciendo se vio la imperiosa necesidad de mejorar cada ves la comodidad de las personas, esto implico el pavimentado de calles, un sistema el-ctrico de lu', un alcantarillado sanitario y !nalmente un sistema de drenajes de agua, debido a esto se &ueron reali'ando coneiones al Rio /agarete, entre una de las coneiones mas grandes se encuentra el embovedado de aguas de la 0ina )an 1os-, esto ocasiono +ue la el rió sea somedo a trabajar a un mayor caudal del previsto, as" tenemos una serie de aportes del área de estudio, +ue se muestran en la siguiente tabla. (audales de diseño para 23 años4 (audal debido a la 0icro (uenca )an 1ose 7reas de aporte al Rió /agarete (audal4 sub. (uenca y aportes Toal ; +

5.63 83.82 96.:; '2.32

$as áreas de aporte se dividen en4

Áreas de aporte al rio Tagarete Cuen%a ?@

AREA Bm2

; '7 años m3=se!.

Ppls *9 *: *8 *5 *2 *; *6 *= *< *93 *99 *9:

:.692 3.<83 3.==2 3.;:; 3.=5< 9.965 3.653 9.33: 3.:6= 3.556 3.869 3.296 3.6:6

5.63 9.;= 9.;3 9.98 9.28 :.9: 9.85 9.=9 3.23 3.=9 3.;6 9.5< :.93

DISEÑ DISEÑ O HIDRAULICO 1/23

Construcción Embovedado Canal Tagarete Ciudad de Oruro *98 9.9;: 8.8; *95 3.=:: :.86 *92 3.;55 9.=; *9; 3.<6< :.=8 *96 3.:98 3.;: *9= 3.55; 9.96 *9< 3.2:= 9.8= > $os embovedados revesdos se deben diseñar de tal manera +ue los aportes marginales, descarguen por encima de las aguas máimas del embovedado, situación +ue +u e no podrá ser cumplida por la pendiente m"nima +ue eiste en las áreas de aporte.

2 DI(E9O DE EOEDADO EOEDADO ?

In$odu%%i&n

$os embovedados son estructuras para evacuar vol@menes considerables de agua, su costo es comparavamente alto, en todo caso el costo de inversión del embovedado será &undamental para establecer la viabilidad del proyecto. Aeneralmente la sección a uli'ar es rectangular, aun+ue se puede plantear otros cuyo problema es la necesidad de calcularlos y diseñarlos individualmente para las condiciones en +ue vayan a trabajar. %sta estructura es mas e&ecva cuando sirven en áreas +ue est-n cubiertas de bos+ues o de pastos, pues en tales condiciones no ocurren sedimentaciones +ue son la causa mas &recuente de su &racaso. $os cauces naturales o ar!ciales +ue integren el sistema de evacuación, deberán transportar transportar el m"nimo de sediment sedimentos os consider considerándo ándose se estructu estructuras ras complemen complementar tarias ias antes antes de integr integrars arse, e, tambi-n debe evitarse el transporte de basuras con de&ensas apropiadas en su curso, +ue ocasionar"an la disminución de la velocidad de la corriente. %n comparación con %anales %e$$ados, %e$$ados, a+uellos en los +ue la lámina de agua se encuentra en contacto contacto con la atmós&era y sin visibilidad. vi sibilidad. %ntre las caracter"scas principales de estos podemos citar4 B /ienen costos elevados de limpie'a. B $as secciones m"nimas vienen limitadas por movos de limpie'a.

DISEÑ DISEÑ O HIDRAULICO 2/23

ESC. 1: 10000


B /ienen +ue construirse ar+uetas para reali'ar la limpie'a. B Para el paso de otros elementos lineales no suelen ser necesarias obras singulares. B Co es necesario camino de servicio para limpie'a de los mismos. B $a mayor parte de estos canales son pre&abricados. ObFevo del diseño /ransportar de aguas provenientes de la )ub cuenca Paria y 0icro cuenca )an 1os- hacia el $ago ru ru, garan'ando la seguridad respecto a inundaciones y contaminación ambiental, recuperando espacios y desarrollando la 'ona bene!ciada. Pa$*me$os de diseño 2 PE?DIE?TE LO?GITUDI?AL DEL EOEDADO $a velocidad es &unción de la pendiente, a consecuencia de esto se escogió una pendiente +ue garance el Eujo de agua sin problemas al menos durante el recorrido +ue atraviesa por la ciudad, de acuerdo a norma el parámetro +ue debe variar la pendiente Euct@a entre 3,2 y 2 o oo FmáimoG. Para el diseño de la pendiente longitudinal del cauce se seleccionó la m"nima pendiente 3.23 o o oo , para cumplir con el objevo general la pendiente actual del canal es menor a 3.82 oo ocasionando +ue el agua no posea una velocidad de trabajo adecuada. Pendiene de $abaFo del /$oe%o PUE?TE

Elev.

P$ime$ Puene

8;<=.;6

Desn.

P$o!.

6:;.=

8;<;.5:

9:9.3

8;<;.;8

9.<=9 ;.;<:

969.6 9H39<.;3

?9.::8

?ueva eleva%i&n

Obse$va%i&n

8;<=.;6

*v. del (haco

8;<6.53

*v. (ircunvalación

8;<6.98

*ltura de Oleaje

8;<;.65

*ltura de seguridad

9.62 :.:2

3H=56.== ?3.:9

Po. Ine$medio R. C.

Pe de asumida /o$ mil

3H6:;.=5

8;<6.:8 3.=9

Po Ini%io R. C.

Pe del e$$eno /o$ mil

3H333.33 9.55

Te$%e$ Puene

Lon!.

:.:2

DISEÑ O HIDRAULICO 3/23

Construcción Embovedado Canal Tagarete Ciudad de Oruro 3.=2 Po. C. Desa$enado$

::<.5

8;<2.65

8=.6 9236.8 9998.8 =66.8

8;<8.;:

9322.6

85;.:

8;<8.3=

3.5;:

992:.2 6H853.3<

3.883

8;<2.8=

*v. no

8;<5.=8

*v. illa roel

8;<5.8<

*v. del %jercito

8;<8.=;

(. )anta #árbara

8;<8.;<

err. 0achacamarca

8;<8.99

(amino Planta de tratamiento

3.2

3.2

;H9=6.;9

8;<8.5; 3.8=

De%imo (e!undo Puene

3.;25

*v. Del alle

3.2

2H=59.59 3.9;

Puene Es/e%ial

3.298

8;<;.95

3.2

5H6=2.;=

8;<5.89 3.;<

De%imo P$ime$ Puene

3.38;

*ltura dentro la cámara

3.2

8H<3=.8;

8;<5.6; 3.52

?oveno Puene

3.;:5

8;<;.:: :.:2

:H6<2.32

8;<5.= 3.35

(/mo Puene

9.388

9H:=6.6; 3.<5

;uino Puene

:.:2

9H:5<.35

8;<2.6= 3.35

Cua$o Puene

8.632

3.2

" #ORA DE LA (ECCI? TRA?(ER(AL ' (ECCI? HIDRJULICA+ %l agua puede adoptar di&erentes &ormas desde trape'oidal hasta rectangular Fpasando por &ormas poligonales, parabólicas, semicirculares, etc.G, seg@n la sección +ue se escoja.>

> $a consideración sobre algunas secciones mencionadas, +uedaron descartadas, por la recuperación de espacios FarcosG.


Construcción Embovedado Canal Tagarete Ciudad de Oruro SECCIO

Área hidráulica A

Perímetro Mojado Pm

Radio Hidráulico Rh

Espejo de agua T

Tabla+ se%%iones %omunes en %anales <ene C)oK>

Diseño de la se%%i&n )id$*uli%a+ Para el diseño de la sección hidráulica se presume +ue el escurrimiento se desarrollará en condiciones de Eujo uni&orme, por +ue a pesar de presentarse situaciones de cambios en la pendiente, dimensiones de la sección, aportes laterales en su recorrido o por cambios inducidos por la operación y mantenimiento, los tramos considerados son bastantemente grandes. Por tanto para el estudio hidráulico de los canales se aplicarán las ecuaciones de la mecánica clásica, disnguiendo entre los disntos po de movimiento de agua, seg@n las condiciones de la



misma en cada sección son Permanente o estacionario4 permanente uni&orme y permanente variado. $a sección hidráulica se asumirá como canal normal para su cálculo y diseño. $a velocidad media de Eujo en un canal se determina por medio de la &órmula desarrollada por (he'y4 v

 C RI

*plicando la ley de connuidad, se obene la capacidad de conducción4 Q  A C R I

Donde4 v4 elocidad media de Eujo en mJs (4 (oe!ciente de (he'y R4 Radio hidráulico en m I4 Pendiente hidráulica K4 (audal en m8Js *4 7rea e&ecva en m: )eg@n 0anning?)tricLler, el coe!ciente de (he'i ad+uiere la siguiente &orma4 1 1 C R 6 n Donde4 n4 coe!ciente de rugosidad de 0anning?)tricLler R4 Radio hidráulico en m Por lo +ue la capacidad de conducción del canal se podrá epresar por medio de la &órmula siguiente4 2 1 Q  (I )1/2 AR 3 n

Rugosidad y tpo de revestmieno

%l coe!ciente de rugosidad MnN de 0anning?)tricLler dependerá del po de material +ue con&orma el per"metro mojado, del caudal y de las caracter"scas mor&ológicas del canal. $a inEuencia de la rugosidad será mayor para caudales menores, reduci-ndose en &unción de su incremento.



Para el diseño se eligió material de hormigón armado n  3.398, condiciones de acabado casi per&ectas por la magnitud y seriedad del proyecto. Dado +ue el caudal proyectado para 23 años es de 2:.8: m8Jseg, y veri!cado con varias &otograas tomadas en disntos años, el diseño del embovedado debe hacerse distribuyendo el caudal en una serie de celdas independiente en caudales m"nimos pero dependientes cuando el caudal sea máimo, estas celdas deben4 acomodarse al mayor numero de estructuras eistentes, ser de &ácil construcción y llevar obras secundarias +ue aseguren su vida @l. *nali'ando todos los casos se eligió la sección rectangular con detalles de &uncionamiento como las es+uineras a ;3Q para +ue los materiales transportados se concentren al centro.

Auque los resultados que se hallaron muestran una sección enorme, recordar que: 1.-Se captara toda el agua condicionando el flujo a una sola pendiente sin derrames ni estancamientos. .-A futuro el em!o"edado ser"ir# de drenaje del #rea m#s grande de la ciudad. $.-%l an#lisis de m#&imas crecidas, por ser del tipo estad'stico, tiene una precisión relati"a, los resultados no son 1(() e&actos. *.-+ue con"eniente tra!ajar so!re la altura de la celda, a !uscar el ensanchamiento, de!ido a que un ancho maor ocasionar'a una quinta hasta una se&ta celda lo

T

!

Y DISEÑ O HIDRAULICO 7/23

! 

" Z


#$%# m

'  tangF;3G %!ciencia hidráulica Area hidraulica  Y  T  0.2 ( Perimetro &o'ado 2 Y

 "#$% )

   "#$ 1 % 2

Ta!la de resultados: P$o!$esiva

; di% /o$ %elda m=s

An%)o de (ole$a

Pend m=m

Ti$ane

H oal

el

Ene$!ia mMN!=N!

asta *v. al alle Prog. 3H333.33

?

Prog. 3H=5;.23

:.9;

9.=

3.33962

3.=3

3.=3

9.93

3.=;

Prog. 3H=5;.23

?

Prog. 9H39<.2;

:.9;

9.=

3.33::2

3.<2

3.<2

9.33

9.33

Prog. 9H:=6.6;

:.9;

9.=

3.33::2

9.23

9.23

3.63

9.2:

;.8;

8.:

3.33323

9.63

9.63

9.33

9.62

<.9<

8.:

3.33323

:.33

:.33

9.:3

:.36

99.:8

8.:

3.33323

:.:3

:.:3

9.82

:.:<

9:.39

8.2

3.33323

:.:3

:.:3

9.53

:.83

9:.8;

8.2

3.33323

:.83

:.83

9.23

:.59

Prog. 9H39<.2;

asta el Puente en *rco Prog. 9H:=6.6;

?

Prog. :H6<2.32

asta el Puente *v. illarroel Prog. :H6<2.32

?

Prog. 8H<3=.8;

asta el Puente *v. del %jercito Prog. 8H<3=.8;

?

Prog. 5H6=2.;=

asta el Puente erroviario Prog. 5H6=2.;=

?

Prog. ;H9=6.;9

asta Obra de )alida Prog. ;H9=6.;9

?

Prog. 6H853.3<

elo%idad del %audal Dado a +ue el área de estudio abarca una gran etensión, y la variación de caudales llega hasta 9:.8; m8Jseg por celda en el @lmo punto, no se tomo en cuenta los caudales de las áreas 93 y



99 por +ue la pendiente no permite su coneión al embovedado si no aguas más abajo. $a sección aumenta por+ue a lo largo del embovedado eiste una serie de aportes +ue incrementan el caudal, si se +uiere mantener una velocidad gradualmente creciente la sección debe variar>. Kv  candad de agua gradualmente creciente  * K  caudal +ue circula por la sección *  sección mojada   velocidad media del agua

> )eg@n Corma C# ;86. se debe cuidar +ue los lados vercales de secciones rectangulares +ue transporten agua pluvial no sobrepasen los 8,3 m.

elocidad 0áima permida en canales. ae$ial )uelo arenoso muy suelto *rena gruesa o suelo arenoso suelto )uelo arenoso promedio )uelo &ranco arenoso )uelo &ranco aluvión o ceni'a volcánica (-sped de crecimiento ralo o d-bil )uelo &ranco pesado o &ranco arcilloso )uelo con vegetación regular )uelo arcilloso o cascajoso (-sped vigoroso, denso y permanente (onglomerados, cascajo cementado, pi'arra blanda Roca dura

elo%idad 3.83?3.52 3.5;?3.;3 3.;9?3.62 3.6;?3.=8 3.=5?3.<3 3.< 3.<3?9.:3 9.:: 9.:3?9.23 9.2:?9.=8 9.=3?:.53 8.33?5.23



ormigón

5.29?;.33

Fuene: Agres y Scoaes, 1939, añadiendo los valores de Foser, 1967

!imie in"erior

#m $m%seg&

Agua con suspensiones fnas Aguas que contenen arenas fnas Agua de drenaje Aguas pluviales

!imie superior

0.30 0.45 0.60 0.75

#m $m%seg&

Canales arenosos Areniscas Canos rodados Aglomeranes consisenes !amposer"as Canales de roca compaca Canales de concreo

0.30 0.40 0.80 .00 .50 4.00 4.50

#elocidades pr'ctcas $m%seg& Canales indusriales sin revestmienos Canales indusriales con revestmienos Acueducos de agua poa%le Alcanarillas

0.40 # 0.80 0.60 # $.40 0.60 # $.30 0.60 # $.50

>$a prácca usual, es calcular la pendiente m"nima, con el criterio de la velocidad m"nima y para condiciones de Eujo a sección llena. #ajo este criterio las tuber"as de alcantarillado se proyectan con pendientes +ue aseguren una velocidad m"nima de 3,; mJs, pero por condiciones del terreno y una apreciación de trabajo en el medio urban"sco, se trabajara parendo en la pendiente. Fcriterios de Corma #olivianaG.

#eri(caci)n a la l*nea de energ*a

DISEÑO HIDRAULICO 10/23


S

So

)i planteamos la ecuación de #ernoulli al dibujo nos encontramos +ue4  V 2  P   H H  z  0     2g  (omo el agua se encuentra en contacto con el agua, es decir, en lámina libre la presión atmos&-rica es cero y por tanto la ecuación se trans&orma en4

 2     2 g  

  %  

Donde4   carga hidráulica original. '  cota geom-trica del agua en super!cie  y H 'S 'S  cota geom-trica de la solera del canal y  calado del agua, altura distancia entre la solera del canal y la lámina libre del agua  V 2      y h  l"nea de energ"a  2g  T  suma de las p-rdidas de carga entre el punto de inicio y el punto !nal. )  Pendiente de energ"a )o  Pendiente debido a la solera Flu+o no uni"orme variado, se puede decir +ue a medida +ue se recorre la trayectoria del

embovedado eiste una serie de de entradas al embovedado proveniente de áreas de inEuencia dentro la ciudad, au+ue ahora el drenaje es muy irregular la sección esta diseñada para +ue capte el mayor porcentaje posible de aguas, as" se pensar"a +ue el caudal varia en &orma crecienteU ocasionando una pendiente de energ"a di&erente al de la solera. Para veri!car +ue eiste una relación de seguridad entre tramos de diseño podemos uli'ar la siguiente ecuación>4



 V22   V12    y 2     y1  2g   2g  !   0  

>Recomendación reali'ada en lujo de (anales *biertos de )chaum, p. 9;:.

0odi!cando la variable a &avor4   V12       y1  y  2 !  2g   2g  Podemos ver la relación de esta en la siguiente tabla4   " 

Pend m=m (o

P$o!$esiva

1  V22

L

Pend m=m (

Elev ini%ial m.s.n.m.

Elev 6nal m.s.n.m.

asta *v. al alle Prog. 3H333.33

?

Prog. 3H=5;.23

3.33962

=5;.2

Prog. 3H=5;.23

?

Prog. 9H39<.2;

3.33::2

968.9

Prog. 9H39<.2;

?

Prog. 9H:=6.6;

3.33::2

Elev 6nal mas $ane

Elev debida a la ene$!ia

8;<<.56

8;<<.5:

Di.

8;<6.9<

8;<6.<<

8;<=.98

?3.95

3.33952

8;<=.;6 8;<6.9<

8;<;.=3

8;<6.62

8;<6.==

?3.98

:;=.:

3.33383

8;<;.=3

8;<;.99

8;<6.;9

8;<6.=3

?3.9<

3.3332

9236.8

3.33382

8;<;.99

8;<2.8;

8;<6.3;

8;<6.89

?3.:2

3.3332

9998.8

3.33383

8;<2.8;

8;<5.=3

8;<;.=3

8;<;.<6

?3.96

3.3332

=66.8

3.333:2

8;<5.=3

8;<5.8;

8;<;.2;

8;<;.62

?3.9<

3.3332

9539.<

3.33323

8;<5.8;

8;<8.;;

8;<2.=;

8;<;.3;

?3.:3

3.3332

992:.2

3.33353

8;<8.;;

8;<8.3=

8;<2.8=

8;<2.;3

?3.:9

asta el Puente en *rco Prog. 9H:=6.6;

?

Prog. :H6<2.32

asta el Puente *v. illarroel Prog. :H6<2.32

?

Prog. 8H<3=.8;

asta el Puente *v. del %jercito Prog. 8H<3=.8;

?

Prog. 5H6=2.;=

asta el Puente erroviario Prog. 5H6=2.;=

?

Prog. ;H9=6.;9

asta Obra de )alida Prog. ;H9=6.;9

?

Prog. 6H853.3<

%n el gra!co se muestra varia como la l"nea de energ"a no es uni&orme, pero vemos +ue el embovedado diseñado trabaja en todos sus tramos de &orma regular, dado a la altura de resguardo, se recalca +ue en el punto tres del gra!co la variación es m"nima, ya +ue se espera



+ue el caudal tendrá un retroceso por aguas provenientes de illa Dorina pero esta no a&ectara el &uncionamiento del canal.

Recordar en caso de secciones rectangulares, el &uncionamiento de los colectores a sección plena será siempre como conductos libres, previendo un colchón de aire de 3,93 m de altura, encima del nivel máimo de la lámina de agua. C# ;86

o$do Lib$e %n la parte superior del embovedado, y a todo lo largo, debe aumentarse la altura de la sección por ra'ones de seguridad y &uncionamiento>. %n el caso del &uncionamiento ocurre cuando el rante aumenta debido a una tormenta grande +ue arrojar"a un caudal mayor al calculado, este no puede calcularse eactamente, y por otro lado, la seguridad acerca de venlación por generación de gases ocasionados por la basura y descomposición de materias orgánicas y transporte de aguas con contenido mineral.



#$  3.5 m durante el trayecto. eri!cación del #ordo $ibre )eg@n ente (hoV el bordo libre debe variar entre4 ! +( "#"* a "#3") Y %l cuadro +ue presenta las caracter"scas hidráulicas del diseño, se adjunta a la presente Ini%io (e%%i&n

CELDA( o$do eno$ 3.35 3.32 3.3= 3.3< 3.93 3.99 3.99

o$do ao$ 3.:5 3.:< 3.52 3.29 3.;3 3.;; 3.;;

alo$ de N

9Q Puente Inicio radio Interm. Radio 5Q Puente 2Q Puente 6Q Puente
Ti$ane Y 3.= 3.<2 9.2 9.6 : :.: :.:

9.33 9.33 3.;6 3.;6 3.;6 3.23 3.23

o$do Asumido 3.83 3.82 3.82 3.53 3.53 3.53 3.53

99Q Puente

:.8

3.9:

3.;<

3.23

3.53

e$i6%a%i&n de se%%i&n esable (uando se va a diseñar los secciones de embovedado +ue transporte agua con una candad de parWculas debemos veri!car si, varios autores reali'aron la invesgación sobre el inicio y movimiento de parWculas, reali'ando varios ensayos en campo y laboratorio, donde la mayor parte de estos concluyo +ue bajo condiciones del Cumero de Reynolds y el tamaño de la parWcula, la veri!cación se reali'a de la siguiente manera. s"uer-o .orane     RH  I

Donde4

 # %s&uer'o de (orte XLgJm:Y 

# Peso %spec"!co del agua XLgJm8Y

RH # Radio idráulicoXmY I # Pendiente del

(anal XmJmY



#elocidad corane

%s a+uella +ue mide la magnitud relava del es&uer'o de cortante en la super!cie del solidó ZEuido, y se epresa por4 u$



 

Donde4 u$ # elocidad

cortante XmJsegY  # %s&uer'o de (orte XLgJm:Y  # Peso %spec"!co del agua X/0Jm8Y   0.116  m & %eg , para una temperatura de 98 Q( #eri(caci)n:

%l .). #ureau o& Reclamaon publicó en 9<:2 un cuadro reali'ado por orer y *cobey F98G en el +ue se presenta valores de velocidad y tensión de corte máimas, para canales de pe+ueña pendiente y rantes menores a 3.<9 m. >)i se va a trabajar como conducto cerrado, se dimensionará el #ordo $ibre previendo +ue el rante máimo no eceda del <3[ con relación a la altura total del conducto, a sugerencia de Corma #oliviana, es preciso trabajar como m"nimo con una altura de 93 cm.

)e puede decir, con un buen acierto +ue los caudales regulares del rio /agarete, serán menores un rante de 3.<9 m y la pendiente en el sector de la ciudad es m"nima, se puede trabajar con esta tabla. alores admisibles de la tensión de corte y velocidad media de Eujo

ATERIAL

A!ua %la$a v o mJs LgJm

v mJs

o LgJm

*rena !na > Areda arenosa >> Areda limosa >> $imo aluvial >> Areda com@n !rme *rcilla dura >>> $imo aluvial >

3.5; 3.28 3.;9 3.;9 3.6; 9.95 9.95

3.6; 3.6; 3.<9 9.36 9.36 9.2: 9.2:

3.86 3.86 3.25 3.68 3.68 :.:5 :.:5

3.98 3.9= 3.:8 3.:8 3.86 9.:6 9.:6

A!ua %=limo 


Construcción Embovedado Canal Tagarete Ciudad de Oruro Arava !na 3.6; 3.86

9.2:

9.2;

#uene+ #o$e$  A%obe El U.(. u$eau o Re%lamaon 142'

> (oloidal, >> Co coloidal, >>> 0uy coloidal

Resultados obtenidos de cada uno de los tramos. TRAO

Am

Pm

R)

I

Tensi&n de %o$e

elo%idad de %o$e

Prog. 3H333.33 a 3H65;.<6

1.4

3.1

7.,

7.771-'

1.74

7.17

Prog. 3H65;.<6 a 3H=5;.23

2.1

3."

7.,

7.7722'

1."1

7.12

Prog. 3H=5;.23 a 9H:2=.=:

3.7

".'

7.-

7.772'7

1.,4

7.13

Prog. 9H:=6.66 a :H6<2.3;

;.8

;.8

9.3

3.33323

3.23

3.36

Prog. :H=99.3; a 8H<3=.86

6.8

;.<

9.9

3.33323

3.28

3.36

Prog. 8H<96.88 a 5H6=2.2<

=.:

6.8

9.9

3.33323

3.2;

3.36

Prog. 5H=3:.3= a ;H9=9.2:

=.:

6.;

9.9

3.33323

3.25

3.36

Prog. ;H9=9.2: a 6H853.3<

=.:

=.8

3.<<

3.33323

3.5<

3.3;2

*l anali'ar cada uno de los resultados observamos +ue nos encontramos dentro de los parámetros indicados, ecepto por los primeros tres, +ue deben compararse asumiendo la grava !na, por llevar materiales con contenido mineral, recordar +ue esta celda tendra un recubrimiento especial para evitar el daño por tal contenido, lo +ue garan'ara el &uncionamiento del embovedado.

,. DI(E9O DE DE(ARE?ADORE(



a1



a

h 4 *53 /te. )

0  2(3



Des%$i/%i&n. $os desarenadores son estructuras hidráulicas +ue sirven para decantar el material solidó no deseable +ue llevara el agua del embovedado, este material no esa deseable por +ue a parr de cierta candad y tamaño las parWculas en suspensión causar"an4 

 

Deposición del material +ue ocasionar"a la reducción del área hidráulica y reduciendo su capacidad de conducción, obligando a reali'ar operación y mantenimiento irregulares y &allando el &uncionamiento del embovedado. %rosión de las paredes de cada una de las celdas en especial en los lugares donde eistan otros puntos +ue integren sus aguas al canal, e&ecto de abrasión. Obstrucción y mal &uncionamiento de las celdas ya +ue si eisr"a el transporte de materias sólidas y basuras>.

%l transporte de sólidos es un estudio muy complejo para reali'ar una apreciación mejor se ha dividido en dos el po de solidó +ue puede llevar, los sólidos +ue ruedan por el &ondo y los +ue están suspendidos. $as aguas del rio /agarete, se encuentran dentro del segundo grupo, esto se puede evidenciar claramente en lodos eistentes, los cuales enen una pro&undidad promedio de mas o menos un metro, seg@n Publicación Pronar4 \rochin, 9<6= indica4 el arrastre de &ondo no l lega al 93[ de los sólidos suspendidos en r"os de llanura, mientras en el de montaña se acerca al 23 [. Clasi6%a%i&n De acuerdo al po de limpie'a los desarenadores pueden clasi!carse4


Construcción Embovedado Canal Tagarete Ciudad de Oruro    

De lavado connuo, cuando la sedimentación y el material sedimentado se evacuan simultáneamente. De lavado disconnuo, cuando el material sedimentado es acumulado para luego ser rerado en una acvidad di&erente, pero en &orma acelerada. De limpie'a manual cuando la operación se reali'a enteramente por por usuarios independientes y no por la estructura. %l embovedado del rio /agarete se encuentra dentro de la @lma opción ya +ue el canal estará enterrado y la limpie'a se reali'ara por ma+uinarias por parte de la instución encargada.

>)e debe rastrear la &uente de producción de sedimentos y reali'ar las obras necesarias para evitar este, y la veri!cación hidráulica de las mismas. FAuido (apra, Ingenier"a )anitariaG

Es$u%u$as de $ansi%i&n n trabajo +ue &recuentemente +ue se debe reali'ar en el tra'ado de la sección del embovedado es el diseño de una transición entre dos secciones de di&erente ancho en transversal, o entre el embovedado y un canal a integrarse. (omo criterios para el dimensionamiento hidráulico se pueden mencionar4 ?0inimi'ar o regular la energ"a o su perdida medio de estructuras económicamente jus!cables. ?%liminación de las ondulaciones grandes y de los vórces ?%liminación de 'onas con agua tran+uila o Eujo muy retardado. $as estructuras de transición en el diseño del embovedado enen dos pos a usarse4 estrechamientos de la sección, la cual ocurre en el primer desarenador, uli'ado para encausar de una manera mejor el agua proveniente de la 0icro (uenca de )an 1os- as" como sus sedimentos y ensanchamientos de la sección, en el todos los desarenadores restantes. $uego de haber revisado los puntos anteriormente mencionados se concluye en un análisis general y diseño runario por los siguientes movos4 %l caudal medio esmado de rió /agarte es mucho menor al caudal +ue se proyecto, consecuencia del cual la variación de energ"a será m"nima, ocurriendo lo contrario cuando se de la máima crecida, como el embovedado se proyecta para un &uncionamiento en un Eujo no uni&orme las ondulaciones no se eliminaran del todo, es por tal movo +ue se uli'o la epresión de inds siendo esta una transición simple debido al ancho considerable de cada celda y longitud m"nima en consecuencia. Fidráulica de transporteG4



L te



Bb 2  tan( )

Donde #4 %s el ancho mayor del embovedado. b4 %s el ancho menor del embovedado.  : *ngulo de transición +ue varia de 93.2Q a 99.2 Q $os resultados obtenidos para cada lugar donde se colocaran estas transiciones se ven en el siguiente cuadro4 Lu!a$

P$o!$esiva

An%)o %anal

An%)o Puene

L %al%ulado

L asumido

En$ada

(alida

(ircunvalación *venida al alle *venida no *v. Aualberto illarroel *v. %jercito Cacional *v. *rce

3H65:.85 9H:;5.52 :H2<2.3; 8H63=.86 5H;93.2< ;H96;.2:

2.=3 98.:2 98.:2 98.:2 95.52 95.52

6.63 95.33 95.33 95.33 92.:3 98.;3

5.=< 9.<8 9.<8 9.<8 9.<8 :.9<

5.63 :.33 :.33 :.33 :.33 :.:3

si si si si si si

si si si si si si

#uene. Elabo$a%i&n P$o/ia ATLA( CO?(ULTORA.

*un+ue algunos puentes se van a destruir, dado a +ue el proyecto se contempla para años de construcción, puentes nuevos se construirán durante este periodo, y dado a +ue en algunos casos están ya en ejecución se plantea una transición m"nima de : m a inicio y salida del puente. %isten algunos puentes en +ue la transición será no para ampliarse si no para reducirse, en este caso la estructura trabajar"a un poco &or'ada, pero no en ning@n momento se tocar"a la losa del puente, solamente se reducir"a el #ordo $ibre hasta 92 cm, para de resguardo. C*ma$a de sedimena%i&n %s el lugar donde la sección su&re una variación y logra de esta manera la disminución de la velocidad del Eujo, acción +ue hace +ue las parWculas sólidas se precipiten al &ondo, la variación +ue la sección tenga para dar &orma a la cámara puede ser cual+uiera au+ue generalmente es la trapecial por ser la mas e!ciente y económica por concentrar el material decantado al centro, la



pendiente de &ondo puede estar entre : a ;[ para &acilitar la evacuación de los materiales depositados. $a altura de la cámara de sedimentación se determinara por la siguiente epresión4 H

Q V d B

Donde4 K4 (audal de entrada al desarenador. d4 elocidad de escurrimiento. #4 *ncho de la celda

/omar en cuenta el calculista +ue la altura no deber"a ser mayor a 9.: m, por ra'ones de limpie'a manual si se diera el caso. Para esta cámara, se debe reali'ar una Obra de entrada de aguas del ahora rió illa Dorina, las dimensiones y es+uema de este trabajo se ve a mejor detalle en los planos en la parte de aneos. !a longiud de la c'mara del desarenador , debe ser lo su!ciente para acumular el volumen

esmado en el empo determinado para la limpie'a del embovedado, esta longitud se puede hallar de criterios di&erentes. Primero debemos de determinar en &unción del diámetro medio de la parWcula del sedimento la velocidad de sedimentación Festa puede hallarse por tablas o curvas de algunos autores +ue reali'aron este estudioG /abla4 elocidad de sedimentación / $mm&

#s $cm&

/ $mm&

#s $cm&

0.05 0.$0 0.$5 0.0 0.5 0.30 0.35 0.40

3.: 3.6 9.; :.: :.6 8.: 8.= 5.8

0.50 0.55 0.60 0.70 0.80 $.00 .00 3.00

2.5 2.< ;.2 6.8 =.9 <.5 92.8 9<.8



0.45 5.< 5.00 :5.< uente4 /abla de *rLhangelsLi, Lrochin en 9<6= Fnión )ovi-caG

(riterio de iden4 H

(alculo del empo de retención4 t s  V s alor del coe!ciente de decantación L4 elo%idad de es%u$$imieno 3.: 3.8 3.2

B 9.:2 9.23 :.33

$ongitud m"nima de la cámara4 L  K  Vd  t s na ve' determinada la longitud podemos reali'ar los detalles construcvos +ue sean necesarios para el buen &uncionamiento del desarenador>. Lu!a$

Pte circunvalación Pte *v. del alle Pte en *rco Pte illarroel Pte *v. del %jercito Pte via -rrea

An%)o Celda

dm

La$!o

Alu$a

Pendiene de la sole$a 

6::.95 ;<.=8 9:2=.=9 2:3.2: :2<2.32 2<6.29 863=.8; ;2:.36

:.:3 ;.=3 8.:3 8.:3

9.32 3.62 9.33 3.=5

:.23 <.93 8.=2 5.:2

3.53 3.63 3.52 3.23

s]9.2 :.33 3.32 3.32

5;93.2= ;;5.36 ;96;.;9 69:.:5

8.23 8.23

3.6; 3.63

5.:2 2.33

3.23 3.;3

3.32 3.32

P$o!.

; %elda

uente4 %laboración */$*) ).R.$. Fer estudio de )uelosG

-. E(COTILLA( PARA LIPIEQA Para el trabajo de limpie'a del canal se prev- unas escollas metálicas de 9  9.2 m de ancho en cada celda para su limpie'a, colocadas en &orma transversal para +ue la ma+uinaria pueda meter la cuchara en &orma normal sin dañar la estructura y reali'ar la operación velo'mente.



)e deberá de disponer de una cuadrilla +ue trabaje dentro de la celda ya +ue una ve' +ue descienda la cuchara el carguio de material se hará manualmente debiendo cuidarse los muros del embovedado además de la seguridad del personal.

> na consideración general para todos los desaren adotes será +ue la altura inicial de entrada a la cámara tendrá un *ngulo de 52Q y estará relacionado geom-tricamente con la altura de salida F0aca Pronar, riegos en ^onas *ndinasG.

. ERTEDORE( Y E?TA?ILLA( COU?ICA?TE( Des%$i/%i&n  obse$va%iones n vertedor lateral consiste en una escotadura echa sobre la pared del canal para evacuar el eceso de agua mediante un Eujo transversal hacia una estructura de drenaje. %l eceso de agua puede tener su origen en una máima crecida imprevista de la &uente, captación de aguas adicionales de coneiones secundarias, obstrucciones en las celdas, etc. Para evitar los daños +ue en el sistema pueden provocar los caudales en eceso, especialmente en grandes tormentas y coneión de aguas mayores al especi!cado, se debe disponer de estructuras limitantes en algunos puntos cr"cos como4 a. %n puntos intermedios de la celda principal FreceptoraG y celdas secundarias FdisipadorasG.



b. *guas arriba de estructuras +ue enen una capacidad limitada de conducción como canales tapados, acueductos, tuber"as de conducción. c. *guas arriba de las bi&urcaciones, si no eisten medios para regular o blo+uear el Eujo hacia los canales +ue siguen. %n algunos sistemas puede optarse por eliminar el bordo libre en alg@n acueducto con el objevo de converr sus paredes en vertedores laterales de gran capacidad. )in embargo, hay +ue asegurar +ue los sobre Eujos se evacuen directamente hacia las celdas

Diseño )id$*uli%o de ve$edo$es lae$ales %l diseño hidráulico de un vertedero consiste en determinar la altura de la cresta del vertedero dada una cierta longitud, o bien calcular la longitud del vertedero lateral para +ue derive un caudal determinado.

6"

FIGURA

61

6 

Plana K94 (audal de entrada Kv4 (audal del vertedero K:4 (audal de salida

%c

n 

%c



1



DISEÑO HIDRAULICO 23/23 n % 1 S

S

Pe$6l

%1


Ene$!5a es/e%i6%a %onsane %  yH y4

V2 2g

Pro&undidad del agua

4. E?ERGA E(PEC#ICA ?O CO?(TA?TE _%4 Aasto de energ"a por vertedero 2 criterios di&erentesU uno considera +ue la energ"a espec"!ca en las 'eisten  '1  ' %n este aspecto dos celdas a lo largo del vertedero es aproimadamente constante mientras +ue el otro descarta la hipótesis de %nerg"a %spec"!ca constante y uli'a la ecuación de (ambio en (andad de 0ovimiento para determinar la variación de la %nerg"a %spec"!ca.

%ste @lmo criterio es teóricamente más ajustado a la realidad +ue el primero, pero su aplicación prácca resulta dispendiosa. %n algunos casos parculares, como cuando se trabaja en secciones prismácas de poca pendiente con r-gimen tran+uilo, los dos criterios producen resultados similares y por esta ra'ón se pre!ere uli'ar el criterio de la %nerg"a %spec"!ca constante como una aproimación ra'onable bajo ciertas condiciones. %n la igura anterior se observa la di&erencia en la representación es+uemáca de los dos criterios. %l m-todo de cálculo +ue se presenta en este diseño uli'a el criterio de la %nerg"a %spec"!ca constante, por ello recurre a las &ormulas semi emp"ricas como la +ue a connuación presentamos bajo las siguientes restricciones4 a. %l r-gimen del canal es subcrico antes y despu-s del vertedero b. $a cresta del vertedero lateral es hori'ontal c. %l canal es rectangular y de ancho constante d. $a energ"a espec"!ca en el canal a lo largo del vertedero es constante e. %l per!l de la lamina verente es lineal Secuencia de pasos para el c'lculo:

9.? De!nir el n@mero de tramos en +ue debe evacuarse el caudal de eceso.



:.? De!nir el caudal de eceso para el trabajo 8.? (onociendo # calculamos el rante normal del tramo aguas abajo4 -,(n +* & )  Qn  Por &aning    0.*   (n     2&)  %  -,  2(n + 5.? eri!car el po de r-gimen con el +ue se trabaja4 (n



)

Q2  2g

2.? li'ando el mismo procedimiento anterior calcular el rante My:N en el vertedor y veri!car el r-gimen. ;.? Por la ecuación de energ"a calcular el rante My9N aguas arriba y veri!car regimen. Y1 

)el1 )el2  Y2  2g 2g

6.? *sumiendo una altura de la cresta MsN, y calcular la longitud del vertedor. y % 1 1 * Q2 y2  % ! )&2 *&2 2 C d - y1  %+  y1  %   1   y %   2  Donde el valor de (d es 3.;: Falor etra"do de *cevedo CetoG =.? na ve' evacuado este caudal se debe reali'ar el cálculo para evacuar el agua y distribuirla para las celdas siguientes. Resulados  dis%usi&n+ *ntes de iniciar el calculo debemos recordar +ue la altura del muro derivador de aguas +ue marchar"a en el principio para restringir las aguas con contenido mineral proveniente de )an 1os- y aguas pluviales y domiciliarias, se tomaran de 3.53 m Fver el diseño mas adelanteG. %l mismo tratamiento debe reali'arse en las aguas provenientes de illa Dorina para no me'clar las aguas de una con otra la cresta de inicio debe ser de 3.23 m Tabla de $esulados en el diseño de ve$edo$es


Construcción Embovedado Canal Tagarete Ciudad de Oruro Dealles

P$o!$esiva de a

Caudal I08. De$.

An%)o Celda

Alu$a de %$esa 1:2

Lon!. de %$esa

2:3

3:"

1:2

2:3

3.;5

3.;9

9.3

3.6

0. (. )an 1os- H *9=H*96

3

9:=3

;.53

9.=3

. (. Paria H *9

9:=3

9583

9=.=

8.:3

3.33

3.65

3.;;

8.:

8.3

8.:3

3.=8

3.=2

3.=9

3.<

8.:3

3.==

3.==

3.=9

8.:3

3.<3

3.<3

8.:3

3.<=

8.:3

*9; 9583 9262 *: 9262 9=63 *92 9=63 :922 *8 :922 :83= *95 :83= :<23 *5 :<23 83;3 *98 83;3 8823 *2 8823 8=<: *;H*9< 8=<: 5663 *6 5663 5<92 *= 5<92 2253 *< 2253 ;993 *9: ;993 6823 uente4 %laboración Propia

T$amos

3:"

Ini%ie (e/a$%. a

:.3

9.33

:.33

3.=

:.3

8.33

;.33

9.2

9.6

:.3

:.33

2.33

9.3

3.<

3.;

8.3

9.23

8.62

3.=<

3.6

9.3

9.:

8.3

9.23

8.62

3.<;

3.<8

3.<

3.6

3.5

8.3

9.23

8.62

3.<<

9.39

9.3;

3.=

9.:

9.2

8.3

:.33

2.33

8.:3

9.35

9.3:

9.3;

9.3

3.=

3.;

8.3

9.23

8.62

8.:3

9.32

9.35

9.93

3.<

9.5

9.2

8.3

:.33

2.33

8.:3

9.98

9.3<

9.98

9.8

9.9

3.6

8.3

:.33

2.33

8.:3

9.::

9.9=

9.::

9.3

9.3

9.3

8.3

:.33

2.33

9.65

8.23

9.:2

9.:2

9.:2

9.3

9.3

9.3

8.3

9.23

8.62

3.5=

8.23

9.:2

9.:2

9.:2

9.3

9.3

9.3

8.3

9.33

:.23

3.6=

8.23

9.:2

9.:2

9.:2

9.3

9.3

9.3

8.3

9.33

:.23

:.93

8.23

9.:2

9.:2

9.:2

9.3

9.3

9.3

8.3

:.33

2.33

:.=8 9.25 9.=; 9.3< :.86 9.56 8.8; :.35 9.:<

9.:8

Observando los resultados obtenidos, aclaramos +ue a parr del caudal de coneión de *6 FPuente /agareteG la altura de la cresta será constante, para dar una &acilidad en la distribución de caudales ya +ue no podemos tener ventanillas muy elevadas por ra'ones construcvas y de &uncionalidad. Para dar una interpretación de la tabla debe disnguirse en el muro de la celda4

5 m const

8nicie a

h const.

Separación

h "aria!le

ong de cresta

Altura de cresta

7ertedores laterales, sección "aria!le 7entanillas sección constante



/ambi-n cuando mencionamos la palabra tramo se entendera como el numero de !las diagonales al embovedado, por ejemplo. Para el detalle *8, esta consta de tres tramos y su distribución seria como sigue4

6

$ TS

$.95

$.95

1.5( 1.5

8nicia a

$.95

$.95 Separación

&ertedores laterales &e'ta'illas 6

(.;(

(.9(

(.*(

5.( m 1-

(.9(

(.*(

(.*( -$

(.*(

(.*(

(.*(

DISEÑO HIDRAULICO 27/23 5.( m

Construcción Embovedado Canal Tagarete Ciudad de Oruro $-* uente4 %laboración Propia igura4 Distribución de vertedores y ventanillas comunicantes

17 E?TA?ILLA( COU?ICA?TE(.: $os vertedores son diseñados para +ue puedan evacuar las aguas en máimas crecidas pero cuando ocurra una tormenta de caudal medio yJo menor a esta, los vertedores +uedar"an inservibles por tal ra'ón el calculo no debe tomarse como de!nivo, as" +ue para evitar situaciones en +ue la estructura trabaje a solicitaciones parciales a una celda y no en &orma distribuida debemos contar con ventanillas +ue sirvan para lograr un &uncionamiento ideal. $a condición de construir un embovedado es de concebir una estructura +ue evacue las aguas de lluvia, pero por la situación actual +ue vemos el canal recibe4 aguas con contenido mineral, aguas negras y domiciliarias, tambi-n llevan un contenido de material orgánico, además de basuras, toda esta combinación ocasiona +ue eista una propagación de gases, el diseño de celdas están previstas para llevar los tres pos de aguas, en las celdas eteriores llevaran aguas domiciliarias , en la celda media lado oeste llevara aguas minerales de )an 1os- y por @lmo la ulma celda llevara agua de ecedencia de Paria y alrededores, solo cuando eista una precipitación de consideración empe'ara a trabajar las celdas como una sola me'clando unas aguas con otras, por tal movo la altura +ue tomo para este resguardo como indica el cuadro abajo. Ini%io (e%%i&n 9Q Puente Inicio radio `nter. Radio 5Q Puente 2Q Puente 6Q Puente
P$o!. de 3 =5= 93:3 9:=; :=39 8<9= 5=38 2=59

a =5= 93:3 9:6; :=39 8<9= 5=38 ;9=2 6823

H1 Celda 9.9 9.8 9.< :.9 :.5 :.; :.; :.6

Lon!. enanilla 9 9 9 9 9 9 9 9

H Alu$a venanilla 3.82 3.82 3.23 3.=3 3.=3 9.33 9.33 9.33

Disan%ia 2 2 2 2 2 2 2 2

Obse$va%iones *v. del (haco (urva lado nor este (ontrol de resguardo *v. Del alle Puente en arco *v. illarroel *. del %jercito *. )anta #arbara

uente4 %laboración Propia



$as ventanillas se diseñaron con el !n de +ue las aguas se encuentren bien distribuidas y lleven la misma velocidad y la variación +ue eista de una sección con celdas y una sola sección produ'ca unos rantes de poca variación. Por condiciones de construcción solo podemos contar con ventanillas comunicantes en un ancho de un metro, ya +ue aumentar esta longitud provocar"a +ue los es&uer'os aumenten y por lo tanto los aceros se re&uercen, situación +ue ocasionar"a aumentar el ancho en los muros centrales. $a longitud de separación entre ventanillas será de cinco metros para distribuir el agua lo más rápido posible>. DETALLE DE APOYO

(+ var# 1#"" m

"#,* m

DETALLE DE LIMPIEZA

> $os conductos de secciones rectangulares pueden adoptar secciones m@lples, para e+uilibrar las alturas de láminas de agua, entre las secciones se dispondrán vertederos espaciados como máimo cada 23 m. Cb <86

De$ivado$ de a!uas.: %n el punto cero se encuentra dos aportes al diseño del %mbovedado, estos son4 (anal cerrado de la parte norte de Oruro y el canal de *gua (opa jira de 0icro (uenca de )an 1os- ambos se me'clan y luego para luego dirigirse al encuentro con aguas del rio de illa Dorina, en este tramo



no eiste un aporte puntual si no aportes por in!ltración y coneiones domiciliarias aun+ue las pendientes &avorecen a un sector de buena super!cie. na de las metas tra'ada en la construcción de este embovedado es de evitar +ue las aguas de copajira lleguen a me'clarse con el otro po de agua +ue lleva el rió, para lograr la meta, debemos derivar desde inicio las aguas, la estructura +ue se uli'ara vendrá diseñado como sigue. Ob$a de %on$ol:

$a construcción de vertedero po di+ue, +ue condiciona la entrada de materias suspendidas y regula el control de aguas se uli'a para el control de aguas medias +ue entran por la +uebrada del rió de illa Dorina. %l vertedero central o de rebose debe ser diseñado para permir el gasto medio de la &uente super!cial, y el vertedero de crecida para permir el paso del gasto máimo a&orado y evitar socavaciones en las laderas y &undaciones del di+ue. Para calcular la altura FhG sobre el vertedero y el caudal de captación FKG se recomienda emplear Q  2./*   -h  z+)  z) la siguiente &órmula4 h4 altura del sobre la cresta '4 altura de disminución en el vertedero b4 ancho de la base 4 valor de aristas 3.;8?3.=8 11. DIE?(IO?AIE?TO DEL DI;UE



%l dimensionamiento de la sección transversal del di+ue debe asegurar la protección contra los e&ectos de volcamiento y desli'amiento causado por el empuje hidráulico, empuje de sedimentos e impactos sobre la estructura. $as &uer'as de impacto pueden calcularse por la ecuación de candad de movimiento C!  mv , esmada la velocidad máima del r"o, y el tamaño, peso y velocidad de los objetos arrastrados. Para asegurar la estabilidad estructural del di+ue se debe veri!car los siguientes aspectos4 aG Posición de la resultante, $a l"nea de acción de las &uer'as actuantes sobre la estructura debe pasar por el tercio central de su base. Donde MeN, es la ecentricidad y se epresa por la siguiente relación4 e

 &-  &)  .)

bG eri!cación del volcamiento )e usará un &actor de volcamiento  :

volc

 



R

 2 .0

V

 .)

cG eri!cación del desli'amiento

.d 

$uego debemos calcular las tenciones

"12 

 .(

 1#*

 v  1! 6e  

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A 

.alculo de alura del derivador de inicio

%n el caso de +ue eisera una tormenta media respecto a la máima ya debe trabajarse el derivador, las aguas no se me'claran salvo cuando las tormentas sean de consideración. $os detalles para la construcción de este derivador ira como se ve en el es+uema siguiente. &igura' (isri%uidor de inicio

61

%m!o"edado de San @os, agua de Bopajira

A ?

A



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(. 1(

Banal cerrado ur!aniCación a /ampita

?

6

Área cerrada


  .55 m

  45º

ANEXO TEORIA HIDRAULICA.doc

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