BARRAJES 1

ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS

INDICE

INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………… .…………3 …………3 OBJETIVOS…………………………………………………………………………………….3 UBICACIÓN…………………………………………………………………………………….4 REVISIÓN DE LITERATURA…………………………………………………………………5 LITERATURA…………………………………………………………………5 METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO…………………………………………………….10 PROCEDIMIENTO…………………………………………………….10 RESULTADOS Y DISCUSIÓN……………………………………………………………...16 DISCUSIÓN……………………………………………………………...16 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………………………………...28 RECOMENDACIONES……………………………………………...28 BIBLIOGRAFÍA…………………………………… BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………… …………………………………………..28 …………………..28 ANEXOS………………………………………… ANEXOS……………………………………………………………… ……………………………………….……2 ………………….……29 9

BARRAJE FIJO FUSIBLE – RÍO CHONTA

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DISEÑO DE BARRAJE FIJO FUSIBLE – RÍO CHONTA”

“

II.- INTRODUC INTRODUCCIÓN: CIÓN: Los barrajes forman una parte integral en la construcción de obras hidráulicas tales como bocatomas para la cual debemos de elevar el nivel de agua a fin de dirigirla al lugar especificado, por lo cual es un tema totalmente indispensable en la formación de todo profesional de ingeniería civil conocer dichos parámetros. El barraje fijo fusible fue construido tomando en cuenta todos los criterios de diseño con la finalidad de que esta estructura funcione sin tener ninguna falla durante el tiempo de vida útil; como sabemos un barraje es una estructura hidráulica que el ingeniero utiliza para conducir un fluido por donde la topografía es llana.


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III.- OBJETIVOS:  

     

Objetivo Principal Diseñar el barraje con las características obtenidas de campo (Rio Chonta), y luego comparar con el barraje construidos. Objetivos Secundarios Aforar el río Chonta. Realizar levantamiento topográfico Realizar mediciones de las estructuras hidráulicas Realizar los planos vista en planta y en perfil del barraje fijo fusible. Identificar cada una de las partes de un barraje para poder realizar el diseño del mismo.

Materiales Wincha de 100 m.  Estación total  Cronómetro  Cámara fotográfica.  Libreta de apuntes 

IV. UBICACIÓN La estructura hidráulica se encuentra ubicada en: Departamento: Provincia: Distrito:

  

Cajamarca. Cajamarca. Baños del Inca.

Coordenadas UTM:  

ESTE: NORTE:

779614.27 9209914.51


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

ALTITUD:

2700 m

BARRAJE


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ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS UBICACIÓN EN LA CARTA HIDROGRAFICA

V.- REVISIÓN DE LITERATURA

BARRAJE Palabra de origen árabe que significa 'barrera', siendo este habitual para elevar el nivel de un caudal o río con el fin de derivar parte de este caudal a las acequias. Realmente es una presa, pero suele conservar la denominación de origen árabe cuando se corresponden a presas de pequeño tamaño. Por lo general son estructuras de hormigón y su sección transversal es de forma curvilínea para adaptarse a los principios de la mecánica de fluidos, de esta manera se minimiza el rozamiento del agua con la superficie del azud para evitar la erosión.

Tipologías de los barrajes Los primeros barrajes o azudes fueron construidos colocando una serie de obstáculos en el río. Se podían realizar cruzando un tronco en la corriente o bien disponiendo una serie de piedras sueltas para contención del agua. Se pueden distinguir diversos tipos de azudes 

según los materiales empleados:

▪ Escollera: Se construyen entrelazando piedras sueltas en la corriente. Son elementos poco resistentes y muy puntuales. En algunos ríos de bajo caudal se siguen utilizando sacos de plástico llenos de tierra para desviar el agua. ▪ Estacada: Son aquellos que pivotan con troncos el lecho de un río. Entre los troncos se insertan ramas, tablas u otros elementos vegetales para contención de la corriente. También son elementos muy poco resistentes solo se utilizan en ríos con pequeñas corrientes.


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▪ Tablas de madera: Se trata de una evolución de la tipología anterior, insertando troncos, en ocasiones encajados en la roca del lecho picada para la ocasión, entre los que se insertan tablas. ▪ Azudes de mampostería o cantería: Suelen presentar una planta recta opuesta a la dirección de la corriente, aunque en otros ríos también pueden presentar forma semicircular. En muchas ocasiones el suelo carece de la estabilidad suficiente para sustentar la sillería, por lo que hay que realizar un pilotaje previo o zampeado de madera para estabilizar el terreno. ▪ Azudes mixtos: Los azudes de mampostería y tajaderas (o tablas de madera) son los más habituales. ▪ Azudes de hormigón: En las últimas décadas se ha procedido a renovar los principales azudes, sustituyendo la mampostería por el hormigón ya que este proporciona unas mejores características frente a la erosión del agua. 

Según la función del barraje:

a) Barraje Fijo: Es una estructura sólida emplazada a todo lo ancho del cauce por lo tal motivo la curva de remanso que se produce aguas arriba del barraje no puede ser alterada originando una colmatación de solidos que puede traer la inutilización de la toma o el ingreso de abundante material solido a través de la ventana de captación. b) Barraje Móvil: Consiste en un sistema de compuertas situadas a todo lo ancho del cauce del rio y que a su vez regulan el flujo de aguas. Desde el punto de vista hidráulico se recomienda cuando el rio presenta un periodo de crecidas con caudales muy altos. c) Barraje Mixto: Constituye la combinación de los dos anteriores formado imparte por una estructura fija y el resto por un sistema de compuertas que se aprovechan para usarlo como un canal de limpia del material solido acumulado. Barraje Fijo Fusible El fijo que se encuentra en la parte central del eje del río que se apoya sobre material rocoso y está construido a base de concreto en forma semicircular o parabólica. El fusible que se encuentra a los dos costados del eje del río siendo un obstáculo de enrocamiento, semejante a un terraplén pero con la característica de tener que fallar por acción del empuje del agua.

Componentes del barraje fijo fusible 

Muros de encauzamiento (muros de protección):

Es una estructura de concreto que se construye a los márgenes del río para controlar excedente de agua en las máximas avenidas, es recomendable que su cota superior este por lo menos a 0.50 m por encima del nivel máxima de agua. 

Bocal de toma:


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Es la estructura que está ubicada en una de los márgenes del río, hacia aguas arriba de la presa derivadora y tiene por objeto captar las aguas. 

Reja de entrada:

Impide que pase hacia la conducción material sólido flotante demasiado grueso. Para esto el umbral de la reja se pone a cierta altura sobre el fondo del río y la separación entre barrotes normalmente no pasa de 20 cm. El objetivo básico es impedir que los materiales de arrastre y suspensión ingresen en el canal de derivación los cuales causan obstrucción desbordes de agua debajo de la captación.



Compuerta de regulación:

La finalidad es regular y controlar el caudal de ingreso, se recomienda que la velocidad de ingreso frente a la compuerta varíe de 1.0 a 2.5 m/s. 

Colchón disipador o zampeado al pie del azud (disipador de energía):

Sirven para disipar la energía de manera que el agua pase al cauce no revestido con velocidades lo suficiente bajas. 

Enrocado de protección (Escollera):

Se construye al final del colchón con el fin de reducir el efecto erosivo y contrarrestar el arrastre del material fino por acción de la filtración. 

Compuerta de purga o canal de limpia:

Es la estructura que permite reducir la cantidad de sedimentos, que trata de ingresar al canal de derivación, así como la eliminación del material de arrastre que se acumula delante delas ventanas de captación, este se ubica en un extremo del azud, al lado de la reja de entrada. 

Vertedero, aliviadero o limitador de gasto:

Son estructuras para eliminar los excesos de agua o elevación del tirante normal, por fallas en las compuertas o consumos menores a los estimados, pueden ser de sección rectangular y se instalan con el nivel máximo del canal. Las obras de toma o bocatomas son las estructuras hidráulicas construidas sobre un río o canal con el objeto de captar, es decir extraer, una parte o la totalidad del caudal de la corriente principal. Las bocatomas suelen caracterizarse principalmente por el Caudal de Captación, el que se define como el gasto máximo que una obra de toma puede admitir.


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El diseño de una bocatoma debe cumplir con las siguientes condiciones: a.- Asegurar la derivación permanente del caudal de diseño. b.- Proveer un sistema de compuertas para dejar pasar las avenidas, que tienen gran cantidad de sólidos y material flotante. c.- Captar el mínimo de sólidos y disponer de medios apropiados para su evacuación. d.- Contarse que en aguas extraordinarias se renuncia a la captación. e.- Estar ubicada en un lugar que presente condiciones favorables desde el punto de vista constructivo. f.- Conservarse aguas abajo suficiente capacidad de transporte para evitar sedimentaciones.

Elementos Fundamentales a ser tomados en cuenta para el diseño Ubicación El estudio de ubicación de la toma, debe ser muy cuidadoso para evitar los problemas de erosión, sedimentación, socavación y también para asegurar una buena estabilidad de las estructuras implantadas en el río. Es necesario efectuar estudios de transportes de materiales flotantes, como analizar las condiciones hidrológicas de la cuenca superior para determinar las máximas avenidas, los caudales medios y mínimos, así como evitar los tramos de fuerte pendiente. Es importante la ubicación de la bocatoma en el cauce del rió, para la que se recomienda que el lugar elegido reúna por lo menos las siguientes condiciones: 

La dirección a ruta del flujo de agua debe ser lo más estabilizada o definida.



La captación del agua a ser derivada debe ser posible aún en tiempo de estiaje. La entrada de sedimentos hacia el caudal de derivación debe ser limitado en el máximo posible.

Hidrología Es de suma importancia conocer el comportamiento hidrológico del río, ya que esto permitirá garantizar el caudal a derivar y así como definir el dimensionamiento de los elementos conformantes de la bocatoma. Entre los datos a obtener son: 

Caudal del diseño para una avenida máxima.



Caudales medios y mínimos.



Curva de caudal versus tirante en la zona del barraje.


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Geología y Geotécnica 

Curva de graduación del material conformarte del lecho del río



Sección transversal que muestre la geología de la zona de ubicación de la bocatoma.



Coeficiente de permeabilidad.



Capacidad portante



Resultados sobre ensayos de hincado de pilotes ó tabla, estacas



Cantidad de sedimento que transporta el río.



Formaciones geológicas de la cimentación, que determinen buena resistencia de los suelos y presenten permeabilidad reducida en el lecho del río.



Presencia de material solido de arrastre y suspensión, que defina la necesidad o no de desempedradores y desarenadores. La entrada de sedimentos hacia el bocal de toma debe ser limitada y conseguir su eliminación antes de su ingreso al canal de derivación.

Topografía Definida la posible ubicación, se realizarán los siguientes trabajos topográficos: 

Levantamiento en planta del cauce del río, entre 500m. a 1000m; tanto aguas arriba como aguas abajo del eje del barraje, la escala recomendada es 1:2000.



Levantamiento localizado de la zona de ubicación de la bocatoma, se recomienda un área de 100m. x 100m. como mínimo, la escala no debe ser menor de 1:500.



Perfil longitudinal del río, por lo menos 1000m, tanto aguas arriba como aguas abajo del eje del barraje; la escala recomendada es H = 1:2000 Y V = 1:200.



Secciones transversales del cauce del río a cada 50m. en un tramo comprendido 1000m. aguas arriba y 500m. aguas abajo del eje del barraje; la escala variara entre 1:100 y 1:200.

Ecología Siempre toda construcción en un río causa alteración del equilibrio ecológico de la zona, sobre todo en lo relacionado con la fauna. Es por esta razón que, se debe tratar de no alterar dicho equilibrio mediante la construcción de estructuras que compensen este desequilibrio causado por la bocatoma; aunque debemos reconocer que, en nuestro país estas estructuras son de costo elevado y que siempre se tratan de obviar por limitaciones presupuéstales; como por ejemplo la escalera de peces y camarones.


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VI.- METODOLOGÍA Y PROCEDIMIENTO DELIMITACION DE LA CUENCA.


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Diseño Hidráulico El diseño radicará en obtener las dimensiones del Barraje el cual es tipo vertedero, sección transversal rectangular y que tiene por objetivo elevar el nivel del agua para que el caudal requerido ingrese por el bocal.

A. Altura de Umbral. Viene a ser la altura a la que se encuentra la ventana de captación, se expresa por la siguiente expresión: Dónde:

=1.50X d

Xd: Tamaño medio de las rocas que transporta el río. d50: Tamaño de partículas de la curva granulométrica.

B. Bocal o ventana de captación. Para diseñar la Ventana se sigue el siguiente procedimiento: Presumir una longitud del bocal “L b” menor o igual a 1.50 veces el ancho de la plantilla del canal principal. 

 =1.5 ℎ   . BARRAJE FIJO FUSIBLE – RÍO CHONTA

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Considerar el espesor del Umbral “E” en metros, de acuerdo a las características del muro de encausamiento. 



Calcular “hO” aplicando la fórmula del gasto para un vertedero rectangular .

 =..ℎ/

Dónde:

QO: Caudal de diseño del canal principal en m 3/seg. C: Coeficiente de descarga. 

Cálculo de la pérdida de carga por rejilla (hr )

 /    ℎ = . 2 .

Dónde: e: Diámetro de las varillas de la rejilla en cm. a: Separación entre varillas. V10: Velocidad del agua frente a la rejilla en m/seg. 

Altura de bocal.

ℎ = ℎ 

Dónde: bl: Borde libre (varía de 5 a 10 cm).

C. Ancho del barraje (T). El ancho del barraje se determina de acuerdo a la forma de la sección, para lo cual se toma en cuenta dos consideraciones: 

Parabólica: Cuando la sección es parabólica o irregular el ancho del barraje es:

T=lO 

Trapezoidal: Cuando la sección es del tipo trapezoidal se tendrá en cuenta lo siguiente:


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



Si

Si

   ≤15° 15°≤   ≤90°

T = lO

T = L2 2 

D. Dirección del flujo. En ocasiones el bocal tiene cierta inclinación con respecto al eje del río, en tales casos se debe de corregir las pérdidas por rejilla mediante un factor de corrección que se muestra en la tabla.

β1

e/a

0°

10°

20°

30°

40°

50°

60°

0.10

1.00

0.20

1.00 1.17 2.18 3.34 5.72

0.30

1.00 1.10 1.50 2.00 2.60 4.55 6.14

0.40

1.00 1.08 1.33 1.66 2.15 3.19 4.55

0.50

1.00 1.06 1.28 1.53 1.94 2.68 3.76

0.60

1.00 1.06 1.26 1.45 1.81 2.37 3.34

E. Perfil del barraje. La siguiente figura indica el perfil más adecuado de la cresta del Barraje Fijo:


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La ecuación más recomendada para el perfil es la siguiente:

. =2.

Pero además de dicha ecuación existen otros dos tipos de perfil: 



Perfil de SCIMEN

Perfil de CREAGER

 =0.50( ).  =0. 4 ( ).

Las coordenadas del punto de tangencia (X t,Yt) dependen del talud “Z” y debe garantizar la estabilidad de la estructura. Para hallar las coordenadas, se encuentra la derivada de la curva y se iguala a la pendiente de la recta. Es recomendable utilizar: Z = 1.5

F. Solado colchón disipador. Para lo cual utilizaremos el principio de la conservación de la energía para poder calcular los tirantes. 

Cálculo de VH:

Para lo cual utilizaremos las siguientes expresiones:

 =.  . / BARRAJE FIJO FUSIBLE – RÍO CHONTA

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 =.  . 

Además debemos tener en cuenta que las pérdidas hf 0-1 están dadas por la siguiente expresión:

hf − =10% 2



Cálculo del tirante comprimido Y1:

Teniendo en cuenta la ecuación de la Conservación de la energía se tiene:

Además:

 = .

       =   2  20

El tirante comprimido y V 1 se calcularán al resolver el sistema de ecuaciones. 

Cálculo del tirante conjugado Y 2:

Aplicando la ecuación de energía entre las secciones 1 y 2, tenemos:

/          =  2  4 2  . 

Cálculo del tirante normal Y n:

Finalmente calculamos el tirante normal utilizando la siguiente fórmula:

 =  ;  <1.15



Longitud del colchón disipador y del zampeado:

Para determinar la Longitud del Colchón Disipador se utilizan las siguientes fórmulas empíricas:

 =5  6   =6..  =4.  =  .

Dónde F1 es el número de Froude:



La longitud del zampeado será calculado utilizando cualquiera de las siguientes fórmulas:


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 =′6  =3



Espesor del colchón disipador:

Para determinar el espesor, debemos determinar la supresión en el punto considerado, el cual será a la mitad del colchón disipador, para lo cual se tiene lo siguiente:

= 1ℎ ; ≥40 

Dónde: w: Peso específico del C°

h: Supresión en el punto considerado.

ℎ=ℎℎ ℎ=ℎ( )

Dónde:

Sp: Camino de percolación parcial (Hasta la mitad del colchón disipador) St: Camino de percolación total. Al inicio del colchón disipador, el espesor debe ser suficiente para resistir el impacto del agua que baja desde el azud:

 =0.2.ℎ. = 

G. Enrocado de protección o escollera:

La longitud de escollera recomendada por Bling es:

Dónde:

 =   =0.67ℎ.

Además “C” es el coeficiente de Bling, el cual depende del tipo de material en el lecho del cauce. Lecho del cauce

"C"

Arena fina y limos

15 - 18

Arena fina y limos

12

Arena gruesa y gravas


9

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Bolonería, gravas y arenas

4-6

H. Altura del muro de encauzamiento: 

Altura del muro aguas arriba: Se utilizará la siguiente expresión:

 =

bl: 0.40 a 0.60 m. 

Altura del muro aguas abajo: Se utilizará la siguiente expresión:

    = 1.10 20 

VII.- RESULTADOS Y DISCUSIÓN BARRAJE FIJO Y EL BOCAL (O VENTANA DE CAPTACION) DATOS: * Ancho “T” de la sección del río. T = 25 m * Pendiente: En un tramo de 55.02 metros de longitud, con un nivel medimos las cotas que tiene en el tramo de inicio y tramo final de la longitud del canal. COTA INICIAL: 1.605 m COTA FINAL : 1.915 m DISTANCIA : 55.02 m

 = .−.− ∗100  ==0.56% ∗100

DISEÑO DEL BOCAL O VENTANA DE CAPTACION: BARRAJE FIJO FUSIBLE – RÍO CHONTA

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1º Determinamos las dimensiones del canal principal para lo cual utilizaremos la fórmula de Maning:

Suponemos una sección rectangular y de máxima eficiencia hidráulica, así tenemos:

DATOS DE INGRESO Pendiente:

=0.56 %

Coeficiente Rugosidad: n = 0.016, tabla 1, Silvio A. para concreto de losa encofrada con madera. Ancho solera: b = 0.65 m Tirante: y = 0.54 m

CALCULOS Área Hidráulica:

∗

= 0.351 m2.

Perímetro Mojado: b+2y = 1. 73 m

b∗y b+y = 0.203 m Q calculado:  ∗/ ∗ / = 0.009 m /s Radio Hidráulico:

3

y/b = 0.831, aproximado a 0.83

Velocidad = 0.026 < V. erosiva, (V. erosiva = 3 m/s). f ’c = 210kg/cm 2 Nº Froude = 0.011 Flujo subcrítico.


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= ∗ V=

 . =0.577 m/s

A = 0.351 m2

=0.203

m3/s

2º Calculamos la altura del Umbral del Bocal (Pb)

=1.30X̅  d

* Características físicas del lecho:

̅

d =

30 cm

d50 = 1.5 cm

Reemplazando tenemos:

Como:

=1.300.300.015 =0.4095 

Pb ≥ 40cm

Entonces: Pb = 40 cm

3º Calculamos la longitud "Lb" del bocal Tenemos que L b es menor igual que el ancho de la plantilla del canal principal, entonces:

 ≤1.5 ℎ        .  =1.50.65  =0.975 

Por lo tanto asumimos una L b: Lb = 1 m

4º Calculamos el espesor del umbral "E" Se estimará un espesor de: E= 25 cm

5º Cálculo de la carga hidráulica "ho"

 =   ℎ/ BARRAJE FIJO FUSIBLE – RÍO CHONTA

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Qo = 0.203 m3/s Tomamos el Coeficiente de descarga variable "C", Tipo Grada. C = 1.70 Lb = 1 m Despejamos "h o" y reemplazando lo valores correspondientes tenemos: ho = 0.242 m

6º Cálculo de la Pérdida de Carga por Rejilla "hr "

Hallamos la Velocidad del agua frente a la rejilla:

 = ∗  Qo = 0.203 m3/s BARRAJE FIJO FUSIBLE – RÍO CHONTA

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Lb = 1 m ho = 0.242 m V1 = 0.837 m/s

Entonces la Pérdida de Carga por Rejilla "h r " será:

   ℎ =∗ ∗ 2∗ ∗sin K = 1.79

Coeficiente que depende de la forma de la varilla.

e = 2.54 cm

Diámetro de las varillas de la rejilla (cm)

a = 10 cm

Separación entre varillas (cm)

V1 = 0.837 m/seg e/a = 0.254 C = 1.1

Factor de corrección.

α = 90°

Inclinación de la rejilla.

hr = 0.01 m hr = 0.011 m

Valor Corregido.

Entonces el número de varillas son:

° = + Nº Var = 8

7º Calculamos la altura del bocal "hb"

ℎ = ℎ  ℎ   ho = 0.242 m hr = 0.01 m

Sabemos que el bl varía entre 5 - 10 cm. Entonces asumimos: bl = 0.06 m Entonces:

hb = 0.312 m


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8º Calculamos la altura total de BARRAJE "P"

 = ℎ  ℎ    .

ho = 0.242 m Pb = 0.4 m hr = 0.01 m

θ

= 1.52 grados

Sabemos que d b varía entre 1 - 2 m por lo que asumimos: db = 1.30 m P = 1.00 m

Tenemos que la ecuación de la curva del barraje:

. =2.

Fórmula a emplear (Perfil de Scimen)

1º Calculamos la Carga en Máximas Avenidas "H":

Qmax = 146.58 m3/s

á =/

Tenemos que el coeficiente de descarga para un vertedero cimacio es: C=2 T = 25.00 m Despejando H o y reemplazando valores tenemos: Ho = 2.10 m

=  Entonces tenemos: VH = 2.792 m3/s

Hf = 0.04

Hf= 0.12gVH


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 VH =  2g

H = 1.703 m

2º Calculamos los Radios y Distancias del Barraje:

R1 = 0.851 m R2 = 0.341 m

 =0.5

 =0.2

 =0.282

 =0.175

X2 = 0.48 m X1 = 0.3 m

3° Calculamos las coordenadas del punto de tangencia:

1.2H85X.t. = 1Z

X t = 1.14 Y t = 0.41

X1,85 = 3.77*Y

,     = 3.77

X

Y

(-) Y

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.83

0.000 0.005 0.016 0.035 0.059 0.089 0.125 0.167 0.213 0.228

0.000 -0.005 -0.016 -0.035 -0.059 -0.089 -0.125 -0.167 -0.213 -0.228

PERFIL DEL BARRAJE 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0.000

BARRAJE FIJO FUSIBLE – RÍO CHONTA -0.050 -0.100

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DISEÑO DEL SOLADO O COLCHON DISIPADOR DE ENERGÍA 1º Calculamos el tirante crítico "y1" y "V1": Se utiliza la siguiente fórmula:

 =     = 

……………………… δ

y1: Tirante crítico comprimido (0.5 - 1.00)

 =    ℎ− =0.1 2

……………………… φ

VH = 2.792 m/s

Asumimos “r ” ya que varía entre (0.5 - 1m) r = 0.50 m P=1m Ho = 2.10 m Hallamos el valor de V 1: Qr = 146.58 m3/s y1 = 0.572 m T = 25 m V1 =6.72 m/s

Utlizamos la ecuación φ

V1 =7.48 m/s

Utlizamos la ecuación δ

2º Hallamos el tirante conjugado "y2"


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      /  =  4 2   y2 = 2.28 m Además:

d =d r

dn = 1.78 m

 =1. 0 <1. 1 5…………………….  

3º Hallamos la longitud del colchón de amortiguamiento 





=5  =8.56  = √  =10.83  =4 =9.13  Por lo tanto:

Escogemos el valor de LD de acuerdo a las características del barraje.



LD = 8.56

=′6 =3

m

LU = 3.10 

LU = 5.03

De estos tomamos el mayor, según criterio del ingeniero: LU = 5.03 m

4º

Espesor del solado o colchón disipador El espesor e se ubica en el centro de longitud del colchón de amortiguamiento. W= h =

peso específico de concreto supresión en el punto considerado


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2400 Kg/cm2

W=

Se recomienda que "e" mayor o igual que 0.40 m También se recomienda tomar el 10%, como se muestra en la ecuación:

ℎ=0. 1 0 hf = 0.043 m

Sp = St =

camino de percolación parcial camino de percolación considerado

Sp = 15.67 St = 22.06 Despejando "h" y reemplazando los valores correspondientes tenemos: h= e=

0.060 m 0.0000252 m

Observamos que “e” es menor que 0.4, pero la recomendación es que: emin ≥ 40cm Entonces tomamos: e = 0.40 m

∆ℎ=  =  Δh =

1.18 m

q = 3.84

Entonces tenemos:

 =0.2.∆ℎ. e1 = 0.41 m

5º Enrocado de protección o escollera.

= =0.67  ∗ q = 3.84


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Tomamos el coeficiente Blingh de la tabla (cuaderno) para una arena gruesa y grava. C=9 Aplicando la ecuación de energía tenemos que Db = P Db = 0.86 m Lt = 10.96 m LD = 8.56 m Ls = 2.40 m

6º Altura de los muros aguas arriba y aguas abajo Muro aguas arriba

H = 2.10 m P=1m db = 1.30 m θ = 1.52°

=′

El bl debe estar entre 40 y 60 cm, según el revestimiento y el caudal. bl = 0.50 m Reemplazando datos tenemos: Hu = 3.43 m

Muro aguas abajo V1 = d1 = F1 = d2 = bl =

7.48 0.57 3.16 2.28 0.50

Reemplazando datos tenemos: HD = 1.87 m HD = 1.90 m

VII.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES   

Se identificó cada una de las partes de un barraje para poder realizar el diseño del mismo. Se determinó el caudal del canal de derivación. Se realizaron los planos vista en planta y perfil.


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RECOMENDACIONES 

Para la construcción correcta de una bocatoma se debe tener en cuenta EL CAUDAL ADECUADO, el cual varía durante todo el año.



Tener un adecuado conocimiento teórico sobre el tema, para poder realizar los cálculos de una manera adecuada y en menos tiempo. Utilizar programas que agilicen al cálculo, debido a la gran cantidad y relación de los datos.



IX.- BIBLIOGRAFÍA 

“HIDRÁULICA GENERAL”, GILBERTO

SOTELO ÁVILA



UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA.- Ing. Edgar Gustavo Sparrow Alamo - Bocatoma Fluvial.

   

MANUAL DE ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS.- Ing. Hugo Amado Rojas Rubio – Lineamientos para el diseño de tomas de captación. AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA. http://www.slideshare.net/LuisSantillanTafur/bocatoma Apuntes de clase.

X.- ANEXOS


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BARRAJES 1

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