ESCUELA POLITECNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y AMBIENTAL MATERIA: HIDRAULICA APLICADA Y DISEÑO
TEMA: Captación con R!i""a # Fon#o$
OC TAV TAV O SE ME ST RE
i
CAPTACION DE REJILLA DE FONDO CAPTACION Informe Técnico
%NDICE Página
DISEÑO DE CAPTACIONES$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ CAPTACIONES$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ $$$$$$$$$ I
S"cc S"cción ión #" #" &itio &itio pa'a "a Capta Captació ción$$$ n$$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$( $(
II
Di&)o Di&)o # "a Capta Captació ción n # R!i""a R!i""a # Fon#o$ Fon#o$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$ $$$$$$$ $$$$$$$$$ $$$$$$$$$$ $$$$$$$$$$* $$$$$*
III
R!i""a # Captación..........................................................................................................................4
IV
Ga"'+a # Captación........................................................................................................................7
V
V't#'o # Captación....................................................................................................................9
VI
V't#'o # E,c&o& ......................................................................................................................12
VII VII
V"oci "oci#a #a# # # a''a a''a&t &t'' #" #" Cana Cana"" # # LaLa-a# a#oo ..................................................................................13
VIII
P'.i" .i" Tipo U/0'a" ..........................................................................................................................15
I1
Con#icion& # # ."2!o 2!o a" a" p+ p+ # #" A32#.............................................................................................19
1
4a/pa#o........................................................................................................................................20
1I
En'oca#o..........................................................................................................................................21
1II 1II
Ca/i Ca/ino no # Acc Acc& &oo pa'a pa'a con& con&t' t'2c 2cci ción ón55 op'a op'aci ción ón 6 /ant /antni/ ni/i into nto...........................................23
ii
DISEÑO DE CAPTACIONES I
SELECCI7N DEL SITIO DE CAPTACI7N
Esta captación de rejilla de fondo fue diseñada para el aprovechamiento hidroelctrico del recurso a!ua. "as captaciones de rejilla de fondo se las utili#a para pendientes ma$ores al 10%& !eneralmente en r'os de montaña& donde el a!ua es casi li(re de material sólido. "a estructura se ha diseñado de tal manera )ue !arantice su auto*limpie#a. +ara la construcción se utili#ar,n materiales de este mismo lu!ar. "a captación mediante rejilla de fondo fue se diseñada para el caudal óptimo de aprovechamiento - 0.5 m 3/s& incrementado en un 10% para el respectivo dimensionamiento de la estructura. Esta estructura de captación se considera como una central de pasada $a )ue no posee un em(alse para el almacenamiento del recurso h'drico. El incremento del 10% del caudal se de(e a )ue puede eistir fu!a# o prdidas en la captación $ conducción. +ero& este incremento en el caudal de diseño de la rejilla $ de la !aler'a de captación no incide en el dimensionamiento del desarenador $ de la conducción hasta la casa de m,)uinas. "a pendiente de aproimación del r'o es de 15%& el ancho de la rejilla es de 3m& $ el ancho total del cierre es de 10m. "a parte !eoló!ica $ morfoló!ica es mu$ importante para definir el sitio de implantación de la (ocatoma. En este pro$ecto se cuenta con un suelo esta(le& m,r!enes (ien definas de(ido a )ue el cauce natural es tan solo de 7m de ancho& el lu!ar de u(icación de la toma es en la parte eterna de la curva $ a la salida de la misma. e colocó (ajo la losa de sedimentación un !eo*tetil para evacuar el a!ua del estrato poroso $ asa reducir el efecto de la su(*presión. "as o(ras de disipación de ener!'a $ los niveles de los muros laterales se han diseñado para el caudal con per'odo de retorno 100 años& - 100 25 m3/s. UBICACI7N DE LA ESTRUCTURA DE CAPTACI7N COORDENADAS: 992333 45000E COTA: 3134msnm. 6oordenada de la cresta del a#ud8 "a estructura principal consta de los si!uientes elementos 6a8 6(8 6c8 6d8 6e8 6f8 6!8
:#ud o um(ral de derivación& transversal a la dirección principal del flujo eja de entrada anal de limpie#a $ compuerta ;ertedero de ecesos ;ertedero de captación ransición de entrada a la conducción anal $ compuerta de limpie#a en la #ona de inicio de la conducción
"a o(ra diseñada para este aprovechamiento es la aptación de ejilla de fondo& tam(in conocida como toma caucasiana o tirolesa. 1
III
DISEÑO DE LA CAPTACI7N DE RE8ILLA DE FONDO
M2'o # P'otcción # C'ci#a&
P'.i" Tipo C'a9'
R!i""a
P"ata.o'/a # Acc&o
4a/pa#o
V't#'o # E,c&o&
En'oca#o
V't#'o Lat'a" Co/p2'ta # La-a#o
M2'o # Ga-ion&
Co/p2'ta # Op'ación
2
Ga"'+a
orte de la captación de rejilla de fondo 6orte :*:8
III R!i""a # Captación
"a rejilla se colocó cercana al inicio de la conducción& en la mar!en derecha del r'o 6en sentido del flujo8& $ en el cauce principal para aprovechar el flujo cuando eistan caudales (ajos. "as dimensiones de la rejilla son 3m de lar!o $ 1m de ancho. >rea )ue permite captar el caudal de diseño. "a separación entre (arrotes de la rejilla de toma )ue se adoptó es i!ual a 4 cm el mismo )ue define el tamaño m,imo de material sólido )ue in!resar, a la toma. "a pendiente lon!itudinal de la rejilla de captación es i!ual a 20%& con lo )ue se !aranti#a )ue el material sólido transite so(re ella. El caudal )ue in!resa a travs de la rejilla caer,
Ga"'+a
orte de la captación de rejilla de fondo 6orte :*:8
III R!i""a # Captación
"a rejilla se colocó cercana al inicio de la conducción& en la mar!en derecha del r'o 6en sentido del flujo8& $ en el cauce principal para aprovechar el flujo cuando eistan caudales (ajos. "as dimensiones de la rejilla son 3m de lar!o $ 1m de ancho. >rea )ue permite captar el caudal de diseño. "a separación entre (arrotes de la rejilla de toma )ue se adoptó es i!ual a 4 cm el mismo )ue define el tamaño m,imo de material sólido )ue in!resar, a la toma. "a pendiente lon!itudinal de la rejilla de captación es i!ual a 20%& con lo )ue se !aranti#a )ue el material sólido transite so(re ella. El caudal )ue in!resa a travs de la rejilla caer, so(re la !aler'a de captación& la misma )ue conduce el a!ua captada hacia la conducción.
;ista en planta $ perfil de la rejilla de fondo
3
DATOS EMPLEADOS: Ca'act'+&tica& #" '+o: B' I
7 0.15
n
0.055
m m/m
? ? ?
:ncho del r'o en el lu!ar de captación. +endiente del r'o en el sitio de la toma. oeficiente de @annin! para la sección del r'o.
Ca2#a"& # #i&)o: ;cap
0.50
m3/s
?
audal de captación del 'o
;#i&
0.55
m3/s
?
+ara el diseño se utili#a el caudal de captación A 10%
Betalle en perfil de la rejilla de captación
@ediante la ecuación de @annin! se calculó el calado a!uas arri(a de la toma
"a rejilla de fondo se dispone a una altura de 1.41 m so(re el lecho natural del r'o& para evitar )ue el material sólido pueda in!resar f,cilmente.
4
C
?
alado a!uas arri(a de la toma& calculado con @annin!
H₁ 0.200 m
?
:ltura del a#ud so(re la rejilla
;=H>
0.54
m3/s
?
El valor C es acepta(le
V
1.31
m/s
?
;elocidad del r'o en el sitio de la captación
Ho
0.29
m
?
ivel m'nimo de a!uas en poca de estiaje A car!a de velocidad
?
0.2
?
oeficiente de contracción de la rejilla se!Dn el tipo
a
0.04
m
?
Espaciamiento de las (arras de la rejilla
#
0.07
m
?
Bistancia entre ejes de las (arras
3
mm
?
Espesor del perfil
eparación de pletinas en rejilla
@
0.17
m
?
:ltura de a!ua al inicio de la rejilla& h 2/3 Co 5
C Qdi s =
b L ⋅
0.33 2 3
=
⋅ C ⋅μ ⋅ b ⋅L ⋅
?
audal de descar!a en función de las dimensiones ( $ " de la rejilla
2⋅g⋅h
Q dis 2 3
0L
?
oeficiente en función de a&d $ F se!Dn =ranGH 0& a/d cos3/2F
⋅
C μ
2.19
⋅
2 g h
⋅
⋅
⋅
m2
0 / 2 3
L / 1.09 0.73
4 5 7 I 9
0.55 0.44 0.3 0.31 0.27 0.24
10
0.22
Di/n&ion& Con&t'2cti-a& L 0
3.00
1.00
m
El ,rea neta re)uerida es i!ual a 2.19 m 2.onsiderando un porcentaje de o(strucción admisi(le por falta de mantenimiento en la rejilla& se justifica mantener el ancho calculado de 3 m. IV
Ga"'+a # Captación
Esta consta de una c,mara locali#ada (ajo la rejilla& la misma )ue conduce al a!ua hacia el desripiador. El material solido )ue entre a la !aler'a conjuntamente con el caudal de diseño se lo conducir, hasta el desripiador para ser evacuado hacia la )ue(rada. "a !aler'a es una estructura de !asto varia(le.
C
m
DATOS: ;cap
0.5
m3/s
;#i& n
0.55 0.045
m3/s
? audal de captación 'o +ara el diseño se utili#a el caudal de captación A ? 10% ? oeficiente de mannin! para la !aler'a
0
3.00
m
? "ar!o de la rejilla
L
1.00
m
? :ncho de la rejilla
12
J
? >n!ulo de inclinación de la rejilla
B(
0.9I
m
? Kase de la !aler'a& K " cosF
B(
1.00
m
? Kase de la !aler'a adoptado
+ara el valor del coeficiente n& se toma un valor alto i!ual a 0.045 para tomar en cuenta las prdidas adicionales )ue se producen por el flujo espiral $ altamente tur(ulento en la !aler'a.
orte transversal de la !aler'a de captación
"as dimensiones de la !aler'a& se o(tiene mediante el c,lculo del flujo de a!ua en la c,mara )ue )ueda (ajo la rejilla como un caudal varia(le desarrollado en el lar!o de la misma. e ha utili#ó el mtodo de Lamar'n para la o(tención del calado $ fondo de la !aler'a. 6viatoslav Mrochin& NBiseño Cidr,ulicoO& 19I8 "as cotas del fondo de la !aler'a se o(tienen de la ecuación de Kernoulli V 12 2 g
+ d 1 + i∆ x =
V 22 2 g
+ d 2 + j∆ x
7
UBICACI7N DE LA ESTRUCTURA DE CAPTACI7N 1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
;, 0.00 0.09 0.1I 0.2I 0.37 0.4 0.55 d +
1 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
V, 1.00 1.17 1.33 1.50 1.7 1.I3 2.00
A;V #AL P 0.00 0.00 1.00 0.0I 0.0I 1.1 0.14 0.14 1.2I 0.1I 0.1I 1.37 0.22 0.22 1.44 0.25 0.25 1.50 0.2I 0.2I 1.55
R R=*> 8 0.00 0.00 * 0.09 0.04 0.074 0.1I 0.10 0.037 0.25 0.1 0.02II 0.32 0.22 0.020 0.3I 0.27 0.0252 0.43 0.32 0.0253
8 co/p * 0.07 0.037 0.029 0.02 0.025 0.025
@. 0.034 0.01I 0.014 0.013 0.013 0.013
@. 0 0.034 0.052 0.0 0.0I0 0.092 0.105
2
∑ hf + V 2 g Δ4
0.05 0.1I 0.2I 0.3 0.44 0.51 0.5I h1
0.05 0.10 0.14 0.1I 0.22 0.2 0.31
Pr,fico de profundidad del canal de !asto varia(le $ perfil de flujo en su interior
V
@( 0.0 m
?
:ltura de la primera pared adoptada constructivamente
@ 0.I1 m
?
:ltura de la se!unda pared adoptada constructivamente
V't#'o # Captación
DATOS:
I
V9 0.0510 0.094 0.0907 0.114I 0.1417 0.1715 0.2041
;cap
0.5
m3/s
?
audal captado en el r'o
;#i&(
0.55
m3/s
?
audal de diseño para la !aler'a & -cap A 10%
0
3.75
m
?
"on!itud de vertedero
@,
0.2I
m
?
alado al final de la !aler'a
@(
0.0
m
?
:ltura de la primera pared adoptada constructivamente
Qtili#ando la si!uiente ecuación& $ teniendo en cuenta el valor de µ 6oeficiente de corrección para cresta circular $ talud vertical se!Dn Mramer8& se o(tiene el coeficiente de descar!a C =
2 3
2 g µ = 2.952 µ
orte de la !aler'a $ de su vertedero lateral
e colocó un vertedero de cresta circular de 0.12 m de altura $ 0.30 m de ancho& para de esta manera !aranti#ar el in!reso a la conduccion. e posee de una estructura de control tipo compuerta para interrumpir el flujo cuando sea necesario. "a compuerta es una compuerta plana de 1.I01.20 m. En operaciones de limpie#a es recomenda(le tener cuidado al momento de (ajar la compuerta verificando )ue no )ueden piedras (ajo la misma antes de ser cerrada completamente& $a )ue estas podr'an causar daños a la compuerta.
9
ompuerta de operación R
Di/n&iona/into #" -'t#'o a con#2cción -dis
2
= ⋅ 3
2 ⋅ ! ⋅ ( ⋅ V ⋅ h
3/2
? audal en vertedero rectan!ular con velocidad de lle!ada desprec. 2 r 1,015 h µ = 1,02 + 0,04 ⋅ + 0,19 + 0,0223 ⋅ oeficiente de corrección para cresta h w r + 2,08 ? circular r $ talud vertical se!Dn Mramer
@ 0.1 m
? ar!a so(re el vertedero
J 0.12 m
? :ltura del vertedero& S h * h
' 0.15 m
? adio de curvatura de la cresta
oeficiente de corrección para cresta ? circular ? 0.I0 $ talud vertical se!Dn Mramer ;=@> 0.55 m3/s ? El valor h es acepta(le
@' 1.05
? TG
h/r U 4&2
10
VI V't#'o # E,c&o&
e construir, un vertedero de ecesos so(re la pared i#)uierda del canal de lavado& esto es de(ido a )ue cuando capte m,s caudal la rejilla este pueda ser evacuado hacia el #ampeado $ de esta manera no alterar el calado de la conducción. El vertedero es de 0.2I m de altura $ 0.30 m de ancho. Di/n&iona/into # -'t#'o # ,c&o& -dis
2
= ⋅ 3
2 ⋅ ! ⋅ ( ⋅ V ⋅ h
3/2
? audal en vertedero rectan!ular con velocidad de lle!ada despr.
2 r h µ = 1,02 + 0,04 ⋅ + 0,19 + 0,0223 ⋅ h r + 2,08 ? w oeficiente de corrección para cresta circular r $ talud vertical se!Dn Mramer
1,015
;/K, 0.50 m3/s ;#i& 0.55 m3/s
? audal de diseño para la !aler'a & -cap A 10%
0 2.50 m
? "on!itud de vertedero
@ 0.21 m
? ar!a so(re el vertedero
J 0.2I m
? :ltura del vertedero& S h * h
' 0.15 m
? adio de curvatura de la cresta
? 0.79 ;=@> 0.55 m3/s @' 1.37 VII
? audal captado en el r'o
oeficiente de corrección para ? cresta circular $ talud vertical se!Dn Mramer ? El valor h es acepta(le ? TG
h/r U 4&2
V"oci#a# # a''a&t' #" Cana" # La-a#o
"o ideal es )ue las part'culas sólidas sean arrastradas hacia el canal de lavado $ no sean transportadas hacia la conducción para lo cual se diseñó con una pendiente relativamente fuerte e)uivalente al 3%. @ediante la cual se puede evacuar los sólidos al #ampeado.
11
DATOS: ;#i&
0.55
m /s
?
+ara el diseño se utili#a el caudal de captación A 10%
I(
0.03
m/m
?
+endiente del canal de "impie#a
?
oeficiente de ru!osidad de @annin! para el concreto
mm
?
Bi,metro del material )ue pasa por la rejilla
m
?
:ncho del canal de "impie#a
n
0.015
40
B(
1.00
3
orte en el canal desripiador e cuenta con una compuerta al final del canal de 1.100.0 m. e colocaron escalones lue!o de la compuerta para de esta manera disipar la ener!'a hasta lle!ar al #ampeado.
C
K1 ⋅ d1 1/2 - dis = ⋅ ⋅ <1 ⋅ K1 ⋅ d1 n K1 + 2 ⋅ d1 1
#(
0.1I
m
? alado presente en el canal de limpie#a
;=#(>
0.54
m3/s
? El valor de d1 es acepta(le
V 3.00
m/s
? ;elocidad en el canal de limpie#a
m
? adio hidr,ulico&
R@
0.13
C 47.59
? oeficiente de he#$& h1//n
R h
B ⋅ d = B + 2⋅d 1
1
12
V
0.20
m/s
? ;elocidad de corte& ;W ;!1/2/
42
mm
?
Diámetro de !s "!rt#$%!s remo&id!s "or '(
TG& ondiciones suficientes para arrastre de sólidos
Bia!rama se!Dn hields para las condiciones cr'ticas del um(ral del movimiento o para determinar la velocidad cr'tica
VIII P'.i" Tipo U/0'a"
+ara minimi#ar el ries!o de separación del cimacio de la l,mina vertiente en el a#ud se definir, un perfil mu$ aproimado a la !eometr'a )ue provo)ue una presión mu$ cercana a la atmosfrica en todos sus puntos. e adopta la !eometr'a aproimada de un perfil rea!er& con una car!a de diseño i!ual a 2/3 de la car!a total esperada para el evento etraordinario. Esta !eometr'a reduce el ries!o de separación del cimacio $ l,mina de a!ua. :dem,s este perfil provocar, una presión mu$ cercana a la atmosfrica& lo cual disminu$e el ries!o de cavitación. En este perfil est, incluido la sección de la escalera de peces& la cual es de 0.50m de ancho& la misma )ue permite el paso del caudal ecoló!ico.
13
DATOS: Características del río:
10.00 0.15 0.055
B' I n
m m/m
? ? ?
:ncho del a#ud en el lu!ar de captación +endiente del r'o en el sitio de la toma oeficiente de @annin! para la sección del r'o
Caudales de diseño:
;/K,
25
m3/s
?
+ara un periodo de retorno de 100 años
;#i&
17
m3/s
?
+ara el diseño se consideró -dis 2/3 -m,
#i&
1.7
m3/s/m
?
audal unitario de diseño& )dis -dis/Kr
? ? ? ? ? ?
:ltura de la se!unda pared de la !aler'a :ltura de la se!unda pared adoptada constructivamente :ltura de car!a m'nima so(re rejilla :ltura del paramento a!uas arri(a& +2 h2 A +1A0&2 :ltura de profundi#amiento a!uas a(ajo del a#ud :ltura del a#ud con respecto a a!uas a(ajo& + +2 A s
Características del paramento aguas arriba
@ @ P( P & P
0.I1 0.I5 0.00 0.I5 0.00 0.I5
m m m m m
C
)d
ha
=
;0
= 7 ⋅ C 3/2 0
) d2 2 ⋅ ! ⋅ 6+ + h 0 8 2
=
)d +
+
h0 14
H
0.95
PH
0.I9
? elación entre la altura del paramento $ C0
C
1.I0
? oeficiente de descar!a
=H>
1.7
m3/s
? El valor Co es acepta(le
@a
0.05
m
? ar!a de velocidad
=@a>
1.7
m3/s/m ? El valor ha es acepta(le
@
0.90
m
? alado del flujo de aproimación
V
0.95
m/s
? ;elocidad del flujo de aproimación al sitio de la captación
@aH
0.05
n 1CH YCH R (H R H 1C YC R ( R R
0.535 1.775 0.213 0.03 0.490 0.270 0.20 0.0 0.47 0.2 0.30
$ Co
m
? ar!a total del flujo de aproimación
KQE:Q T= E":@:(aco de la =i!. 1I7& pa!. 304 ? =actores para la determinación de secciones con la forma de la l,mina vertedora m m m m m
? ? ? ? ?
:(scisado cr'tico alado cr'tico adio ma$or de la curva simple a!uas arri(a del ori!en adio menor de la curva simple a!uas arri(a del ori!en adio adoptado constructivamente
n
X = − G Co
? Ecuación )ue define la curva del :#ud
15
1 / 0.0 0.3
Y / 0.00 *0.07
0.5 0.I 1.1 1.4 1.7 2.0 2.3 2. 2.9 3.2 3.5 3.I 4.1 4.4 4.7 5.0 5.3
*0.1 *0.37 *0. *1.01 *1.43 *1.91 *2.44 *3.04 *3.I *4.39 *5.14 *5.95 *.I1 *7.72 *I.I *9.9 *10.75
Inc"inación ci/acio Inc"inación ci/acio Q ='a#> Q =9'a#o&>
*1.05 1.05 0.I1 4.51
e cuenta con respectivos muros de para esta(ili#ar $ prote!er las m,r!enes laterales del curso natural del r'o& como tam(in para encau#ar el flujo durante las crecidas. "a cota de los muros de protección para crecidas )ue es de 3135.45 m.s.n.m.& se lo o(tuvo& conociendo el valor de la cota en la cresta del a#ud de 3134.00 m.s.n.m. $ a!re!ando el valor del calado so(re este& )ue es i!ual a 0.95 m& $ adoptando un valor de 0.50 m de franco li(re.
1
YQ KQE:Q T= E":@:
oeficientes eperimentales para la determinación de la forma del cimacio con la confi!uración de una l,mina vertedora
17
I1
Con#icion& # ."2!o a" p+ #" A32#
Características del río:
B' I n
10.00 0.15 0.055
m m/m
? :ncho del r'o en el lu!ar de captación ? +endiente del r'o en el s'tio de la toma ? oeficiente de @annin! para la sección del r'o
Caudales de diseño:
;cap
0.5
m3/s
?
audal de captación 'o +indili!
;#i&
0.55
m3/s
?
+ara el diseño se utili#a el caudal de captación A 10%
;/K, /K,
25 2.50
m3/s m3/s/m
? ?
+ara un periodo de retorno de 100 años audal unitario con 100años
0.I5
m
?
:ltura de paramento a!uas arri(a del a#ud
Datos del azud
P
orte del perfil del a#ud con el #ampeado en la captación
El cimacio o espaldón de a!uas a(ajo del a#ud se une al #ampeado de hormi!ón armado )ue prote!er, el cauce natural del flujo r,pido& mediante una curvatura suave.
1I
C
0.I5 0.4
m m
Ho 6C Vc9
2.0 0.I 0.43
m m
? :ltura total del vertedero desde a!uas a(ajo& \ + A s ? +rofundi#amiento a!uas a(ajo del a#ud :ltura total de ener!'a C0 \ A ? \1A$cAv2/2! ? +rofundidad cr'tica so(re a#ud& ? ar!a de velocidad cr'ticaH ;c2/2! 0&5 W $c $7
M
1.I
@o
1.25
m
? alado so(re a#ud de la toma& calculado con @annin!
;=@o>
25.00
m3/s
? El valor C es acepta(le
Eo #( V cont'ai#a E ca"c2"a#a # V
2.0 0.399 .27 2.0 1.0 1.5
m m m/s m m m/s
? ? ? ? ? ?
#n
0.5
Ener!'a disponi(le so(re el a#ud +rofundidad contra'da al pie del a#ud ;elocidad de la l,mina contra'da Ener!'a disponi(le so(re el a#ud +rofundidad conju!ada ;elocidad de flujo con calado conju!ado
=
3
- 2m,0 ! ⋅ Kr 2
2
E = d1
+ 1&1W
- m,0 2 ⋅ ! ⋅ d1 ⋅ Kr 2
? alado ormal del 'o a!uas a(ajo ? esalto echa#ado
1 4a/pa#o
+ara el dimensionamiento del #ampeado se utili#ó el audal de m,ima crecida para un periodo de 100 años. "a lon!itud del #ampeado de protección )ue se desarrolla a!uas a(ajo del a#ud de toma es de 3 m de lon!itud& de esta manera se prote!e de la erosión el lecho del r'o. El #ampeado estar, prote!ido con muros laterales de hormi!ón& so(re todo para cuando ha$ crecidas. ; 25.00
?
El valor dn es acepta(le
Vn
4.4
m/s
?
;elocidad (ajo el :#ud
F'n
1.90
m
?
=lujo upercr'tico
L'
1.
m
?
"on!itud de resalto desde la contracción
Lp
1.10
m
?
"on!itud del resalto desde la contracción
19
2
Lt
2.77
m
?
"on!itud total del resalto 6ancho necesario para #ampeado "t Kd8
L3
3
m
?
"on!itud de #ampeado adoptado
1I En'oca#o
+ara el diseño del enrocado se tomaron en cuenta las velocidades con las )ue sale el flujo desde el #ampeado& $a )ue el tamaño $ peso de las piedras dependen de la velocidad de salida del flujo. El enrocado se coloca a!uas a(ajo del #ampeado& el mismo )ue prote!er, el cauce natural del efecto erosivo de la corriente& de esta manera se !aranti#a la esta(ilidad de la toma. El enrocado estar, prote!ido con muros flei(les& estos muros son de !aviones& los cuales tienen su respectiva profundidad de cimentación. "a salida del flujo del a!ua desde el enrocado hacia el cauce natural de lo ha hecho sin disminuir el cauce natural& para )ue no !enere un incremento de velocidad )ue pueda afectar el cauce natural.
DATOS: Características del río:
;/K,
25
B' 10.00
m3/s ? +ara un periodo de retorno de 100 años m
? :ncho del r'o en el lu!ar de captación
? ;elocidad a!uas a(ajo del #ampeado del enrocado
C
4.4
m/s
V
14.3
pies/s
30
pul! ? Bi,metro del enrocado
0.7 m P&o 1400.00 l( P&o 0. t @ 1.52 m
? :ltura del enrocado
20
Bia!rama de la velocidad al fondo del canal en función del di,metro del material sólido arrastrado por la corriente :!uas a(ajo del enrocado se han colocado muros de !aviones en am(as m,r!enes del r'o& esto como protección ante la socavación $ para el encau#amiento del cauce.
1II Ca/ino # Acc&o pa'a con&t'2cción5 op'ación 6 /antni/into
Esta o(ra de toma har, uso de un camino $a construido& el cual sirve de acceso a otra captación cercana )ue est, u(icada a!uas arri(a de la toma.
21
Esta v'a servir, de acceso para la construcción& operación*monitoreo& $ su respectivo mantenimiento.
22
