Dis. Hidr. Bocatomas Tipo I, II y III.xlsx

INSTAL. DE BOCATOMAS

DISEÑO DE BOCATOMA TIPO III CON BARRAJE FIJO 1.0 ESTIMACIÓN ESTIMACIÓN DE AGUAS AGUAS MÁXIMAS MÁXIMAS Estimar las aguas máximas es muy complejo cuando no se tiene datos hidrológicos o meteorológicos; el caudal máximo se ha calculado por el método empírico, cuya metodología se adjunta al presente 0.25   m³/seg

análisis. El caudal máximo calculado Qmax = Se requiere derivar las aguas de las quebradas en su margen dereha.

2.0 DISENO DISENO DE LA BOCATOM BOCATOMA A 2.1 Caracterís Características ticas Hidráulica Hidráulicass en el río Longitud de barraje (B) Cota en el cauce del río en 0+000 Cota en el cauce del río en 0+022.50 ( Co Co)) Longitud del tramo del río Pendiente en el río (S) Factor de rugosidad en el río

0.5 2000.8 2000 6 0.133 0.045

2.1 Altura Altura de Barraj Barrajee (P) Según Mansen y Rosell la altura de barraje se determina con la siguiente fórmula: Cc = Co + Co  + P = Co + (ho (ho + h + ΔH 2000.70 ΔH = 0.00 P= 0.7 ho = 0.50 h = 0.20 Longitud de barraje (B) 0.5 Cota canal en 0+000 2000.5

Cc =

2000.70

ΔH

P

2000.50

h

Co = 2000.00

ho

2.2 Carga Sobre la Cresta del del Vertedero (He) Qmax He Cd He

= = = =

Cd x L x He¹˙⁵ (Qmax / (Cd x L)) ¹⁄¹˙⁵ (2/3) (2g) ¹⁄ ² C Hv

Qmax es da siendo C =

0.25 0.81 2.392 0.352 m

He

Y

Hd

P op¡

2.3 Velocidad de Llegada (V)

1)

P + He = Hv = P = 0.70 + Por tanteo Y Hd = V =

Y + Hv Q² / (2g x B² x Y²) ho + h + ΔH = 0.352 = 1.052 = 1.244 He - Hv Q / (B x Y)

Q 0.25 0.009 Carga devido a la velocidad de llegada (Va^2/2g) = →

Y + Q² / (2g x B² x Y²) = f(Y) =

0.70 0.013 /Y² 1.252 0.343989 0.40

Y +

2.4 Forma del Perfil de la Cresta de Barraje Vertedero Como el paramento del barraje es vertical, entonces: Xⁿ = k (Hd)ⁿˉ¹ Y donde: n= k= X¹˙⁸⁵ = 0.807 Y Xc= .282Hd .282Hd .175Hd .175Hd

1.85 2.00 = =

0.097 0.060198 X

R= 0.20Hd

R= 0.5Hd

Y X 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50

Y 0.00 0.02 0.06 0.13 0.23 0.34

X 0.60 0.84 1.00 1.20 1.25 1.32

.

Y 0.48 0.90 1.24 1.74 1.87 2.06

X Y 1.40 2.31

2.5 Curva de Transición Entre el Escarpe y el Solado de la Poza R 1 z

R Ø

T Según el perfil de cresta vertedero

 Ancho del Cimiento Tomar 

=

Z = Ø= T= 0.282Hd + X + T

Ø = Arc Tg (1/z) T = R Tg (Ø/2) Se recomienda: 0.5Hd ≤ R Se ha toma el valor de: R = 0.50

=

 

63.4349

≤

2.3Hd 0.791

 

0.70 63.435º 0.43 1.370 2.00

2.6 Cálculo de Y  (Tirante al Pie del Barraje del Vertedero) ₁

 Aguas Arriba: p. CALCULO DE LAS COORDENADAS DEL CIMACIO Eo = Co + P + Hd + V² /2g Según Sciemmi Por Bernoulli tenemos: E₁ = C₁ + Y₁ + V₁² / 2g Eo = E₁ + Hf ₀-₁ V₁ = (2g (C₀ - C₁ + P + Hd - Y ₁ + VH²/2g - Hf ₀-₁))⁰˙⁵ r = C₀ - C₁ = 0.20 Hf ₀-₁ = 0.10 VH²/2g Y₁ ≥ 0.10 0.102 V₁ = (2g (r + P + Hd - Y ₁ + 0.90 x VH²/2g)) ⁰˙⁵ 4.75 Comprobación: V₁ = Q / A₁ 4.90 Y₂ = - Y₁/2 + (Y₁²/4 + 2 V ₁² Y₁ / 9.81) ⁰˙⁵ 0.64 V₂ = 0.79

2.7 Dimensionamiento de la Poza Profundidad = Longitud de la poza

r= =

C₀ - C₁ = L = 4 Y₂ U.S. Bereau of Reclamation Tomamos

0.20 2.542798 3.00

2.8 Cálculo del Tirante Aguas Abajo La condición óptima: Y₂ = Yn + r Yn+r = 1.15 Y₂ Yn =

Pocas veces se presenta, por lo que González y Mansen recomiendan: 0.53

2.9 Longitud de Cimentación y Control de Filtración H = N.A. Arriba N.A. Abajo C₁ = N.A. Arriba = C₀ + P + Hd N.A. Abajo = Cn + Yn H = (Aguas máximas) Según Krochin, considera la siguiente fórmula: ∑ LV ≥ LC = (1/3) ∑ LH + CL x H ∑ LH = ∑ LV = ∑ LV = (1/3) ∑ LH + CL = (Según tabla para gravas y arenas ) LC = CL x H = → 5.76667 ≥ 1.80

1999.80 1.04 0.53 0.51

6.50 3.60 5.77 3.50 5.766667 1.80

O.K.

2.10 Espesor del Solado o Colchón Disipador (t) ≥ Peso de la estructura (W) Supresión (Sp) δc x A x t δH₂O x A x Sp = ω b c' (h + h' - (h/L)x Sp = c' = factor de subpresión para material permeable Sp = t = t = Redondeando

1.00 0.50 0.28 0.30

2.11 Sifonamiento C C

= = 11.24 >

LC / H >

Al valor de 3.5 11.24

3.50

→

La estructura desde el punto de vista hidráulico sí cumple con todas las condiciones.

O.K.