Diseño Estructural de Presas de Gravedad

Diseño de Pequeñas Presas

ÍNDICE INTRODUCCIÓN.................... INTRODUCCIÓN........................................ ........................................ ........................................ ........................................ .......................................... ...................... 2 OBJETIVOS..................... OBJETIVOS......................................... ........................................ ........................................ ........................................ ....................................... ............................. .......... 3 Objetivo general............................ general............................................... ....................................... ........................................ ...................................... .............................. ............ 3 Objetivos ese!"#!os........................... ese!"#!os............................................... ....................................... ............................................................... ............................................ 3 $%RCO TEÓRICO &RES%S DE CONCRETO&%R% %BRED%DERO ' &E(UE)O RIE*O+ I. DE,INICIÓ DE,INICIÓN... N........ .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ....+ + II. CONDICIONE CONDICIONES S DONDE DONDE SE EST%B-E EST%B-ECE.. CE....... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ................ ..................... ............ ..+ + III. CRITERIOS CRITERIOS DE DISE)O DISE)O...... ........... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .............. ......... 3./. Re!ono!i0 e!ono!i0iento iento 1el sitio... sitio....... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .............. ................... ..................... .............  3.2. Est1ios....................... Est1ios.......................................... ....................................... ........................................ ........................................ .................................... ................  IV. IV. DISE)O DISE)O DE -% OBR%..... OBR%.......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... ........... ....../2 /2 +./. Cortina.. Cortina....... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... ............... .................... ...................../ .........../ +.2. Obra 1e e4!e1en! e4!e1en!ias.. ias...... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .............. ........... ..2 2 +.3. Obra 1e to0a...... to0a........... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ............. .................. .............. ....25 25 V. %S&ECTOS %S&ECTOS *ENER *ENER%-ES DE CONSTRU CONSTRUCCIÓN CCIÓN...... ........... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .............3+ ........3+ VI. O&ER%CI O&ER%CIÓN ÓN ' $%NTE $%NTENI$I NI$IENTO ENTO..... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ........... ................. ............. ..3 3 VII. Costos Costos aso!ia1o aso!ia1os.... s......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ................ ............. 36 DISE)O DE &RES%S DE *R%VED%D...... *R%VED%D......................... ....................................... ........................................ ............................................. ......................... 37 I. DISE)O DISE)O 8IDR%U8IDR%U-ICO ICO DE -% &RES%.. &RES%..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... .......35 ....35 Datos a !onsi1erar9.................. !onsi1erar9..................................... ....................................... ........................................ ........................................ ............................... ........... 35 Tra:o Tra:o 1e las !rvas !rvas 1e nivel9.................. nivel9...................................... ........................................ ....................................... .................................... ................. 35 Deter0ina!i;n Deter0ina!i;n 1e las !aa!i1a1es 1e abreva1ero < riego............................... riego............................................. ................. ...+2 +2 Dise=o 1e la obra 1e e4!e1en!ias................ e4!e1en!ias.................................... ........................................ ...................................... ............................. ........... + Dise=o 1e la obra 1e to0a................................................................................................+7 II. DISE)O DISE)O ESTR ESTRUCT UCTUR UR%%- DE &RES%S &RES%S DE *R% *R%VED% VED%D.. D..... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .....3 .3 Datos 1el roOS................ %NE>OS.................................... ........................................ ....................................... ....................................... ........................................ ..................................... ................. 7+

/


INTRODUCCIÓN -as obras 1e !ata!i;n 1e aga son 1e ri0or1ial i0ortan!ia? esto @e 1e ellas 1ee 1een1 n1e e el s0i s0ini nist stro ro 1e aga aga ara ara el Ao0b Ao0bre re?? el gana1 gana1o o < los los !lt !ltiv ivos os.. Este Este ele0ento e4iste en gran1es !anti1a1es sobre la ser#!ie terrestre < es gratito?
2


OBJETIVOS Objetivo e!era" 

Dise=ar na e@e=a resa 1e !on!reto tio grave1a1

Objetivos es#e$%&$os 

Reali:ar Reali:ar el 1ise=o Ai1rli!o 1e la resa < ss obras !one4as to0a < alivia1eroF.



De#nir la !ota 1el alivia1ero < to0a.



Reali:ar Reali:ar el 1ise=o estr!tral 1e la resa < !al!lar los eser:os a los @e se en!entra so0eti1a.



Cono!er los 1ierentes ar0etros @e se 1eben tener en !enta al 0o0ento 1e reali:ar los rese!tivos rese!tivos !l!los.

3

Diseño de Pequeñas Presas C

C

'(RCO TEÓRICO

S DE CONCRETO &%R% %BREV%DERO ' &E(UE)O RIE* I)

DE*INICIÓN)

-a res resa a 1e grav grave1 e1a1 a1 e@ e@e= e=a a !o !on n #nes #nes 1e abre abreva va1e 1ero ro es na na obra obra Ai1r Ai1rl li! i!a a !ons !o nsis iste tent nte e en na na res resa a !o !on n !o !ort rtin ina a 1e 0a 0ate teri rial al r"gi r"gi1o 1o Con Con!r !ret eto o si0 si0le le?? 0a0 0a 0os oste ter" r"a? a? !o !on!r n!ret eto o !i!l !i!l; ;eo eo?? !o !on! n!re reto to?? et!. et!.F? F? 1e no 0 0ss 1e / 0 1e alt altra ra 04i0a. Esta estr!tra 1ebe s estabili1a1? rente a las er:as e4ternas a!tantes sobre ella? n1a0ental0ente a la er:a reresentativa 1e s roio eso. Esta se a!o0a=a 1e n verte1or 1e e4!e1en!ias < na obra 1e to0a ara !an1o se tienen e@e=as ser#!ies 1e riego o !an1o el abreva1ero se !onor0a agas abajo 1el vaso.

II)) CO II COND NDIC ICIO IONE NES S DO DOND NDE E SE ES EST T(B (B+E +ECE) CE) Se e4ige e4igen n @e se tengan tengan !on1i! !on1i!ion iones es toogr toogr#!a #!as? s? Ai1ro Ai1rol;gi! l;gi!as? as? geol;g geol;gi!a i!ass < 1e 0e!n 0e !ni!a i!a 1e selos selos.. -as !on1i! !on1i!ion iones es toogr toogr#! #!as as son ne!esa ne!esaria riass ara ara tener tener n estre!Aa0iento toogr#!o s#!iente ara !onor0ar la bo@illa 1on1e se bi@e la resa? as" !o0o n valle agas arriba ara alojar el vaso 1e al0a!ena0iento. &ara 1e#nir a na resa 1e grave1a1 se 1eben !onsi1erar los sigientes a!tores9

+

Diseño de Pequeñas Presas -as !ortinas 1e 0ateriales Ge4ibles tierra? enro!a0iento < 0ateriales gra1a1osF or lo general se e1en !onstrir en !al@ier or0a 1e bo@illa < !on !al@ier rela!i;n CH8. -as !on1i!iones Ai1rol;gi!as son e4igentes ara tener na !en!a lo s#!iente0ente gran1e? as" !o0o la re!iita!i;n s#!iente ara garanti:ar el es!rri0iento ne!esario ara @e se llene el vaso. -as !on1i!iones geol;gi!as son ne!esarias ara garanti:ar? en el !aso 1e la e@e=a resa 1e grave1a1? la !aa!i1a1 ara resistir el eso 1e la 0is0a as" !o0o la i0er0eabili1a1 ne!esaria ara el vaso el @e no se resenten allas o 0ateriales @e i0i1an la i0er0eabili1a1 ne!esaria. -as !on1i!iones 1e 0e!ni!a 1e selos se e4igen ara !ontar !on ban!os 1e 0ateriales 1e arena < grava @e roor!ionen los 0ateriales ne!esarios ara la !onstr!!i;n 1e la resa.

III) II I) CR CRIT ITER ERIO IOS S DE DIS DISE, E,O O) &ara o1er ee!tar el 1ise=o 1e na resa 1e grave1a1 e@e=a se re@iere 1e n !ono!i0iento revio 1e las !on1i!iones 1el sitio en lo @e rese!ta a la toogra"a? geolog"a? Ai1rolog"a < 0e!ni!a 1e selos? n1a0ental0ente en la etaa @e se Aa 1a1o en lla0ar est1ios revios? !o0en:an1o !on n re!ono!i0iento 1el sitio.

III) II I)-) -) Re Re$o $o!o !o$i $i.i .ie! e!to to de" de" sit sitio) io) Consiste en lo!ali:ar el lgar robable ara la !onstr!!i;n 1e na obra. Se re!aba !on los Aabitantes? el 0a
III)/) Est stu udi dio os) -) Estudios To#or0&$os) a. +eva!ta.ie!to de "a $ue!$a.



Diseño de Pequeñas Presas El levanta0iento 1e la !en!a se Aa!e ara 1eter0inar la ser#!ie 1e la 0is0a < or0a 1e !on!entra!i;n 1e las agas? !on el #n 1e tili:ar estos 1atos !o0o base ara el est1io Ai1rol;gi!o 1el ro
Este trabajo se ee!ta ara 1eter0inar la !aa!i1a1 < el rea inn1a1a a 1ie 1ierrente entess alt altra rass 1e !o !ort rtin ina a < ta0b ta0bi in n ara ara es esti ti0a 0arr las las r r1i1a 1i1ass or or evaora!i;n. %ntes 1e ini!iar el levanta0iento toogr#!o? 1eber Aa!erse n re!ono!i0iento o!lar !i1a1oso 1el vaso? lo!ali:an1o ntos 1e reeren!ia @e a!iliten el trabajo. % artir 1e la 0argen i:@ier1a 1el arro
Diseño de Pequeñas Presas ser 1e 1os 0etro tros. Se !bi! bi!ar ar la !aa! a!ii1a1 1el vaso? ali!an1 an1o el ro!e1i0iento 1e las reas 0e1ias? obteni1as !on lan"0etro. lan"0etro. Se !onstrir !on estos 1atos la !rva 1e reasL!aa!i1a1es? la !al 1eber 1ibjarse en el lano. Se in!lir en este? el er#l 1e la bo@illa? in1i!an1o ss eleva!iones. c. +eva!ta.ie!to de "a boqui""a)

-o!ali:a1o el eje robable 1e la !ortina? se tra:ar en el terreno? tili:an1o trn trnsi sito to < !int !inta? a? es esta ta!a !an1 n1o o !a !a1a 1a 2K 0e 0etr tros os o 0e 0eno nos? s? 1e a! a!e er1 r1o o !o !on n la en1iente e inGe4iones 1el terreno < se nivelar !on nivel #jo. %o<n1ose en este es te eje eje < e0 e0e e::an1o an1o en la 0a 0arg rgen en i:@ i:@ie ier1 r1a a ara ara la !o !on# n#g gra ra!i !i;n ;n?? se obten1rn se!!iones transversales 1e na longit1 or lo 0enos 1e !in!o ve!es la altra robable 1e la !ortina? tanto agas arriba !o0o agas abajo 1el eje? !on objeto 1e tener toogra"a s#!iente en !aso 1e @e sea ne!esario 0over el eje en el ro
d. +eva!ta.ie!to de "a 1o!a de rieo)

% artir 1el eje 1e la obra 1e to0a? se=ala1o or 0e1io 1el !a1ena0iento en el eje 1e la !ortina? se llevar na oligonal @e !ir!n1e la arte 0s alta 1el rea rea 1e rieg riego o rob robab able le < ao< ao<n1 n1os ose e en olig oligon onal ales es a4il a4ilia iare ress si es ese e ne!esario. Esta oligonal 1eber !errarse en el nto 1e arti1a ara @e anal"ti!a0ente se 1eter0ine la ser#!ie real. El lano se 1ibjar a na es!ala 1e /9/?KKK? se=alan1o los lin1eros 1e roie1a1es e4istentes.

e. +o$a"i1a$i2! 3 tra1o de $a!a"es)

Se e1e arove!Aar la oligonal 1el levanta0iento 1e la :ona 1e riego ara lo!ali:ar sobre ella el tra:o 1e !anales? resetan1o los lin1eros 1e roie1a1es e4istentes? ara evitar roble0as legales. -os !anales se!n1arios? en !aso 1e @e sean ne!esarios? e1en tra:arse or las artes 0s altas? ara a!ilitar la lo!ali:a!i;n 1e las to0as? o bien? 1e a!er1o !on los lin1eros 1e roie1a1? segn
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Diseño de Pequeñas Presas -os ntos 1e inGe4i;n 1eben nirse 0e1iante !rvas !ir!lares si0les? !on gra1os 1e !rvatra no 0enores 1e /2M anotn1ose en el lano to1os los 1atos 1e las 0is0as. Una ve: @e se tenga esta!a1o !a1a 2K 0etros el eje 1e#nitivo? se nivelarn to1as las esta!as !on nivel #jo. Sobre esta nivela!i;n? ara obtener las !otas 1el terreno natral? se tra:arn se!!iones transversales !on nivel 1e 0ano ara el ro
/) Estudio 4eo"2i$o) Des1e el nto 1e vista geol;gi!o? en estas obras? las !ara!ter"sti!as 1e 0a
Debe Deber rn n i1en i1enti ti#! #!ars arse e las las or0a or0a!i !ion ones es 1e ro!a ro!ass @e @e aar aare: e:!a !an n en el vaso vaso "gneas? se1i0entarias o 0eta0;r#!asF < 1e ser osible las rela!iones @e e4istan entre ellas. Debern observarse !on to1o !i1a1o los re!bri0ientos 1e alvi;n? 1e a!arreos? los o!asiona1os or 1err0bes e investigar to1a !lase 1e lega0ientos anti!linales < sin!linalesF. %notan1o la 1ire!!i;n 1el eje 1e los lega0ientos < e4a0inan1o arti!lar0ente las allas? 1e las !ales se 1ebe are!iar s 1ire!!i;n < e!Aa1o. Se on1r ese!ial !i1a1o en observar la resen!ia 1e ro!as solbles?
b. Boqu Boquill illa. a.

Se observarn las grietas en la ro!a? 1eter0inan1o s an!Ara? ron1i1a1 < !on1i!i;n 1el sbstrato. E4a0inar si la 0asa est 1ivi1i1a en blo@es o si se 7

Diseño de Pequeñas Presas trata 1e ro!a 0a!i:a? inte0eri:a1a ser#!ial0ente ara lo !al se Aarn las e4lora!iones @e sean ne!esarias? 0e1iante o:os a !ielo abierto? tanto en el on1o 1el !a!e !o0o en las la1eras. Can1o e4ista 0aterial 1e a!arreo en el !a!e? 1eber son1earse en varios ntos 1el 0is0o? ara 1eter0inar el esesor < !on1i!i;n 1el !ita1o 0aterial. Si la bo@ bo@il illa la?? 1e 0e 0ejo jorr !o !on# n#g gra! ra!i; i;n n toog toogr r#! #!a? a? no res resen enta ta !o !on1i n1i!i !ion ones es geol;gi!as avorables? 1eber elegirse algn otro sitio? e1a a!etarse 1es1e el nto 1e vista geol;gi!o. En vista 1e la !on#gra!i;n 1el terreno < las !on1i!iones geol;gi!as se sgiere la lo!ali:a!i;n 1e la obra 1e e4!e1en!ias en el !ero 1e la !ortina. Observar si el !anal 1e 1es!arga ne!esita revesti0iento? en base al o1er erosivo 1el aga al estar n!ionan1o la estr!tra < la resisten!ia al 1esgaste @e ore:!a el 0aterial 1es!bierto. -a obra 1e to0a ro!rar lo!ali:arse 1e 0o1o tal @e la :anja en @e se aloja la tber"a? no tenga na erte e4!ava!i;n en ro!a. El sitio 1e los son1eos se in1i!ar en n lano 1e la lanta 1e la bo@illa? reeren!ia1os al eje. Con los 1atos obteni1os se !onstrir s er#l geol;gi!o. Se se=alar en este a1e0s la osi!i;n 1e los ban!os 1e rsta0o. c. Cana Canale les. s.

Deben sgerirse los tra:os 0s e!on;0i!os? evitan1o Aasta 1on1e sea osible? !ortes en ro!a o 1ise=os en bal!;n. Can1o as" se re@iera? se 1eben !lasi#!ar rovisional0ente las ro!as en el tra:o robable < anotar las !lases 1e ro!a < estta1o es a1o 1e ellas llas en los lg lgare ares ro robabl bables es en @e @e se Aaga Aaga ne!e ne!esa sari ria a la !onstr!!i;n 1e estr!tras. Se evitar @e el tra:o 1el !anal !r!e 0antos er0eables.

d. Mues Muestr tras as..

Sie0re @e se re@iera est1iar 0s 1eteni1a0ente las !on1i!iones natrales 1el ro
5) Estudio 6idro"2i$o) Se obten1r el 0a
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Diseño de Pequeñas Presas a. Preci Precipita pitació ción. n.

Se re!a re!aba barn rn los los 1ato 1atoss 1e re! re!i iit ita! a!i; i;n n @e @e se teng tengan an en las las es esta ta!i !ion ones es lvio0tri!as e4istentes en el rea 1e la !en!a o !er!anas a ella? a #n 1e o1e o1err e0 e0l lea earr el 0 0to to1o 1o 1e TAie TAiess ssen en o el 1e las las !rv !rvas as iso< iso
b. Coefciente Coefciente de escurr escurrimiento imiento..

De a!er1o !on el e4a0en @e se Aaga 1e la !en!a to0an1o en !onsi1era!i;n las en1ientes en1ientes rin!iale rin!iales? s? la or0a or0a 1e !on!entra!i;n !on!entra!i;n 1e las agas? la !bierta !bierta vegetal e4istente? la er0eabili1a1 1e los terrenos < algnos otros 1atos 1e inters se o1r 1eter0inar en el !a0o? el !oe#!iente 1e es!rri0iento @e 1eba a1atarse en !a1a !aso arti!lar? bien sea 1e1!i1o r!ti!a0ente? o or !o0ara!i; !o0ara!i;n n 1e !en!as @e gar1en se0e se0ejan:a jan:ass !on la @e se est1ia. En el !aso 1e la alta absolta 1e 1atos se to0ar? 1e a!er1o !on las r!ti!as Ai1rol;gi!as Aabitales S.R.8.F? n !oe#!iente 1e K./2.

c. Vo"u.e! Vo"u.e! a#rove$7ab"e de a".a$e!a.ie!to.

De a!er1o !on el rea 1e la !en!a? la re!iita!i;n < el !oe#!iente 1e es! es !rr rri0 i0ie iento nto?? se !a !al! l!l lar ar el vol vol0e 0en n tota totall es es! !rr rri1 i1o o ana anal0 l0en ente te < se !ons !o nsi1 i1er erar ar  el 3K 3K 1e s ste te?? !o !o0o 0o vol vol0e 0en n 0 04i 4i0o 0o ar arove! ove!Aa Aabl ble e ara ara al0a!ena0iento.

d. Esti.a$i2! de "a ave!ida .08i.a)

El 0to1o @e se se s e 1een1er 1e los sigientes a!tores9 /. Disonibili1a1 1e 1atos Ai1ro0tri!os en o !er!a 1el sitio 1e la obra. 2. De las 1i0ensiones 1el ro
-) Pres Presas as de rav raved edad ad qu que e a".a a".a$e $e!a !a! ! .e!o .e!os s de /9:; /9:;:: ::: : .5 si! si! $o!str $o!stru$$ u$$io! io!es es !i $u"tiv $u"tivos os auas auas abajo) abajo) -a !aa! a!ii1a1 1e la obra bra 1e e4!e1en!ias en este !aso e1e esti0arse or si0le inse!!i;n 1e las Aellas 1e agas 04i0as en el !a!e? en entes? al!antarillas o en sitios 1on1e la observa!i;n sea !il < ere!ta0ente 1eli0ita1a. Se !o0arar el !a1al as" 1eter0ina1o? !on el @e se obtenga al to0ar n 2 1el !al!la1o or 0e1io 1e la ;r0la 1e Creager? @e se e4one 0s a1elante. Este !a1al 04i0o ser 1e#nitivo si no se 1isone 1e otros ele0entos 1e ji!io. En !aso 1e o1erse obtener los 1os valores? el obteni1o en el !a0o reresenta en or0a 0s

/K

Diseño de Pequeñas Presas #1e1igna las !on1i!iones 1e aveni1a 04i0a salvo en !aso 1e esti0a!iones 0< 1is!tibles? @e1an1o a !riterio < resonsabili1a1 1el ingeniero la ele!!i;n #nal.

/) Pres Presas as de rav raved edad ad qu que e a".a a".a$e $e!a !a! ! .e!o .e!os s de /9:; /9:;:: ::: : .5 $o! $o! $o!stru$$io!es 3 $u"tivos auas abajo) &ara la 1eter0ina!i;n 1e la aveni1a 04i0a en este !aso? e1e sarse el 0to1o 1e se!!i;n < en1iente? eligien1o n tra0o re!to 1el !a!e 1e 2KK 0 1e longit1 aro4i0a1a0ente? 1on1e e1an obtenerse las se!!iones Aasta las Aellas 1e agas 04i0as. Co0o en el !aso anterior? !o0rese el valor obteni1o !on el @e se obtenga al to0ar el K 1el !al!la1o or la ;r0la 1e Creager. Creager. -as observa!iones antes asenta1as? ta0bin son ali!ables a este? !aso. Co0o esta #!Aa t!ni!a se elabora ara ar a vol0enes 1e al0a!ena0iento no 0a
En la @e9 ( Q *astos 1e la aveni1a 04i0a en 03Hseg C Q 6K envolvente ara la Rebli!a Rebli!a $e4i!anaF. % Q rea 1e la !en!a en 02.

<) Estudios de 'e$0!i$a de Sue"os) Uno 1e los a!tores 0s i0ortantes @e 1eter0ina la osibili1a1 1e !onstr!!i;n 1e na !ortina r"gi1a? es la e4isten!ia 1e 0aterial a1e!a1o < en s#!iente !anti1a1 ara abaste!er el vol0en re@eri1o 1e arena < grava o ie1ra ne!esarios ara el !on!reto o 0a0oster"a re@eri1os or la obra. En !onse!en!ia? 1ebe 1eter0inarse !on la 0a
Diseño de Pequeñas Presas tili:ar?
IV)) DI IV DISE SE,O ,O DE DE +( OB OBR() R() De a!er1o !on los 1atos obteni1os en los est1ios antes !ita1os? se ro!e1er a ee!tar el 1ise=o 1e !a1a na 1e las estr!tras integrantes 1e la obra? 1ien1o servir !o0o g"a? las sigientes nor0as generales9 &ri0era0ente se 1e#ne el al0a!ena0iento el !al se basa no en los est1ios Ai1ro Ai1rol;g l;gi!o i!oss < en los est1i est1ios os toogr toogr#!o #!os? s? artie artien1o n1o 1e los ri0er ri0eros os se 1e#ne 1e#ne ri0era0ente el Vol0en es!rri1o9

En la @e9 Ce Q !oe#!iente 1e es!rri0iento? a1i0ensional varia 1e K./ a K.23F 0 Q re!iita!i;n 0e1ia en el C.*. 1e la !en!a? en 0 %! Q rea 1e la !en!a? en 02. Se sele!!iona el !oe#!iente 1e arove!Aa0iento arF? el !al var"a 1e K.3 a K.5? @e al ali!arlo en el anterior vol0en se obtiene el vol0en arove!Aable9

Este vol0en asa a !onor0ar na restri!!i;n Ai1rol;gi!a? @e li0ita a la !aa!i1a1 total 1e %l0a!ena0iento CT%F? no 1ebien1o esta lti0a rebasar al Var? @e en n!i;n 1e la !aa!i1a1 1el vaso 1e al0a!ena0iento? 1a1o or la toogra"a 1el 0is0 0is0o? o? si es 0a 0a
D;n1e9 D;n1e9 C%QCa C%QCaa! a!i1a i1a1 1 1e a:olve a:olves? s? en 03? %Q %Q Coe#!i Coe#!ient ente e 1e %:olva %:olva0i 0ient ento? o? a1i0.QK.KK/? ara resas e@e=as N% Q Vi1a til 1e la resa? en a=os Q2a=os? ara resas e@e=as.

/2

Diseño de Pequeñas Presas Con este vol0en se 1e#ne la !aa!i1a1 0erta C$F? @e !an1o se tiene !o0o bene#!ios a la irriga!i;n? esta asa a !onor0ar la !ota 1e la obra 1e to0a9 Enton!es la !aa!i1a1 0erta @e1a 1e#ni1a n1a0ental0ente or la !aa!i1a1 1e a:olves? !r"a 1e e!es? re!rea!i;n? tris0o? abreva1ero !an1o se va a tili:ar el vaso ara abrevarF? et!.? sien1o9 C$ Q C%  V! Vr &or 1ieren!ia entre las 1os !aa!i1a1es anteriores se 1e#ne la Caa!i1a1 til9 C QCT QCT%LC% %LC%? ? la @e @e se li0i li0ita ta a na na segn segn1a 1a rest restri ri!! !!i; i;n n Ai1r Ai1rol ol;g ;gi! i!a a 1eno 1eno0i 0ina1 na1a a Caa!i1a1 Wtil Cal!la1a CU!F? obteni1a !on9

En la @e9 Ev Q e#!ien!ia 1el vaso? a1i0ensional? @e var"a 1e K.3 a /.. Con las Con las ante anteri rior ores es !aa! aa!ii1a1e 1a1ess se 1e# 1e#nen nen los nive nivelles n1 n1a0 a0en enttales ales 1el 1el al0a!ena0iento 1eno0ina1os N.%.N. Q Nivel 1e %gas Nor0alesF? 1a1o or o r la CT%? < @e 1e#ne la !ota 1e la Obra 1e e4!e1en!ias? ara !an1o se tiene n verte1or 1e !resta libre < el N.%.0in.QNivel 1e %gas 0"ni0oF? 1a1o or la C$? < @e ara el !aso 1e irriga!i;n o 1e abreva1ero agas abajo 1e la obra? 1e#ne la !ota 1e la obra 1e to0a. El 1ise=o 1el verte1or 1eter0ina el N.%.$.E.? < el 1e la obra 1e to0a el N.0.o.Nivel 0"ni0o 1e oera!i;nF.

% !ontina!i;n se 1e#ne la altra 04i0a 1e la !ortina? !al!la1a !on9

/3

Diseño de Pequeñas Presas D;n1e9 804.Qaltra 04i0a 1e la !ortina 1esnivel entre la !orona < la 0enor !ota 1el !a!e en la :ona 1e la !i0enta!i;nF? en 0 8N%NQaltra 1el N.%.N.1esnivel entre la !ota 1el verte1or L1es!arga libreL < la 0enor !ota 1el !a!e en la :ona 1e la !i0enta!i;nF? en 0 8v Q !arga 1el verte1or? en 0 1eter0ina1a en el 1ise=o 1e la obra 1e e4!e1en!iasF? < -.B. Q libre Bor1o? en 0Q 0area 1el viento oleaje 1el viento? en1iente < !ara!ter"sti!as 1el ara0ento 0oja1o? a!tor 1e segri1a1? et!.F.

&ara !o !ort rtin inas as 1e grav grave1 e1a1 a1?? se e1 e1e e se seg gir ir el sig sigie ient nte e ro! ro!e1 e1i0 i0ie ient nto o en la 1eter0ina!i;n 1el -ibre Bor1o9

Sien1o9 A Q 1istan!ia verti!al entre le N.%.$.E. < la !resta 1e la ola? en 0Q 2APH3 AXQbor1o libre a1i!ional? @e sirve 1e rote!!i;n !ontra el as!enso 1el aga? al reventar la ola? en 0.

-a altra 1e la ola APF Q  ,et!A ,et!A < 1e la Velo!i1a1 1el VientoF , Q ,et!A 04i0a 1istan!ia entre la !ola 1el vaso < la !ortina? 0e1i1a en l"nea re!ta sobre la ser#!ie 1el aga en el vaso al nivel 1el N.%.$.E.F? en 0. v Q Velo!i1a1 1el viento en 0HA Una or0la !o0n0ente tili:a1a ara 1eter0inar la altra 1e la ola es la 1e 8aYsle
/+


&ara el Bor1o -ibre a1i!ional AXF? la SR8? re!o0ien1a lo sigiente9

IV)-) Corti!a) &ara e@e=os al0a!ena0ientos? se e0lean reerente reerente0ente 0ente !ortinas 1e !on!reto !i!l;eo !i!l ;eo o 0a0 0a0oster" oster"a? a? a!or1 a!or1e e a las !on1i!iones !on1i!iones toogr#!as 1e la bo@illa? or s rela re lati tivo vo ba bajo jo !o !ost sto? o? ab abn n1a 1an! n!ia ia 1e 0a 0ate teri rial ales es a 1i 1ista stan! n!ia iass !o !ort rtas as 1e a! a!ar arrreo eo?? Ge4ibili1a1 estr!tral? e0leo 1e 0"ni0o e@io 1e !onstr!!i;n? !il !onserva!i;n? et!. El ro
/

Diseño de Pequeñas Presas Co!di$io!es Co!di $io!es de d e trabajo traba jo de u!a #resa # resa de rave  rave dad) aF Se 1ebe asegrar @e el nivel 1el aga en el al0a!ena0iento no rebase al N.%.$.E. Nivel 1e %gas $4i0as E4traor1inariasF. bF No es a10isible @e el !on!reto trabaje a eser:os 1e tensi;n. &ara !0lir esta !on1i!i;n? la resltante 1e to1as las er:as? arriba 1e n lano 1e !orte Aori:ontal !al@iera? 1ebe !ortar a 1i!Ao lano 1entro 1el ter!io 0e1io? a resa llena < a resa va!"a. !F -a !ortina 1ebe ser segra al 1esli:a0iento. El a!tor 1e segri1a1 !ontra el 1esli 1esli:a0 :a0ien iento to ,.S.D ,.S.D.F .F en n lano lano 1e !orte !orte !al@ !al@ier iera? a? 1ebe 1ebe ser 0a
En la @e9 [vQ S0a 1e er:as verti!ales tg\ Qtal1 1e reoso 1el 0aterial? C Q Caa!i1a1 1e rasante 1el !on!reto si0le QK.2XCF % Q re rea 1e la se ser# r#!i !ie e 1e !o !ort rte e Aori Aori:o :ont ntal al < [8Q [8Q S0 S0a 1e e er:as r:as Aori:ontales. -a !ortina 1ebe ser estable al vol!a0iento9

En la @e9 [$,VFQS0a 1e los 0o0entos 1e las er:as verti!ales? [$,8FQ S0a 1e los 0o0entos 1e las er:as 8ori:ontales. Si se !0le @e la resltante !ae 1entro 1el ter!io 0e1io? se satisa!e el a!tor 1e segri1a1 !ontra el vol!a0iento.

/

Diseño de Pequeñas Presas 1F -os eser:os en to1os los ntos 1e la estr!tra 1eben ser 0enores @e los 04i 4i0os ese ser: r:os os er er0isibl sibles es ese! se!ii#!a1 #!a1os os < ar ara las !o !on n1i!i 1i!ion ones es 0s 1esavorables 1e !argas en ss 1istintas !o0bina!iones.

Estabi"idad de u!a #resa de ravedad) -os tres a!tores @e atentan !ontra la estabili1a1 1e na &resa 1e *rave1a1 son9 aF El vel!o. bF El 1esli:a0iento. 1esli:a0iento. !F -os eser:os e4!esivos. e4!esivos.

C0"$u"os estru$tura"es de "a $orti!a) -os !l!los estr!trales 1e na !ortina 1e grave1a1 se reali:an ara na se!!i;n reresentativa reresentativa 1e la arte no verte1ora as" !o0o 1e la verte1ora. -a ri0era se!!i;n es la 0s !o0leta? sta se !al!la ara @e no sea rebasa1a or el aga.

/6

Diseño de Pequeñas Presas -a segn1a se!!i;n est a1ata1a ara @e or aA" ase el aga sobrante 1el al0a!ena0iento? na ve: @e Aa rebasa1o el N.%.N.E.Nivel 1e %gas Nor0ales en el E0balseF 1a1o or la !ota 1e la !resta 1e la obra 1e e4!e1en!ias. En este s;lo se 1etallarn los !l!los 1e la se!!i;n no verte1ora. &ara los !l!los se to0a n ele0ento 1e la se!!i;n 0s alta 1e la !ortina @e re!ibe el no0bre 1e Cantiliver o $nsla li0ita1o or 1os lanos verti!ales < nor0ales al eje 1e la !ortina? 1istantes / 0F? tal !o0o se 0estra en la ,ig. /. Una !ortina 1e grave1a1 1ebe ser !o0o !al@ier otra !ortina9 i0er0eable? segra < estable. Se 1ise=a a #n 1e lograr estas !on1i!iones !on el ro
a= ( #resa ""e!a) b= ( #resa va$%a) 8i;tesis a !onsi1erar en los !l!los. /. Se sone @e !a1a 0nsla trabaja aisla1a0ente sin trans0itir a ningna otra? ni re!ibir re!ibir 1e ellas ningn eser:o. 2. Se !onsi1era @e los 0ateriales 1e @e est or0a1a la !ortina son elsti!os < obe1 obe1e! e!en en a la -e< -e< 1e 1e 8oo 8ooe? e? sig sigie ien1o n1o la la Ai;t Ai;tes esis is 1e 1e las las 1eor 1eor0a 0a!i !ion ones es lanas.

Caras que a$t>a! e! u!a $orti!a de ravedad) Una !ortina 1e grave1a1 est e4esta a !argas e4ternas e internas. &e1e @e1ar e4esta a1e0s or tie0os !ortos? a !argas i0ortantes no er0anentes. Sin e0bargo? 1ebe ser estable en to1as las !on1i!iones 1e trabajo. -as !argas son9

a= Peso #ro#io de" .ateria" de "a $orti!a) b= +a su#resi2!)

/7

Diseño de Pequeñas Presas Debi1o a la resi;n 1el aga @e obra sobre el ara0ento 1e agas arriba 1e la !ortina < a la orosi1a1 1e los 0ateriales @e la or0an? as" !o0o a la ro!a 1e la !i0ent !i0enta!i a!i;n ;n se #ltra #ltra el aga aga or to1o el !ero !ero 1e la !ortina !ortina < s ao
$= +a #resi2! de" aua) !./. Co0onente Aori:ontal 1e la &resi;n 1el %ga. !.2. Co0onente verti!al 1e la resi;n 1el aga!=a 1e agaF.

d= Sis.o) -os sis -os sis0os 0os !o0ni!a !o0ni!an n a!e a!eler lera!i a!ione oness a las resa resass @e e1en a0ent a0entar ar las resiones 1el aga sobre ellas? as" !o0o los eser:os 1entro 1e ellas 0is0as. %s" se ro1 ro1!ir !irn n er:a er:ass Aori Aori:on :ontal tales es @e a!tar a!tarn n en el ara0e ara0ento nto agas agas arriba < se ro1!irn ta0bin er:as verti!ales verti!ales @e se tra1!en en !Ao@es 1e la !i0enta!i;n Aa!ia abajo. 1./F Sis0o sobre la !ortina. 1.2F Sis0o en la 0asa 1e aga 1el al0a!ena0iento. e) Cargas de Azolves.  ) Presión del ielo en la presa. g) Viento en la presa. ) Presión del olea!e.

/5


-os tal1es agas abajo en la se!!i;n9

C0"$u"os a rea"i1ar) &ara la se!!i;n no verte1ora ri0era0ente se 1e#ne el an!Ao an !Ao 1e la !orona CeF9

2K


(!$7os de $oro!a #ara #resas #equeñas) El an!Ao @e se le 1 inG
En !a1a !aso se es!oger es!oger a !riterio? !riterio? valoran1o valoran1o los riesgos < sele!!ion sele!!ionan1o an1o n an!Ao @e ar0oni!e !on la !ortina < sobre to1o @e er0ita @e se e1a sar ara satisa!er las ne!esi1a1es esera1as. %s"? si se re@iere n !a0ino? la !orona 1eber tener el an!Ao 1el !a0ino 3./ 0 na aja? ./K 0 ara 2 !arriles 1e !ir!la!i;nF. -a !orona se li0ita or a0bos la1os !on araetos o baran1ales @e rotegen a las ersonas @e or aA" transiten. %rove!Aan1o esto? el araeto se e1e tili:ar ara re1!ir la altra 1e la !ortina en la arte 1el libre bor1o? en la :ona 1el ara0ento 0oja1o.

2/

Diseño de Pequeñas Presas ,ija1o el an!Ao 1e la !orona se 1ise=a la !ortina? !al!ln1ola 1e arriba Aa!ia abajo? ara lo !al se 1e#nen las sigientes :onas 1e !l!lo? segn se observa en la #gra 9

?o!a I) Se 1e#ne 1es1e el !orona0iento Aasta el N%$E? 1on1e e4!lsiva0ente Aabr !argas verti!ales. Ser or lo tanto inne!esario a0entar la a0lit1 1e la base en esa :ona? !onservn1ose los ara0entos verti!ales. ?o!a II) ]sta ]sta se ser r 1e#n 1e#ni1 i1a a a na na alt altra ra en la @e? @e? !o !ons nserva ervan1 n1o o verti verti!a !ale less los los ara0entos? la resltante a resa llena in!i1a sobre la base en el l"0ite 1el ter!io 0e1io agas abajo. Sien1o ste el l"0ite ara @e no aare:!an tensiones 1el la1o agas arriba. ?o!a III) % artir 1e la se!!i;n @e li0ita la anterior :ona es ne!esario ir a0lian1o la base 1el la1o 1e agas abajo? !on el #n 1e evitar tensiones agas arriba. Esta :ona se 1e#n 1e#ne e a na na alt altra ra @e? @e? !o !ons nser erva van1 n1o o el ara0 ara0en ento to aga agass arri arriba ba vert verti! i!al al?? la resltante a resa va!"a @e1e en el l"0ite 1el ter!io 0e1io agas arriba. ?o!a IV) % artir 1e la se!!i;n @e li0ita la anterior :ona? a0bos tal1es se van a0lian1o lo ne!esario ara tener la resltante general en los l"0ites 1el n!leo !entral ter!io 0e1ioF 1e agas abajo a resa llena < 1e agas arriba a resa va!"a. Conor0e los eser:os 04i0os Aan i1o a0entan1o? los eser:os 1el ara0ento agas abajo a resa llena son 0s intensos? or lo @e en este la1o es 1on1e ri0ero se llega a los l"0ites 1e las resisten!ias a10iti1as or los 0ateriales 1e la !ortina < la !i0enta!i;n. -a altra a la !al se llege a los l"0ites 1e las resisten!ias? en el lano bajo est1io? ser el #nal 1e la ona IV. IV.

?o!a V) Se sige a0lian1o la base ara @e no se rebase la resisten!ia er0isible a !o0resi;n 1el la1o 1e agas abajo? a resa llena. El l"0ite 1e esta :ona @e1a a na altra 1el lano 1e est1io 1on1e las atigas 1e los 0ateriales 1e la !ortina o la !i0enta!i;nF al!an!en el valor er0isible 1el la1o agas arriba? a resa va!"a.

?o!a VI) El l"0ite 1e esta :ona @e1a a na altra 1on1e a0lian1o la base? tanto aga agass arri arriba ba ara ara res resa a va!" va!"a a !o !o0o 0o aga agass abaj abajo o a res resa a llen llena? a? los los l"0i l"0ite tess 1e resisten!ia no 1eben ser rebasa1os or los eser:os. ?o!a VI ?o!a VII) I) En es este te !a !aso so?? la in!l in!lin ina! a!i; i;n n 1e los los ara ara0e 0ent ntos os Aa res esl lta ta1o 1o tan tan ronn!ia1a @e ara la !ara 1e agas abajo? la Se!2 ^ e1e llegar a tener n valor

22

Diseño de Pequeñas Presas tan gran1e n valor @e e@ivalga a n tal1 1e /.9/F @e sea in!o0atible !on las sosi!iones 1e 1ise=o? or lo @e 1ebe eli0inarse? 0o1i#!an1o el 1ise=o.

C0"$u"os de es@uer1os)

23


% resa va!"a se !a0bian los ntos? bi!an1o el nto / agas abajoF < el 2 agas arribaF.

Criterios #ara e" $0"$u"o de es@uer1os -) Co.#resi2! .08i.a $o.#resi2! #er.isib"e) /)

2+


To1os To1os los eser:os son en lanos Aori:ontales

En ara0entos verti!ales9 _&rin!.Q _/ El _rin!. es el @e se !o0ara !on el eser:o er0isible.

5) Rasa!tes !o .a3ores que "os #er.isib"es Se anali:an bajo 1os o!iones9 aF ,ri!!i; ri!!i;n n sola0ent sola0ente e

2


En !aso 1e @e no se satisaga esta !on1i!i;n? se anali:a el in!iso bF bF ,a!tor 1e segri1a segri1a1 1 al 1esli:a0i 1esli:a0iento ento..

Esto es ara la lti0a se!!i;n Aori:ontal. C Q K.2 `! 9 Caa!i1a1 1e rasante 1el !on!reto si0le9 C Q K.2 X! valor 1e rtra. &er0.QK.2 &er0.QK.2 X!9 Eser:o 1e segri1a1 al nor0al. En !aso 1e @e ta0o!o se satisaga esta !on1i!i;n? enton!es se !a0bia la se!!i;n < se velven a reali:ar los !l!los.

IV)/ IV )/)) Ob Obra ra de de e8$e e8$ede de!$ !$ia ias) s) Tenien1o Tenien1o en !enta @e las allas o!rri1as 0n1ial0ente en resas 1e grave1a1 se Aan 1ebi1o rin!ial0ente a la ins#!ien!ia 1el verte1or 1e 1e0as"as? se ten1r ese!ial !i1a1o en s 1ise=o? basan1o los !l!los en 1atos obteni1os 1e la aveni1a 04i0a observa1a. -a estr!tra? 1e reeren!ia 1ebe @e1ar bi!a1a en el !ero 1e la !ortina? < even event tal al0e 0ent nte e en la la1e la1era ra?? ara ara lo !al !al @e1 @e1ar ar  an!l an!la1 a1a a al terr terren eno o natr natral al?? alojn1ose en !al@iera 1e las la1eras o en n erto natral. El gasto 1e 1ise=o ser 1esaloja1o or el verte1or !on na longit1 1a1a or la ;r0la 1e ,ran!is en verte1ores9

2

Diseño de Pequeñas Presas En la @e9 ( Q *asto 1e 1ise=o? en 03Hseg. C Q Coe#!iente 1el verte1or Q 2 0/H2Hseg ara el tio !i0a!io. -Q -ongit1 1e la !resta en 0. 8Q Carga 1e 1ise=o en 0. -a eleva!i;n 1e la !resta verte1ora se #jar !onsi1eran1o la !arga 1e trabajo a s 04i0a !aa!i1a1? a1i!iona1a 1e n bor1o libre @e nn!a ser 0enor a K.K 0? el @e o1r a0entarse 1e a!er1o !on la i0ortan!ia 1e la altra #ja1a a la !ortina < la longit1 1el et!AP? !an1o Aa
26


-a :ona 1e 1es!arga al ie 1el verte1or se bi!ar na estr!tra 1isia1ora? !o0o n 1eGe!tor Salto 1e Es@i o 1el tio Tenas!o. El tio 1e verte1or e0lea1o9 !i0a!io? !i0a!io Creager 1een1er 1e las !on1i!iones toogr#!as < geol;gi!as 1e la :ona 1on1e se alojar la obra 1e e4!e1en!ias o verteL 1or 1e 1e0as"as? < 1el !ar!ter 1el rgi0en 1e la !orriente arove!Aa1a? 1e la i0ortan!ia 1e la obra? 1e los !ltivos o !onstr!!iones lo!ali:a1as agas abajo? 0ateriales < resesto 1isonible. Can1o el verte1or sea 1el tio !i0a!io !on er#l Creager? ss !oor1ena1as las !ales eron 1eter0ina1as ara na !arga 1e / 0F sern 0ltili!a1as or la !arga 1e 1ise=o ara la aveni1a 04i0a obteni1a en el est1io Ai1rol;gi!o. &ara el !l!lo 1e la longit1 1e la !resta verte1ora? or 0e1io 1e la ;r0la 1e ,ran!is E!. /F? se to0ar n !oe#!iente 1e 1es!arga CQ2 0/H2Hseg.

27


-as !on1i!iones restri!tivas o1rn 0o1i#!arse a ji!io 1el ingeniero? !an1o se trate 1e estr!tras 1e este tio en resas 1e grave1a1 o 1eriva1oras.

IV))5) Ob IV Obra ra de to to.a .a)) Esta estr!tra va a estar 1ise=a1a en n!i;n 1e !;0o se tenga la 1es!arga. Si es libre? !an1o se va a entregar 1ire!ta0ente al !a!e? la obra 1e to0a o1r @e1ar to1a en el !ero 1e la !ortina. &ero !an1o la obra 1e to0a entrege el aga a n !anal enton!es enton!es 1eber bi!arse en la la1era? la1era? 1ebien1o 1ebien1o @e1ar enterra1a enterra1a ara o1er entregar al !anal. Can1o la obra 1e to0a @e1e en el !ero 1e la !ortina? se ini!iara !on na estr!tra 1e rejillas bi!a1a en na es!ota1ra bi!a1a a na !ota estable!i1a or el nivel 0erto? a!!esan1o a n !on1!to a resi;n? el !al entregara al #nal a na !aja 1e vlvlas? en 1on1e se bi!aran 1os? na 1e e0ergen!ia < otra 1e oera!i;n. &ara 1ise=ar la obra 1e to0a ri0era0ente se 1ebe tener el *asto Nor0al (nF @e? en n!i;n 1e la ser#!ie 1e riego? se e1en !onsi1erar los sigientes Coe#!ientes Unitarios 1e riego CrF a 0enos @e se tenga n est1io ese!"#!o sobre este ase!to9 En base a !oe#!ientes nitarios 1e riego CrF

25


C0"$u"os 7idr0u"i$os

Diseño 6idr0u"i$o de Obras de To.a #ara Presas Pequeñas) El 1ise=o Ai1rli!o 1e obras 1e to0a es el ro!eso 0e1iante el !al se obtiene el 1i0etro o ta0a=oF 1el !on1!to? el !al es 1eter0ina1o or tanteos en n!i;n 1el gasto 1e e4tra!!i;n nor0al (nF < 1el al0a!ena0iento 0"ni0o 1e oera!i;n %0F? bajo el sigiente ro!e1i0iento9 ro!e1i0iento9 /. Se obtien obtiene e el Nivel Nivel 0"ni0 0"ni0o o 1e Oera!i Oera!i;n ;n Ini!i Ini!ial al N.0.o N.0.o.iF .iF 1eter0 1eter0ina inan1o n1o rev revia ia0e 0ent nte e el valo valorr 1el 1el al0a al0a!e !ena na0i 0ien ento to 0"ni 0"ni0o 0o 1e oer oera! a!i; i;n n %0F %0F < obtenien1o obtenien1o s !ota rese!tiv rese!tiva a en el al0a!ena0i al0a!ena0iento? ento? entran1o entran1o en la gr#!a Eleva!ionesL Caa!i1a1es? as"9 %0 Q C$  K./ C

3K


3. Se sone n 1i0etro !o0er!ial? o n ta0a=o !onstrible? 1el !on1!to en la obra 1e to0a9 n e@e=o 1i0etro D? e4ige gran !arga < n gran 1i0etro D? e4ige e@e=a !arga. +. Se obti obtien ene e la velo velo!i !i1a1 1a1 0e 0e1i 1ia? a? 1ete 1eter0 r0in inan an1o 1o rev revia0 ia0en ente te la se se!! !!i; i;n n transversal 1el !on1!to9 VQ (H%/. 0Hseg ara evitar a:olva0iento 1el !on1!to. . Se obtiene la !arga 0"ni0a 1e oera!i;n? 0e1iante la ;r0la9

Don1e9 [4Q s0a 1e ar0etros 1e r1i1as 1e !arga lo!ali:a1a. -as r1i1as 1e !arga lo!ali:a1as? e1en ser9 aF Rejilla9 LLLLLLLLLLLLArQ r v2H2g bF &or entra1a9 LLLLLLL Ae Q e v2H2g !F &or vlvlaso !o0ertasF9 LLLLLLLLLLLLLLLLLLLA*Q * v2H2g 1F &or !a0bio 1e 1ire!!i;n9 LLLLLLLLLLLLLLLLLLLACQ C v2H2g eF &or sali1a9 LLLL ASQ S vLvCF2H2g vLvCF2H2g ........................... et!. &ara 1eter0inar el valor 1e  a!tor 1e ri!!i;nF? se e1e sar la e4resi;n 1e SYa0eeLJain? ara Rec +KKK9

. Se 1eter0ina el Nivel 0"ni0o 1e oera!i;n9 3/

Diseño de Pequeñas Presas N.0.o.Q N.N.%.!anal A0"n

6. Se !o0ara el N.0.o. !on el N.0.o.i. Debe ser r!ti!a0ente igal si es 0a
bF Se obtiene9 (04 ini! el

!F Se !ir!la este gasto or la se!!i;n nor0al 1ise=a1a? obtenin1ose as" valor 1e9 104i. 1F Se 1eter0ina el in!re0ento 1e la !arga 1e oera!i;n 1e la O. 1e T.9 dA Q 104i L 1 eF Se obtiene la !arga 04i0a real9 804QElev.N.%.$.E.LElev.N.N.%. 804QElev.N.%.$.E.LEle v.N.N.%. K.5dAF F Se 1eter0ina el gasto 04i0o real ( 04F? sstit
32

Diseño de Pequeñas Presas gF Se !ir! ir!la la este ste gast gasto o (04F? or or la se! e!!i !i;n ;n nor nor0al 1ise 1ise= =a1a? a1a? obtenin1ose 104. /K. Se 1ise=a el li0ita1or 1e gasto? bi!a1o agas 1ebajo 1e la obra 1e to0a. aF Se 1eter0ina la !arga 1el li0ita1or9 8li0 Q 104 L 1 bF Se sele!!iona el !oe#!iente 1el li0ita1or9 Si es n verte1or tio !i0a!io9 C Q 2.K 0/H2Hseg Si es n verte1or tio lava1ero9 C Q /.+ 0/H2Hseg !F Se obtiene el gasto 1el li0ita1or9 (li0Q (04 (n

!F Se 1eter0 1eter0ina ina la longit longit1 1 1el li0it li0ita1or? a1or? es es !onvenie !onveniente nte a!o0a= a!o0a=arlo arlo !on !on na antalla agas abajo9

33

Diseño de Pequeñas Presas V) (S (SPE PECT CTOS OS 4E 4ENE NER( R(+E +ES S DE DE CON CONST STRU RUCC CCIÓ IÓN) N) % !ontina!i;n 1are0os en or0a breve na se!en!ia sobre las a!tivi1a1es or eje!tar en la !onstr!!i;n 1e na e@e=a resa 1e grave1a1? Aa!ien1o Ain!ai en a@ellos ase!tos en los @e Aa< @e tener 0a
3+

Diseño de Pequeñas Presas tall taller ere es es ese e!i !ial ali: i:a1 a1os os?? lga lgarres ara ara !a !a0 0a0 a0en ento to?? obl obla! a!io ione ness !e !err!a !ana nass < abaste!i0iento 1e rea!!iones? Aerra0ientas? !o0bstibles? lbri!antes? !o0estibles? et!.. -os rin!iales rin!iales 0ateriales 0ateriales @e se tili:an tili:an en la !onstr!!i;n !onstr!!i;n 1e resas resas 1e grave1a1? son9 arena? grava? !e0ento? aga? ie1ra? a!ero estr!tral? er#les 1e a!ero? !ables? Aerrajes? intra < 0a1era. Es i0ortante 1eter0inar si !er!a 1e la obra e4isten ban!os 1e grava < arena @e e1 e1an an e4l e4lot otars arse e e! e!on; on;0i 0i!a !a0e 0ent nte e ara ara la !o !ons nstr tr! !!i !i;n ;n 1e la obra. obra. Debe Deber rn n obtenerse 1atos relativos a la !anti1a1 1isonible < a los !ostos 1e e4tra!!i;n? tritra!i;n? lava1o? !lasi#!a!i;n < a!arreo. %si0is0o? 1eber investigarse si e4isten ban!os 1e ie1ra @e e1a evental0ente tili:arse en 0a0oster"as. &ara !ono!er las !ara!ter"sti!as 1e los 0ateriales es ne!esario obtener las 0estras rese!tivas < enviarlas a n laboratorio 1e 0e!ni!a 1e selos ara s anlisis. Ta0bin 1ebern to0arse to0arse 0estras 1el aga 1isonible 1isonible ara saber? si or s !ali1a1? e1e tili:arse tili:arse ara la abri!a!i;n 1e !on!retos. &or lo @e rese!ta al !e0ento? 1ebe investigarse el !osto en la bri!a o 1istribi1or 0s !er!ano? el tio @e se abri@e? la or0a < el !osto 1el a!arreo? la a!ili1a1 1e !onsegirlo? si Aa< o!as 1e es!ase: < el lgar ara al0a!enarlo en la obra. obra . Del a!ero 1ebe investigarse ta0bin la a!ili1a1 1e !onsegirse? los a!arreos? el gra1o 1e 1re:a? los 1i0etros !o0er!iales? los er#les? ss 1i0ensiones? et!.. El !osto 1e la 0a1era < el Aerraje !lavos? tornillos? ernos? ala0bre? et!.F es i0ortante or s tili:a!i tili:a!i;n ;n en or0as ara !on!reto !on!reto < obra alsa? lo !al inG
3

Diseño de Pequeñas Presas 1esarrollo 1el 0is0o !o0o ara llevar s !ontrol. %!tal0ente la !onstr!!i;n 1e 0!Aas obras se lanea < !ontrola or el 0to1o 1e RUT% CRITIC%P. El 0 0to to1o 1o 1e R RUT UT% % CRIT CRITIC IC% %P es n sist siste0 e0a a l;gi l;gi!o !o < ra!i ra!ion onal al 1e lane lanea! a!i; i;n? n? rogra rogra0a! 0a!i;n i;n < !ontr !ontrol ol @e er0it er0ite e 1eter0i 1eter0inar nar el 0o1o 0o1o 0s !onve !onvenie niente nte ara ara eje!tar eje!tar n trabajo? trabajo? rogra0arlo rogra0arlo en e!Aas e!Aas < !ontrolarl !ontrolarlo o !on 0a
VI) OPE OPER(C R(CIÓN IÓN A '(NTE '(NTENI' NI'IEN IENTO TO)) -a oera!i;n 1e este tio 1e obras? !an1o se tiene na obra 1e to0a e4ige @e se oere 1e a!er1o a la 1e0an1a @e se va
3

Diseño de Pequeñas Presas VII)Costos VII) Costos aso$iados) aso$iados) &ara este tio 1e obras? es ne!esario @e la serinten1en!ia lleve n !ontrol 1e los !ostos 1e !onstr!!i;n 1e los 1ierentes !on!etos 1e trabajo 1e tal or0a? @e sirvan 1e base ara 0o1i#!ar el ro!e1i0iento !onstr!tivo? en !aso 1e notarse n alto valo valorr en alg algno no 1e es esto toss !o !on! n!e eto tos? s? 0e 0ejo joran ran1o 1o la til tili: i:a! a!i; i;n n 1el 1el e@i e@io o < ss ss ren1i0ientos. -a rogra0a!i;n 1e tili:a!i;n 1el e@io ara evitar tie0os 0ertos inne!esarios? s tili:a!i;n !on el 04i0o ren1i0iento? la reara!i;n 1el ersonal @e oera? 0antiene < reara el e@io 1e !onstr!!i;n? el s0inistro oortno 1e rea!!iones? !o0bstibles < lbri!antes.

36


DISE,O DE PRES(S DE 4R(VED(D

C

C

Consl Cons lta tan1 n1o o los los %r! %r!Aiv Aivos envia nvia1o 1oss a s Co Corrreo Ele Ele!tr !tr;ni!o ni!o so sobr bre e Diseño Estru$tura" de Presas de 4ravedad? arte te;ri!a < Aojas 1e !l!lo9

D%TOS &RESENT%DOS

/ Reali:a Reali:arr los !l!los !l!los 0anales 0anales @e er0i er0itan tan el 1ise=o 1ise=o estr!tra estr!trall 1e na resa resa 1e grave grave1a 1a1 1 ara ara se serr til tili: i:a1 a1a a !o !o0o 0o al0a al0a!e !ena na0i 0ien ento to 1e aga aga ara ara rieg riego. o. -a -ass !ara!ter"sti!as geo0tri!as 1el reservorio !orreson1en a lo @e se e4li!a en la arte te;ri!a < or0an arte 1e los 1atos @e se !onsignan ara !a1a *ro 1e Trabajo. Trabajo. Se sone @e la 1eter0ina!i;n 1e otros valores a1i!ionales @e1a a !riterio 1e los integrantes 1e !a1a *ro. Debern elaborar el 1ibjo #nal en lanta? eleva!iones < 1etalles @e !rean !onveniente. Corroboren las 1i0ensiones obteni1as 0anal0ente !o0o ele!tr;ni!a0ente. ele!tr;ni!a0ente. 2

Dibje las !rvas eleva!iones o !otas verss re reas < !aa! a!ii1a1e a1es o vol0enes tili:an1o la #gra.

4RUPO /) Cota / Q 7 0sn0  Cota 2 Q /.+ 0sn0 A Q 2. 0

I) DISE,O 6IDR(U+ICO DE +( PRES( Datos a $o!siderar

%! Q 2 K KKK.KK 0 3 Q 2 Aa Q 2. 0 2 0Q K.70 CeQ K./ arQ K.6 EvQ /.K. (%V$%>Q 3./ 03Hseg 0to1o 1e Se!!i;n < &en1ienteF 37

Diseño de Pequeñas Presas De los 1atos 1a1os or el roesor solo se to0; en !enta la !ota / Q 70sn0?1ebi1o a @e no se !ontaban 1atos 1e otras !en!as. Datos a $o!siderar

PRES ES(S (S DE &ara ara el rese sen nte trabaj abajo o se sa sarr !o0o base el libro 1e PR CONCRETO P(R( (BREV(DERO A PEFUE,O RIE4O DE S(4(RP( Tra1o de "as $urvas de !ive"

De a!er1o a la es!ala to0a1a? se !onsi1era @e !a1a !a1ra1ito tiene n rea  rea 2 1e +62.35 0

a= 4ra&$a de "as $urvas de GRE(SC(P(CID(DES GRE(SC(P(CID(DES de" vaso; vaso; $u3os datos se .uestra! a $o!ti!ua$i2! E"eva$i2!

. :

35

(rea

./ :) :

(rea - H

(rea - H

I!terva"o

Grea /

Grea /

verti$a" 7=

./

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. -

:)9 7

.

Vo"u.e

Vo"u.e!

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a$u.u"ado

#ar$ia" .5

.5

Diseño de Pequeñas Presas / 5 < 9

K)/9 //9)M/ 9L-<)5L --M-)KM /:-:K)<5

K)5 /;55<)/ L;:/)5 -;K:K)5-;LML)-

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/

So"u$i2! &ri0ero se !onstr
+K

Diseño de Pequeñas Presas 16

200,000

14

161,744.0 12

10

Area (ha)

8

100,000

94,378.7 Area Area

Volumen Volumen

6

54,468.5

4

29,993.5

2

14,044.4 5,241.4 38.1 1,205.2

0 0

1

2

3

4

5

0 6

7

8

9

Elevaciones (m)

*iura -) 4r0&$a E"eva$io!es Greas Ca#a$idades  Entran1o a la !rva 1e reas Caa!i1a1es? se 1eter0ina la Caa!i1a1 Total 1e %l0a!ena0iento? resltan1o @e9

C T% T% Q /3K KKK 0 3? @e se bi!a en la !ota 6. 0.s.n.0.N.%.N.F? sien1o esta es ta la !ota !o ta 1o 1on1 n1e e se b bi! i!ar ar  la !r !res esta ta 1e la ob obra ra 1e e4!e !e1e 1en! n!ia ias? s? arrojan1o n rea 1e e0balse 1e /K. Aa.  -a !aa!i1a1 1e a:olves se !al!la !on9

Ca:Q a:Q  a:Un a:UnVeQK.KK/f2f2K+?KKK Ca: Q6?K a: Q6?K 03  -a !aa!i1a1 0erta9

+/

Diseño de Pequeñas Presas %1i!ionan1o a la Ca: Ca: esta esta la !aa!i1a1 ara !r"a 1e e!es !o0o /K 0 3? se to0a !o0o !aa!i1a1 0erta a9 C$ C$ Q 6 7KK 03? @e al llevarse este a !rva Eleva!iones Caa!i1a1es se bi!a el N.%.0in. en 3./K 0? !ota a la @e se bi!ara la base 1e la obra 1e To0a? arrojan1o n rea 1e e0balse 1e K.+ Aa.

la

 -a !aa!i1a1 Wtil? es9

CQ C T% T% L C$ C$ Sstit
1e C!?

 Vol0en til9

Consi1eran1o n /K 1e la C T% T%? !o0o r1i1as or evaora!i;n e in#ltra!i;n? el Vol0en til es9 V Q C  Ve Ve V Q /22 2KK  /3 KKK V Q /K5 2KK 03.Este vol0en es el @e se 1estina "ntegra0ente a los bene be ne#! #!iios os?? tan anto to ar ara a ab abrrev eva1 a1er ero o !o !o0 0o ar ara a n na a e e@ @e e=a ser#!ie 1e riego. Deter.i!a$i2! Deter.i !a$i2! de "as $a#a$idade $a# a$idades s de abrevade ro 3 rieo)

El vo vol l0e 0en n t til il 1e 1est stin ina1 a1o o a ara ra ab abrrev eva1 a1er ero o < ri rieg ego o 1e 1ee en1e n1er r 1e 1ell ta ta0a 0a=o =o < ron1i1a1 1e la !onstr!!i;n < 1el vol0en 1e los es!rri0ientos @e se en!a!en Aa!ia el al0a!ena0iento. El ri0ero est se1ita1o al !oe#!iente 1e agosta1ero? al ta0a=o 1e los otreros < a otros a!tores li0itativos. Dentro 1e los ase!tos @e 1ebe 1e ben n !o !onsi nsi1e 1erar rarse se ar ara a 1e 1ete ter0 r0in inar ar el vo vol l0e 0en n t til il a ara ra abr abrev eva1e a1ero ro??  e1 e1en en 0en!ionarse? entre otros? la re!iita!i;n lvial? !oe#!iente 1e es!rri0iento? los @e eron !onsi1era1os ara el abaste!i0iento? !anti1a1 1e gana1o? terreno sobre el @e se !onstr
+2

Diseño de Pequeñas Presas tiene @e !brir 1e los asti:ales a los agajes? !on1i!i;n 0< i0ortante ara @e no ier1an 0s 1e las energ"as ne!esarias. El n0ero 1e !abe:as est 1eter0ina1o or la sigiente e4resi;n9 En la @e9 nC Q N0ero 1e !abe:as? 1a Q Distan!ia 04i0a en 0 @e e1e re!orrer el gana1o ara abrevar / 0 ara na !abe:a 1e gana1o 0a
E! "a que Va Q Vol0en til ara abreva1ero en 03 D1 Q Dota!i;n 1iaria 1e aga or !abe:a 1e gana1o en lt. T1 Q Tie0o Tie0o en 1"as @e se !onsi1era @e el gana1o to0ar aga en el abreva1ero en el tie0o 1e llvia to0an aga en !al@ier 1e;sito o !Aar!oF. & Q Coe#!iente 1e r1i1as? origina1o en la #ltra!i;n o evaora!i;n. 1a < Ca Q tienen el 0is0o signi#!a1o anterior.

&ara la regi;n 1on1e se bi!a el sitio? !onsi1eran1o @e e4isten astos natrales < goberna1ora? se to0an los sigientes valores ara los ele0entos 1e la e!a!i;n ara el vol0en 1e n abreva1ero. abreva1ero. 1aQ 2 0 Ca Q /K Aa H Cabe:a D1 Q +K lH1"a H Cabe:a T1 Q 3KK 1"asHa=o +3

Diseño de Pequeñas Presas & Q /.3 3K 1e r1i1as or evaora!i;n o in#ltra!i;nF

Si el 1e;sito se va a ali0entar !on aga 1e es!rri0iento @e tiene s origen en la llvia < to0an1o en !onsi1era!i;n @e en 0!Aos lgares se resentan a=os en @e o!o lleve? es !onveniente 1li!ar la !aa!i1a1 1el 1e;sito ara arove!Aar el aga 1e los a=os llviosos? < asegrar !an1o 0enos n a=o 1e es!asa re!iita!i;n lvial. &or lo tanto? el vol0en til ne!esario ara abreva1ero en el eje0lo @e se 1esarrolla? 1eber ser 1e 3?5K 03. &esto @e los !a0esinos general0ente se 1e1i!an a a!tivi1a1es 0i4tas? es 1e!ir? a la agri!ltra < a la gana1er"a? es !onveniente est1iar la osibili1a1 1e @e los abreva1eros !0lan estas 1os n!iones. -o anterior se logra 0e1iante el riego 1e ser#!ies 1e !ltivo a!tibles 1e irriga!i;n? sie0re @e el rea sea s#!iente0ente gran1e ara no elevar 1e0asia1o los !ostos or !a1a Ae!trea @e i0li!an las obras 1e riego. Vabr Q 3?5K 03 VrgoQ V  Vabr Q /K5 2KK  3?5K Vrgo Q /K 2K 0 3 Consi1eran1o n Vol0en brto ara 0e1io riego LVb0rL riego 1e a4ilioF 1e ?KKK 03HAaHa=o.  -a ser#!ie 1e riego? es9

Sr Q VrgoHVb0rQ /K 2K H?KKKQ 2/.K Aa? se 1ejan 2/ Aa? lo @e Aa!en n vol0en til ne!esario ara 0e1io riego 1e9 /K KKK 0 3? 1ejn1ose enton!es +2KK 03 ara abreva1ero. abreva1ero. -as !anti1a1es ne!esarias ara na !abe:a 1e gana1o 0a
++

Diseño de Pequeñas Presas Diseño de "a obra de e8$ede!$ias)

Este ro!eso e4ige la 1eter0ina!i;n 1e la aveni1a 04i0a? el !al se !o0ara !on el 1e la envolvente 1e Creager? @e al estar bi!a1o el sitio en la arte alta 1e la !en!a 1el Balsas regi;n 6BF? @e ara la ser#!ie 1e la !en!a 1e 2. 02? se obtiene n !oe#!iente 1e9 @Q5.K60 3HsegH02? @e al 0ltili!arse or el rea 1e la !en!a? reslta9 0.894

q =( 0.5033 C )( )( 0.3866 Ac )

0.048

( 0.3866 Ac )

−1

(Q %! @Q2. f 5.K6 Q 23./3 0 3Hseg Hseg?? ero ero es este te valo valorr es ara ara las las !o !orr rrie ient ntes es rin!iales? @e tenin1ose na 1eter0ina!i;n ntal or el 0to1o 1e se!!i;n < en1iente? < ante la in!erti10bre en s 1eter0ina!i;n se in!re0enta n K 1e las envolventes 1e Creager? tenin1ose as" el gasto 1e aveni1a a veni1a 04i0a9 (%V.$%>.Q 23./3 fK Q //. 0 3Hseg Consi1ern1ose @e el tio 1e obra 1e e4!e1en!ias es 1el tio !i0a!io C Q 2.K 0/H2HsegF? roonin1ose na !arga 1e 8V QK. 09 ( Q C - 8V3H2? 1esejan1o la longit1 se tiene9 - Q (HC8V3H2 Q //.H2.KfK. //.H2.KfK.3H2FQ/.3 0? se re1on1ea esta al 0etro sigiente9 - Q /6 0? enton!es la neva !arga es9 8VQ(H C-2H3QK.+5 0? 1e 1eja K.0. &or lo @e el N.%.$.E. Q Elev. N.%.N.  8 V Q Elev.6.KK.KQ Elev.6.KK.KQ 7.KK0? !on n rea 1e e0balse 04i0o 1e /3.+6 Aa.

 El libre bor1o? es segn la e!a!i;n.69

-.B. Q A  AX a. D;n1e9 A Q 2APH3? !al!lan1o AP !on la e!a!i;n 7F9 F AP Q K.KK v L K.K7F √ F

Co0o el et!A es 1e ,Q K.K/5 0? < la velo!i1a1 1el viento VQ/KK 0HA? 0.019 tiene9 AP QK.KKf/KKLK.K7F QK.KKf/KKLK.K7F √ 0.019 QK.+32FK./+QK.K 0

se

+

Diseño de Pequeñas Presas A Q K.6fK.K Q K.K+ AQK.K+ 0 b. AX es el bor1o libre a1i!ional @e se obtiene 1e la tabla a1jnta a la e!a!i;n /2F? @e ara la !on1i!i;n 0"ni0a &resas R"gi1asF < na Velo!i1a1 1el viento 1e /KK 0HA? se sele!!iona9 s ele!!iona9 AX QK.36 0? or lo @e el libre bor1o9 -.B. Q K.K+K.36 Q K.+/ Se to0a9 -.B. Q K.K 0  (e1an1o la altra 04i0a 1e la !ortina? en9

8$%>Q 8N%N  8v  -.B. Q Elev. 6. Elev.KFK.K.KQ7.K 0 8$%> Q 7.K 0 Eleva!i;n 1e la !orona9



Elev. CoronaQElev.,on1o Ca!e8$%> Elev. Corona QElev.K.KK7.K Elev. Corona Q7.K &ara el 1ise=o 1el !i0a!io se basa no en la !arga 1e 1ise=o 1el verte1or? @e Crea Creage gerr 1ete 1eterr0in; 0in; e4er 4eri0 i0en enta tal0 l0en ente te ara ara na na !a !arrga 1e / 0 na na se seri rie e 1e !oor1ena1as @e re!o0ien1a @e sean tili:a1as ara !argas Aasta 1e / 0 < arriba 1e esta 0ltili!ar 1i!Aas !oor1ena1as or el valor 1e la 0is0a? ero !o0o en este !aso no rebasa /? se to0an estas !oor1ena1as.

d 1=

Q CvB √ 2 gh

+

Diseño de Pequeñas Presas 1;n1e9 BQ-Q/6.K 0 CvQK.57 < AQN.%.$.E. L Elev. Cbeta Q Elev. 7 LElev./Q6.KK 0? or lo @e9 d 1=

11.56

0.98∗17 √ 2∗ 9.81∗7

1/ Q K.K5

RQ1/QfK RQ1/QfK.K5 .K5QK.25 QK.25  0? !onsi1eran1o !onsi1eran1o la ,igra //? < ali!n1ola ali!n1ola al resente eje0lo en la ,igra 2 se 0estra el 1etalle 1el resente 1ise=o.

SECCIÓN VERTEDOR% DE -% CORTIN%

DET%--E DET%--E DE- DE,-ECTOR TI&O ES(UI

*iura -<) Diseño 6idr0u"i$o de d e "a se$$i2! vertedora 3 de" dee$tor) dee$tor)

+6

Diseño de Pequeñas Presas Diseño de "a obra de to.a

Se !onsi1era na obra 1e to0a 1el tio tber"a a resi;n < vlvlas a la sali1a? ara lo !al to0an1o en !enta @e la ser#!ie 1e riego SrF? son 2/ Aa? el gasto nor0al or e4tra 4traer er or or la obra obra 1e to0a to0a?? se seg gn n la tabl tabla a 1e !o !oe# e#!i !ien ente tess nit nitar ario ioss 1e rieg riego? o? 0ostra1a a1jnta a la ,igra 5? Cr Q 2. lsHAa? or lo @e se tiene9 (NQ Cr Sr Q 2.f2/ Q 2. ls (N Q K.K2 03Hseg  ' ara ee!tar el ro!eso 1e 1ise=o se re@iere el N.0.o.i? el @e se 1eter0ina !on el al0a!ena0iento 0"ni0o? 1a1o or9

%0 Q C$  K./ C Q 67KKK./f/22 2KK %0 Q 2K K2K 0 3 ? entran1o !on este valor a la gr#!a gr #!a Eleva!iones Caa!i1a1es se obtiene9 N.0.o.iQ +. 0? este nivel er0itir robar @e el 1ise=o 1e la obra 1e se en!entra !orre!to. !orre!to.

to0a

 Se !al!la el 1i0etro ne!esario en lga1as !on el gasto en ls9 D= √ Qn Qn=√ 52.5 52.5=7.24

el sig sigiient ente 1i0 1i0et etrro !o !o0 0er!ial !ial 1e tbe tber" r"a? a? es el 1e DQ 7PK.2 7PK.2K3 K3 0F? roonin1ose n 0aterial 1e &VC.  Se 1eter0ina la velo!i1a1 0e1ia en el !on1!to9

vQ(NH%Q K.K2HK.67+fK.2K3 2FQ/.22 0Hseg c /. 0H seg.  -a !arga 0"ni0a 1e n!iona0iento? segn la e!. 5F? es9

Se to0a a la rgosi1a1 absolta ara asbestoL !e0ento !on rote!!i;n interior 1e asalto !o0o9 kQK.KK/00? < la rgosi1a1 relativa? es9 kHD QK.K QK.KK/ K/H HK. K.2K 2K32 32QK QK.K .KK6 K637 37 el n0e n0erro 1e Re
+7


 Q K.K3+3 -a s0a 1e los ar0etros 1e r1i1a 1e !arga lo!ali:a1a? observan1o la #g. ? se to0a a la Obra 1e To0a !onor0a1a !on9 rejillarF? entra1a re1on1ea1aeF? vlvlasL2L *F < !o1o al #nal 1el !on1!to CF? es9 [ 4 Q r e e2 2* *  C C sQ sQK. K.K KK K.2 .23 32 2K. K.KK KKF FK K.2 .2 / /. ./5 /5LL K.+F2H/5.2 [ 4 Q K.3K.2/K.K+2 Q K./7 [ 4 Q K./7  -a longit1 1e la tber"a se !al!la !on9

- Q Elev. Corona L Ele. N.%.0in.  DH2F t/t2FC - Q Elev.7.  Elev.3./K  K.2K32H2FF 2.2.F+. - Q .257f+. -Q 3K.55 0

A 0in Q K.52  &ara el N.0.o. se !onsi1era @e la 1es!arga 1e la tber"a es a n !anal? tal !o0o se 0estra en la ,ig./K? as" es9

N.0.o. Q Elev N.N.%.!analA0in N.N. %.!analA0in ElevN.N.%.!analQElev.N.%.0in.DS0QElev.3./KK.2K32K.2Q3.32 N.0.o. Q Elev.3.32K.52 N.0.o. Q Elev. +.+672 Co0o el N.0.o. es o!o 0enor @e el N.0.o.i? se !onsi1era bien 1ise=a1a la obra 1e to0a.

+5


 % !ontina!i;n se 1ise=a el !anal !on el gasto nor0al? 1ejan1o satise!Aas las e4igen!ias 1e9

aF Rela!i;n lantillaLtirante bF 1 c 1! !F v0inhvhv0a4? en la @e9 v0a4hva10hvK.7v!rit. Basa1os en lo anterior se obtvo la sigiente se!!i;n ara el ri0er tra0o 1e !anal9 (n Q K.K2 0 3Hseg

%Q K.K56302

nQ K.K/6? valor to0a1o ara el !on!reto tabla F

Q K.7++/

sQ K.KK/ as0i0osF 0Q/.K tabla 7F bQK.2/ 1Q K.2222 0

rQ K.//2 vQ K.+0Hs eQ K.6K0 erQ K.K+0 bH1Q K.56K3

1!Q K./++ 0 Se obtiene la !ota 1e ini!io 1el !anal? !on9 Cota Ini!io CanalQElev.N.N.%.L1QElev. 3.32LK.2222 Q Elev. 3.33/  Se 1eter0ina la se!!i;n ara el gasto 04i0o? !an1o la eleva!i;n 1el e0balse es el N.%.$.E.? or lo @e sigien1o le ro!e1i0iento estable!i1o? se llega a la sigiente se!!i;n9

(0a4 Q K.//3 03Hseg nQ K.K/6? valor to0a1o ara el !on!reto tabla F sQ K.KK/ as0i0osF 0Q/.K tabla 7F bQK.2/ 104Q K.322 0 A04 Q +.36 0

K

%Q K./6302 Q /./2+ rQ K./36 vQ K.0Hs eQ K.6K0 erQ K.K+0 N.$a4.%. !analQ3.30

Diseño de Pequeñas Presas  Se 1ise=a el li0ita1or 1e gasto? bi!a1o agas 1ebajo 1e la obra 1e to0a.

aF Se 1eter0ina la !arga 1el li0ita1or9 8li0 Q 104 L 1 QK.322 L K.2222 K.2222 8li0 Q K.K557 0 bF Se sele!!iona el !oe#!iente 1el li0ita1or9 Si es n verte1or tio !i0a!io9 C Q 2.K 0/H2Hseg !F Se obtiene el gasto 1el li0ita1or9 (li0Q (04 (n Q K.//3 K.//3 L K.K2 (li0Q K.KK 0 3Hseg  Se 1eter0ina la longit1 1el li0ita1or? es !onveniente a!o0a=arlo !on na antalla agas abajo9

0.0605

-li0Q

2 x 0.0998

3/ 2

-li0Q K.55 Se sele!!iona na longit1 1el li0ita1or 1e /.70.

/


II)) DI II DISE SE,O ,O ES ESTR TRUCT UCTUR UR(+ (+ DE PR PRES ES(S (S DE 4R 4R( (VE VED( D(D D  &ri0era0ente se 1e#ne el an!Ao 1e la !orona Ce=

H √ H 2

Q

√ 8 2

Q /.+/

Enton!es se to0a9 Ce Q /.K 0 Datos de" #ro3e$to

aF Tio Tio 1e !ortina !ortina 1e grave1a1 grave1a1 1e9 !on!reto !on!reto si0le si0le bF El !on!reto !on!reto ser ser 1e na resisten! resisten!ia ia a la !o0resi;n !o0resi;n 1e9 1e9 2. X! Q /+K gH!0 !F El 04i0o 04i0o eser:o eser:o nitari nitario o a la !o0resi !o0resi;n ;n ser 1e9 1e9 ! Q K.2 X! Enton!es9 ! Q 3 gH!02. 1F El 04i0o 04i0o eser:o eser:o nitari nitario o 1e !orte !orte ser 1e9 1e9 v:< Q K.2 X! Enton!es9 v:< Q 27 eF El eso vol0t vol0tri!o ri!o 1el 0ateri 0aterial al 1e la !ortina !ortina es9 3 C Q 2 2KK gH0 F El 0ateri 0aterial al 1e la !aa 1el le!Ao le!Ao 1el !a!e !a!e en !onta!t !onta!to o !on la !i0enta! !i0enta!i;n i;n 1e ro!a? tiene las sigientes !ara!ter"sti!as9 %nglo 1e reoso9 ^ Q 35 Rela!i;n Rel a!i;n 1e va!"os9  Q +K &eso vol0tri!o 1el 0aterial se!o9  s Q /KK gH03 gF El nglo 1e 1e ri!!i;n ri!!i;n estti!a estti!a 1e la !ortina? !ortina? \? es tal tal @e9 Tg \ Q K.6

2

Diseño de Pequeñas Presas AF -as !ara!ter" !ara!ter"sti!a sti!ass geo0tri!a geo0tri!ass 1e la se!!i;n9 se!!i;n9 %n!Ao 1e la !orona9 Ce Q /.K 0 -ibre bor1o9 -.B Q K. 0 %ltra 04i0a9 8 Q 7 0 Esesor 1e la !aa ser#!ial 1el 0aterial blan1o en el !a!e9 E Q 2 0 Cota 1el on1o 1el !a!e9 Elev. Elev. C Q K.KK 0 iF En !a1a lano lano se!ant se!ante e Aori:on Aori:ontal tal se sone sone @e @e la l"nea 1e 1rena 1renaje je @e1a @e1a a la ter!era arte? 1el ara0ento agas arriba? 1el an!Ao 1e la se!!i;n 1e la !ortina en ese lano. En el resente !aso or la altra no se le so galer"a 1e #ltra!i;n as" !o0o re1 1e 1renes. Cálculo de la zona I y II

%nlisis a resa llena

*i) -9) *uer1as *uer1as a$tua!tes e! $0"$u"o de 1o!a I 3 II; a #resa ""e!a

Ca1ro 1e anlisis ara el !l!lo 1e las :onas I < II a resa llena? to0an1o 0o0entos !on rese!to a n li0ite agas abajo a bajo 1el ter!io 0e1ioF.

3


VQ33KK4/K6K4Q+KK>/K 8Q33K4/KK4 2.42 Q. 42 33K>/ $QL724L+/2./4 2/>+5./.64 3 23.+4 3 364Q/5K.22+ 4 3 / 42L 27>L33 &ara @e la resltante se en!entre en el e4tre0o agas abajo 1el ter!io 0e1io la $QK? or lo @e9 /5K.22+ 43 / 42L

27>L33QK

El valor @e reselve la e!a!i;n es9 4Q/.332+0 -a s0a 1e las er:as verti!ales < Aori:ontales or lo tanto son9 VQ+KK>/KQ6K+.22 VQ+KK>/KQ6K+.22 g.  g. 8Q. 42 33K>/Q/5K.76 g.

Co!$"usi2! % la ron1i1a1 1e /.332+ 0? asa la resltante Re ReDF a resa llena or el e4tre0o agas abajo 1el ter!io 0e1io. a) Deter.i!a$ Deter.i!a$i2! i2! de "a resu"ta!t resu"ta!te e Re; a #resa va$%a; va$%a; ara na ron1i1a1 1e 4Q/.332+0.

+


*i) -9) *uer1as *uer1as a$tua!tes e! $0"$u"o de 1o!a I 3 II; a #resa va$%a En la #gra /? el nto 1e ali!a!i;n 1e la Rei e1e 1eter0inarse !al!lan1o los 0o0entos 1e to1as las er:as !on rese!to al nto oP. oP. SÍ'BO +O

DET(++E DE+ CG+CU+O

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p

/./.332+K.F2 2KK

2

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K./p!QK./4K+.52

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8QK+. 5

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'O'ENTO

K

K

/.732+FH2QK.5/ 2

L2.26 $QL2.26

El bra:o 1e la resltante? @e en este !aso !oin!i1e !on la e4!entri!i1a1 e4!entri!i1a1 es9 1e

BRQeQ$HVQL2.26HK+.52QK.K53 0? !on rese!to a oP? !o0o es 0enor tHQK.2 0.

%QBtQ/.4/Q/. 02 

Diseño de Pequeñas Presas %l !aer la resltante 1entro 1el ter!io 0e1io? est bien !al!la1o.

Deter.i!a$i2! de "os es@uer1os u!itarios !or.a"es a= ( #res #resa a ""e!a ""e!a Cal!lo 1e los eser:os en la base 1e la se!!i;n 1e anlisis9 σ 1 1 =

∑v A

(

1+

σ 1=9394.96

σ 2=

∑v A

(

1

6e

B

)

=

7046.22 1.5

(

1+

6 x 0.25 1.5

)

=9394.96

kg = 0.939 kg / cm 2 m2

−

6e

B

)

=

7046.22 1.5

(

−

1

6 x 0.25 1.5

)=

0

σ 2=0 kg / cm 2

El eser:o er0isible? !onsi1eran1o @e se bi!a en :ona s"s0i!a el sitio? es9 _Q/.33X!H Q/.33 f /+KH Q 3/.K3 gH!0 2 !o0o _/ < _2 son 0enores @e _ ? enton!es est bien.

b= ( #resa #resa va$% va$%a) a) Cl!lo 1e los eser:os en la base 1e la se!!i;n 1e anlisis. σ 1=

∑v A

(

1

+

σ 1=6444.94

σ 2=

∑v A

(

6e

)

7046.22 1.5

(

1

+

6 x 0.093 1.5

)=

6444.94

kg = 0.644 kg / cm 2 m2

1−

σ 2=2950.02

B

=

6e

B

)

=

7046.22 1.5

(

1−

6 x 0.093 1.5

)

=2950.02

kg =0. 295 295 kg / cm 2 m2

Co0o9 _/ < _2 son 0enores @e _? enton!es est bien.

Deter.i!a$i2! de rasa!tes) a= ( #res #resa a ""e!a ""e!a a./. ,ri!!i;n sola0ente9



Diseño de Pequeñas Presas ∑ H 1590.87 = =0.226 ∑ V 7046.22 Coe#!iente 1e ri!!i;n entre 0ateriales9 !on!retoL!on!reto QK.6. &or lo tanto9 !o0o !o0o K.22 Q tg \ q QK.6 < !o0o !o0o se satisa!e?
b= ( #resa #resa va$% va$%a a

∑ H = 604.69 =0.10 ∑ V 6046.92 Coe#!iente 1e ri!!i;n entre 0ateriales9 !on!retoL!on!reto QK.6. &or lo tanto9 !o0o !o0o K./K Q tg \ q QK.6 < !o0o !o0o se satisa!e?
Co!$"usio!es ?o!a II a= ( #res #resa a ""e! ""e!a a bF V Q 6K+.2 6K+.22 2 g. g. !F 8 Q /5K /5K.76 .76 g. 1F e Q K.2 .2 0 eF BR Q K 0 F _/ Q K.535 gH!02 gF _2 Q K gH!02 AF 8HV 8HV Q K.22 K.22 

i= ( #re #res sa va va$%a $%a jF V Q K+.52 g. F 8 Q K+. K+.5 5 g. lF e Q K. K.K53 0 0FB R Q K.K53 0 nF _/ Q K.++ gH!02 oF _2 Q K.25 gH!02 F 8H 8HV V Q K./ K./K K @F rF > Q /.332+0 sF B Q /.K 0

t) Cá Cálc lcul ulo o de de la la zon zona a III III

F En es esta ta :ona :ona se !o !ons nser erva va verti! verti!al al el tal1 tal1 aga agass arri arriba ba < se !o0ien !o0ien:a :a a roor!i roor!ionarle onarle n tal1 agas abajo? en este !aso se roone roone no 1e K.9/? @e1an1o li0ita1a a na altra en la @e la resltante a resa va!"a in!i1e en el l"0ite 1el ter!io 0e1io agas arriba? tal !o0o se observa en la ,igra /6.

6


vF =*iura = *iura -) *uer1as *uer1as a$tua!tes e! e" $0"$u"o de "a ?o!a III; a #resa va$%a) 4F Ca1ro Ca1ro 1e anlisis anlisis ara el !l!lo 1e la :ona III a &resa &resa va!"a? va!"a? to0an1o 0o0entos !on rese!to a 0 l"0ite agas arriba 1el ter!io 0e1ioF. 1= 3=

S

aa= DET(++E DET(++E DE+ CG+CU+O

ab=*UER?(

a$= a$= BR(?O BR(?O

ai=

aj=

*V

*6

ad=.= arF arF CeH2L eH2L

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a0F

p

aoF aoF /. /.4 42/.7 32+F22KK

aF 33

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2

LK./642

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aF atF

S

avF avF K./pXQ K./pXQK./ K./ 33KK4 2K

aYF

a4F 3

+.5F

a
2

L

FH2QK.5/

K+.

K.4 2

342L 3.6 2

bbF baF

p

bAF

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7

b!F b!F K. K. 42 2 H 2F22KK bjF K./pXQK./

b1F  bF

beF blF

bF 2BH3L 2K.4 2FH3 Q/.K b0F 42H3

bgF bgF K4 K4 2

bnF L

Diseño de Pequeñas Presas S bF

boF



K42 2F b@F

/7.33 342 3

brF V

bsF 

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bF $

bvF bYF VQ33KK42K+.52K42 2 Q K42 233KK4 2K+.52 b4F

8QL33K42K+.L42 2 Q L42 2L33K4 2K+.

b
L/7.33342 3 L6/./42 2L235.364 257.K/Q K

!bF

El valor @e reselve la e!a!i;n es9 42QK.55K7 0

!!F-a s0a 1e las er:as verti!ales < Aori:ontales or lo tanto son9 !1F

VQK42 233KK4 2K+.52 Q 57.+6 g.

!eF

8QL42 2L33K42K+.Q 223.+3 g.

!F Co!$"usi2! % la ron1i1a1 1e /.3/K5 0? asa la resltante Re ReIF a resa llena or el e4tre0o agas abajo 1el ter!io 0e1io. !gF !AF Deter.i!a$i2! de "a #ro@u!didad; a la !al asa la resltante a la resa llena ReDF or el e4tre0o agas abajo 1el ter!io 0e1io. !iF Can1o la resltan resltante te Re ReD asa or el nto n?se veri#!a @e9 $n Re ReDF Q K < or lo tanto $n ,F Q K si se e4resa estos 0o0entos en n!i;n 1e 4X2 se obtiene na e!a!i;n en @e se e1e !al!lar ese valor 1e 4X2 !al!la1a a resa llena es 0enor @e la 4X2 a resa llena. En !aso !ontrario? rige la 42 a resa va!"a.

5


!jF

$Q= *iura *iura -L) -L) *uer *uer1as 1as a$t a$tua! ua!tes tes e! e! e" $0"$u" $0"$u"o o de "a ?o!a ?o!a III; III; a #res #resa a ""e!a) !lF Ca1ro 1e anlisis anlisis ara el !l!lo 1e la :ona III a &resa &resa llena? to0an1o to0an1o 0o0entos !on rese!to a n l"0ite agas abajo aba jo 1el ter!io 0e1ioF. $s= '

$#= *UER?( *UER?( $.=

$!= SÍ

O

$o= DET(++ DET(++ E DE+ CG+CU+

$=

O

*V

$8= *

$q= BR(?O BR(?O $r= .=

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1!F /.4 /.4XX2 1aF

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p

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1F 2BH3LC 2BH3LCeH2 eH2Q Q 11F 33

1eF

/.K.4X2FH 3L /.H2QK.2 K.334X2

L2 72 K. +7 4X2 L/ / /. 63

K

Diseño de Pequeñas Presas 1nF/ 4 X2 2



1iF 1AF

S

1jF 1jF K./p K./pXQ XQ K./33K

1F

K4X2

1lF 3

10F

/.73/4X FH2QK.5/K

2

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K+.5F

K +. 3 4X2   3. 62 1F26 4 X2

1F 1oF

1@FK. 4X2

p

2

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1sF

2F22KK

1tF BH3L H3L

2

L

2K.42FH3QK.

5/

LK./64X2

. 7 4X2 3

ebF/7 1YF 1vF

S

14F K./pXQ K./pXQ K./K

1
1:F 

.3 eaF >X2H3

4X2 2F

33 4X2 3

e!F

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eeFa4X2 /.332+F H2QK

2

K

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eAF4X2/.332+FH

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3QK.333

3.

4X2K.+++

/ 4X2

4X2/.

3



332+F2

7 6. 75 4X2 

2

77 6.

/

Diseño de Pequeñas Presas /7 4X2  35 +. /2 eF23 . + 4X2 

3

5+ ./ eF ejF

,s

elF elF . .4 4XX2 /.332

e0F

enF 

+F2

eoF +H3 +H3 π F

+5 4X2

4X2/.332+F

2

QK.+2++4X2

/2

K.+

.



+3 54 X2   .6 e@F

erF S

evF /.K.4X2FL

K5 eYF

2/.K.4X2F

+/.6

/.K.

H3QK.K./

4X2



64X2

esF a4X2

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/.332+F

2

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3

4X2FH2Q

3K

KK4X2

.

/.332

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/.K.

X2

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2

6/ +.

2

Diseño de Pequeñas Presas 33 54 X2  K 7.  e
e:F

bF

aF



V

1F 

!F

$

eF F VQ3 VQ33K 3KK4 K4XX2K+.52K4X 2 2 22//4X 2K25.52

2

L2K4X 2

2

L/K75

4X2L/K/6

Q

3KK4X2

gF8Q33K4X2K+.4X 2 2K 4X2 2/332.+ 4X 2776..4X 2 2/+6.5K 4X257.3Q K.4X 2 2/7/K.34X 2/5K.7 AF$QL/K754X22L272K.+74X 2L///.63/4X 22K+.34X 23.62264X 22L 5/.74X 23/7.3334X 23/73./4X 2376.754X 22776./74X 235+./223.+4X 2 3 5+./+54X 22/2.+354X 2.6K5+/.64X 233K.734X 226/+.3354X 2K7. Q/6./K24X 23+35.5K24X 22L+77.5524X 2K.3/5 #F &ara @e la resltante se en!entre en!entre en el e4tre0o e4tre0o agas arriba arriba 1el ter!io ter!io 0e1io la $QK? or lo @e9 jF

/6./K24X 23+35.5K24X 22L+77.5524X 2K.3/5 Q K

F El valor @e reselve reselve la e!a!i;n e!a!i;n es9 4X2Q K.73350 GF

Co0o 4X2 h 42? enton!es el valor sele!!iona1o s ele!!iona1o es lo 1eter0ina1o a resa va!"a esto es9 4X2 QK.7335 0.

0F Co!$"usi2! % la ron1i1a1 1e9 4X2QK.7335 0 asa la resltante ReiF a resa va!"a or el e4tre0o agas arriba 1el ter!io 0e1io. nF % !ontina!i;n se veri#!a la osi!i;n 1e la resltante a resa llena ara el valor 1e 42QK.55K7 0? or lo @e la $ @e1a9 oF

$Q/6./K24X 23+35.5K24X 22L+77.5524X 2K.3/5

F F

$Q/ $Q/K/ K/. .35 353 3K K.5 .5K3 K3L+ L+K6 K6.6 .66K 6KK K.3 .3/5 /5

@F

$QLK.KK5 gL0

3

Diseño de Pequeñas Presas rF ' la s0a 1e 1e er:as er:as verti!ale verti!ales? s? es9 sF

VQ3KK4X2 222//4X 2K25.52

tF

VQ2 VQ2K7./ ./6/7 /7+3.6 3.63 3K K25.5 5.52

F

VQ6K72.25 g g.

vF El bra:o 1e la resltante? resltante? es9 BRQ$HVQLK.KK5H6K72.25QLK Q$HVQLK.KK5H6K72.25QLK.KKKKK/3 .KKKKK/3 0? !on rese!to a nP? < BQ/.K.4K.55K7Q/.55+ 0.

YF 4F 
%QBt QBtQ/.5 Q/.55 5+f/ Q /.55 .55+ +0

:F :F

eQBH eQ BHL LBr BrQ/ Q/.5 .55 5+H +HL LK. K.KK KKKK KKK/ K/3 3 QK.3 QK.333 33 0

gaF

-a s0a s0a 1e las las er er:a :ass Aori Aori:o :onta ntale less es9 es9

gbF

8QK.4X2 2/7/K.34X 2/5K.7

g!F

8Q+5.3K/K5.K5/5K.7

g1F

8Q35.5+ g.

geF gF

= Deter.i!a$ Deter.i!a$i2! i2! de "os es@uer1o es@uer1os s u!itari u!itarios os !or.a"es e! "a 1o!a III a= ( #resa ""e!a gAF Cl Cl!l !lo o 1e los los ese eser:o r:os? s? en la base base 1e 1e la se!! se!!i;n i;n 1e 1e anlis anlisis9 is9

∑v

(

giF

σ 1 1 =

gjF

σ 1=7103.242

gF

+

A

1+

6e

B

)

=

7082.29 1.9954

(

1+

)

6 x 0.333 1.9954

kg =0.7103 kg / cm 2 m2

=7103.242

Diseño de Pequeñas Presas σ 2 2 =

glF

∑v A

(

1−

6e

B

σ 2=−4.625

g0F

)

=

(

7082.29 1.9954

1−

)

6 x 0.333 1.9954

=−4.625

kg =−0.0005 kg / cm 2 cm 2

gnF Co0o9 _/ < _2 son 0enores @e _Q3/.K3 gH!02? enton!es est bien. goF b= ( #resa va$%a gF Cl Cl!l !lo o 1e los los ese eser:o r:oss en la la base base 1e la la se!!i se!!i;n ;n 1e anlis anlisis. is. -a e4!entri!i1a1 e4!entri!i1a1 !o0o la resltante a resa va!"a !oin!i1e !on el l"0ite 1el ter!io 0e1io? se tiene eQBHQ/.55+HQ K.333 0. g@F σ 1=

grF gsF

∑v A

(

1

+

6e

B

)

σ 1=9885.625

=

9856.467 1.9954

(

1

+

)=

6 x 0.333 1.9954

9885.625

kg =0.9885 kg / cm 2 m2

gtF

∑v

(

gF

σ 2=

gvF

σ 2=−6.436

A

1−

6e

B

)

=

9856.467 1.9954

(

1−

)

6 x 0.333 1.9954

=−6.436

kg =−0.0006 kg / cm 2 cm 2

gYF Co0o9 _/ < _2 son 0enores @e _Q3/.K3 gH!02? enton!es est bien. g4F g
∑ H = 3559.594 = 0.503 ∑ V 7082.29

A!F A!F Coe# Co e#!i !ien ente te 1e 1e ri! ri!!i !i;n ;n ent entrre 0ate 0ateri rial ales es99 !on! !on!rretoL etoL!o !on! n!rreto eto QK. QK.6 6.. A1F A1F &orr lo tant &o tanto9 o9 !o !o0o 0o K.K K.K3 3 Q tg \ q QK. QK.6 6 < !o !o0o 0o se sa sati tis sa! a!e? e?


∑ H 223.543 = = 0.023 ∑ V 9856.467 Coe# Co e#!i !ien ente te 1e 1e ri! ri!!i !i;n ;n ent entrre 0ate 0ateri rial ales es99 !on! !on!rretoL etoL!o !on! n!rreto eto QK. QK.6 6..

Diseño de Pequeñas Presas AiF&or AiF &or lo tanto9 !o0o !o0o K.K23 Q tg \ q QK.6 < !o0o !o0o se satisa!e?
7Q= Co!$ Co!$"us "usio! io!es es ?o!a III III 7"=

( #resa ""e!a

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ilF &ara el !l!lo 1e esta :ona? se sige el ro!e1i0iento sigiente9 /. % la altr altra a 1e 2. 2.3 3 0 !o !orr rres eso on1 n1ie ient nte e a las las :ona :onass I? II < III 1e la !orti !ortina? na? nor0al0ente se agrega na altra 1e /K 0? ero en este !aso la altra 04i0a

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Diseño de Pequeñas Presas 2.

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es 1e 7.K 0? or lo @e la altra 1e la :ona IV es 1e 7.KL2.3 0FQ.7336 0? or lo @e se anali:a !on esta las !on1i!iones 1e trabajo 1e la se!!i;n. Se sstit< sstit
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63

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AF AF O sea sea @e est est bien bien?? @e1a @e1an1 n1o o el tal1 tal1 aga agass arrib arriba a 1e 0/QK.2 0/QK.2K K < el 1e agas abajo a 02Q/? ara la ona IVL/. IVL/. b= (!0"isis a Presa va$%a de "a 1o!a IVIV-

iF Ca1r Ca1ro o 1e anlis anlisis is ara ara el !l!lo !l!lo 1e la :ona :ona IVL/ IVL/ a &resa &resa va!"a? va!"a? to0an1 to0an1o o 0o0e 0o0ent ntos os !o !on n res ese e!t !to o a g l"0 l"0it ite e aga agass arri arriba ba 1e la se!! se!!i; i;nL nL en el ara0ento 0oja1oF. u.= uQ=

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7K

Diseño de Pequeñas Presas ∑v

(

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σ 1=

4:F

σ 1=9096.502

σ 2=

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1

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(

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1+

8.9174

)

=9096.502

kg =0.910 kg / cm 2 m2 6e

+

)

=

B

)

=

49895.43 8.9174

(

1

−

6 x 0.93 8.9174

)=

2094.08

kg =0.21 kg / cm 2 cm 2

(

σ 1=2825.94

<F

σ 1 1 =

A

(

1

+

6e

B

)

kg = 0.283 kg / cm 2 m2

)

σ 2=13320.70

<0F
∑v

(

)

=

71993.02 8.9174

(

1

−

6 x

8.9174

13320.70

Co0o9 _/ < _2 son 0enores @e _Q3/.K3 gH!02? enton!es est bien.

a= ( #res #resa a ""e!a ""e!a <F <F a./. a./. ,ri!! ri!!i; i;n n so sola la0e 0ent nte9 e9 <@F VQ+575.+3 g.
7/

)=

kg =1.332 kg / cm 2 cm 2

3o= Deter.i!a Deter.i!a$i2! $i2! de rasa!tes)

(−0.966 )

∑ H 43457.506 = =0.871 ∑ V 49895.43

Diseño de Pequeñas Presas <F

&or lo tant tanto o el valo valorr to0a1o to0a1o 1e la tabla tabla N N K/< K/< !o0o !o0o no se sati satisa! sa!e? e? se

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43457.506

&or lo lo @ @e es est bi bien.

b= ( #resa va$%a

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∑ V tgφ +1.5 CXA Q :F,.S.D. :F,.S.D. Q ∑ H 53994.765

+ 316464.33

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+ 1.5 X 23660 X 8.917

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Q +.7 c 

:lF &o &orr lo @e est bien. bien. 1.= Co! Co!$"u $"usio! sio!es es ?o!a IV- IV-

a) ( #re #resa sa ""e!a ""e!a :nF VQ+575.+3 g g. :oF 8Q+3+6.K g g. :F e Q K.53 0 :@F BR Q .3750 :rF_/ Q K.5/K gH!02 :sF _2 Q K.2/ gH!02 :tF ,.S.D. Q 7./+3

72

b) ( #res #resa a va$% va$%a a :F V Q 6/553.K2 g. :vF 8 Q 65K.K g. :YF eX Q LK.+7 0 :4F BR Q 3.7//0 :
Q

Diseño de Pequeñas Presas aabF aa!F >IVL/ Q .7336 0? !on esta se llega al le!Ao 1el !a!e. aa1F aa 1F B Q 7.5/6 .5/6+ +0

aae= (!0"i (!0"isis sis de "a 1o!a 1o!a IV/ IV/ aaF aaF %l igal igal @e @e !on la :ona :ona IVL/ IVL/ se al!an al!an:; :; la altra altra 04i0 04i0a a 1e la !ortina !ortina?? la :ona IVL2 !o0ren1er la arte 1e la !i0enta!i;n @e al retirar el 0aterial blan1o @e1a la ro!a? el esesor 1e esta !aa es 1e 2.KK 0? tal !o0o se observa en la ,igra 2/.

a= (!0"isis (!0"isis a Presa ""e!a aagF aa7= Deter.i! Dete r.i!a$i2 a$i2! ! de R?IV- 3 de RAIV- aaiiF Deri aa eriva1o a1o 1el 1el anl anliisis sis a re resa va!" va!"a a 1e la ona ona IVL IVL/? a la [V? se le 1eno0inara9 RIVL/Q6/553.K2 g < a [8 se le 1eno0inara R 'IVL/Q65K.K g? @e @e arro arrojo jo na na [$Q2 [$Q26+ 6+3 3/. /.63 63 gL0 gL0?? ara ara n Bra: Bra:o o 1e 3.7/ 3.7//0 /0 < na na e4!entri!i1a1 e4!entri!i1a1 1e LK.+7 0. aajF De lo aajF lo ante anteri rior or los los res resl lta ta1o 1oss son9 son9 aaF RIVL/Q6/553.K2 g aalF R 'IVL/Q65K.K g aa0F BR Q 3.7//0

73

Diseño de Pequeñas Presas aa!=

7+

Diseño de Pequeñas Presas aao= *iura /-) *uer1as *uer1as a$tua!tes e! e" $0"$u"o de "a ?o!a IV/; IV/; a #resa ""e!a; que $o.#re!de e" estrato de "a $i.e!ta$i2! 7asta e" "e$7o ro$oso) aaF Ca1ro Ca1ro 1e anlisis anlisis ara el !l!lo !l!lo 1e la :ona IVL2 IVL2 a &resa &resa llena? to0an1o to0an1o 0o0e 0o0ent ntos os !o !on n res rese! e!to to a iP iP l"0 l"0it ite e aga agass arri arriba ba 1e la se se!! !!i; i;nL nL en el ara0ento 0oja1oF. aa@F En el !aso !aso 1el e0je e0je 1e tierras tierras Et/ < Et2 Et2 !o0o son son igales igales < en senti1o senti1o !ontrario se nli#!an < or lo tanto no se to0an en !enta. &ara el valor 1e pt/ se !onsi1era el eso vol0tri!o ara gra1o 1e satra!i;n 1el 0aterial 1e le!Ao 1el !a!e en la !i0enta!i;n 1e %rena < grava 1e9 tQ2?2K gH03 < ara el 1e pt2 ara !on1i!i;n se!a se !onsi1era tQ/?K gH03. aau= aar=

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Diseño de Pequeñas Presas ageF agF aggF aggF El bra: bra:o o 1e la resl reslta tant nte? e? es9 es9 BRQ[$H[VQK//K+.5+H67KK Q[$H[VQK//K+.5+H67KK5.55Q 5.55Q .+2+ 0 !on rese!to a iP < BQ /K.56+ 0? sien1o al !entro .255 0? o sea @e se tiene na e4!entri!i1a1 1e /./2 0? !an1o el l"0ite 1el ter!io 0e1io se en!entra a na e4!entri!i1a1 1e /.6 0.

agAF agiF agjF agjF &or lo @e est est bien bien 1ise=a1 1ise=a1a a esta :ona? :ona? @e1an @e1an1o 1o el tal1 tal1 agas agas abajo abajo en 02Q/? < el 1e agas arriba en K.29/ara la ona IVL2. IVL2.

a= (!0"isis (!0"isis a Presa va$%a va$%a de "a 1o!a IV/ IV/ agF Ca1ro Ca1ro 1e anlisis anlisis ara el !l!lo !l!lo 1e la :ona IVL2 IVL2 a &resa &resa va!"a? va!"a? to0an1o 0o0e 0o0ent ntos os !o !on n res rese! e!to to a iP iP l"0 l"0it ite e aga agass arri arriba ba 1e la se se!! !!i; i;nL nL en el ara0ento 0oja1oF. ao= a"= N

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75

Diseño de Pequeñas Presas aeF

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(

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)

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(

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)

=12049.923

kg =1.205 kg / cm 2 m2

)

6e

B

=

78009.699 10.5974

(

−

1

6 x 1.125 10.5974

)=

2672.48

kg 267 kg / cm 2 =0. 267 m2

asF Co0o9 _/ < _2 son son 0enores 0enores @e _Q3/.K3 _Q3/.K3 gH!0 gH!02? 2? enton!es enton!es est est bien. bien. b= ( #resa #resa va$% va$%a a atF atF VQ/ VQ/2/ 2/5K 5K5. 5.7 7g g.. 2 aF aF %Q/K Q/K.5 .56+ 0 avF avF BQ/K. Q/K. 56+ 56+ 0 aYF aYF eQ eQLK LK.+ .+55 55 0 a4F a
∑v

(

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σ 1=

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∑v A

(

1+

1

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)

=

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(

1+

6 x 0.499 10.5974

)

=14753.78

kg =1.475 kg / cm 2 m2

6e

B

)

=

121909.58 10.5974

(

1

−

6 x 0.499 10.5974

)=

8253.67

Diseño de Pequeñas Presas aleF alF alF

σ 2=8253.67

kg = 0.825 kg / cm 2 m2

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alg)

a"7= Deter.i!a Deter.i!a$i2! $i2! de rasa!tes) $= ( #res #resa a ""e! ""e!a a aliF aliF a./. a./. ,ri!! ri!!i; i;n n so sola la0e 0ent nte9 e9 aljF 'a en la anteri anterior or :ona :ona no se satis#: satis#:o o enton!e enton!es? s? se anali:a anali:a el el ,.S.D. ,.S.D. alF alF a.2. a.2. ,a!t ,a!tor or 1e seg segri1 ri1a1 a1 al 1esli 1esli:a0 :a0ien iento9 to9 allF VQ67KK5.55g. al0F 8Q+65K5./2g. alnF tg \ Q K.6 aloF 140 alF ! Q K.2 √ f ' c Q K.2 √ 140 Q 2.3 gH!02 Q 23K gH0 2 al@F % Q /K.56+ 02 ∑ V tgφ +1.5 CXA 78009.699 X 0.75 0.75 + 1.5 X 23660 23660 X 10.5974 Q Q alrF ,.S.D. Q 47909.162 ∑ H 58507.27

+ 376101.73

Q

47909.162

434609 47909.162

Q 5.K6 c 

alsF alsF &or lo @e @e e est st  bi bien. en.

altF

d= ( #resa va$%a

alF alF b./. b./. ,a!to ,a!torr 1e segri segri1a1 1a1 al 1esli: 1esli:a0i a0ient ento9 o9 alv alvF VQ/ VQ/2/5K /5K5.7 .7g. g. alYF alYF 8 Q /23 /23 6./ 6./2 2g. g. al4F tg \ Q K.6 140 al
∑ V tgφ +1.5 CXA Q a0bF ,.S.D. Q ∑ H 91432.19

+ 376101.73

12357.162

a0!F &o &orr lo @e @e est est bien. bien.

5/

+

121909.58 X 0.75 0.75 1.5 X 23660 X 10.5974 10.5974

Q

12357.162

467533.92 12357.162

Q 36.7+ c 

Q

Diseño de Pequeñas Presas a.d= Co!$ Co!$"us "usio! io!es es ?o!a ?o! a IV/ a.e= a) ( #re #resa sa ""e!a ""e!a a0F a0F VQ67 VQ67KK5 KK5.5 .55g 5g.. a0gF 8Q+65K5 8Q+65K5./2 ./2g. g. a0AF a0AF eQ/./2 eQ/./2 0 a0iF BRVF Q .+2+ 0 a0jF _/ Q /.2K gH!02 a0F _2 Q K.26 gH!02 a0lF a0 lF ,.S.D. .S.D. Q 5.K 5.K6 6

b) ( #res #resa a va$% va$%a a a00F VQ/2/5K5.7g. a0nF 8 Q /236 /236./2 ./2g. g. a0oF a0oF eX Q LK.+ LK.+550 550 a0 a0 F BRVF Q +.7K0 a0@ a0 @F _/ Q /.+6 gH!02 a0rF _2 Q K.72gH!02 a0sF ,.S.D Q 36.7+ 36.7+ 0

a0tF >IVL2 Q 2.K 0? !on esta se llega al le!Ao 1el !a!e. B Q /K.56+ 0

a0F

III)) CONC III CONC+ +USI USIONE ONES S DE+ DE+ DISE, DISE,O O ESTRU ESTRUCTUT CTUT(+ (+ a.1= a.v= S

a.= B

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Diseño de Pequeñas Presas Se 1ise=; na e@e=a resa 1e !on!reto tio grave1a1? !on la #nali1a1 1e 1isoner 1e aga ara el abreva1ero 1el gana1o < sa!iar la se1 < re1!ir la 0ortan1a1 en o!as 1e estiaje. %s" 0is0o? o1er 1isoner 1e !anti1a1es 1e aga ara e@e=as ser#!ies 1e riego? < evental0ente 1otar 1e aga ara sos 1o0sti!os. a0F  Se reali:; el 1ise=o Ai1rli!o 1e la resa @e ten1r na !aa!i1a1 til 1e /22 /22 2KK. 2KK.KK KK 0 3? teni tenien en1o 1o en !en !enta ta na na vi1a vi1a til til 1e 2 a=os a=os Aabr Aabr  na na !aa!i1a1 1e 0erta 1e 6 7KK 03 @e nos er0ite bi!ar el nivel 1e agas 0"ni0o @e se en!entra a na !ota 3./K 0sn0 < !on la !aa!i1a1 total 1e al0a!ena0iento @e es 1e /3K KKK.KK 0 3? el nivel 1e agas nor0ales a na !ota 1e 6.K0. anF  Se 1eter0in; @e el alivia1ero ser er#l !reager tio !i0a!io < se en!ontrara bi!a1o en la !ota 7.K0sn0 tenien1o n largo 1e 60etros en !a0bio la to0a se Aar or 0e1io 1e na tber"a 1e 7XX @e ten1r n largo 1e 3K.550? 1es!argan1o an !anal < s base estar bi!a1o en la !ota @e !orreson1e al N% 0inQ 3./K0sn0. aoF  Se reali:; el rese!tivo 1ise=o estr!tral 1e la resa @e tiene n an!Ao 1e !orona 1e /.0? !on na altra ser#!ial 1e 7.0 an!ln1ose en el selo 20 < na base 1e /K.56+0 /K.56+0 agas arriba arriba se obtvo tal1 1e K.29/ K.29/ < agas abajo se tienen 1os tal1es no 1e K.9/ < el otro 1e /9/ logrn1ose !on estas 0e1i1as la es esta tabi bili li1a1 1a1 1e la res resa a al !o !o0 0ro robar barse se @e @e no sr sre e alla allass or or volt volteo eo?? asenta0iento < 1esli:a0iento. 1esli:a0iento. aF 

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RECO'END(CIONES

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Tener !i1a1o al 0o0ento 1e reali:ar los !l!los !o0aran1o los reali:a1os  Tener 0anal0ente !on los 1e la Aoja 1e !l!lo. a
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Diseño Estructural de Presas de Gravedad

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