Diseño Hidráulico Bocatoma

DISEÑO HIDRÁULICO DE BOCATOMA "QUEBRADA LAS CUEVAS" DATOS Qmáx: 202.20 lps Qmáx: 0.2022 m³/seg

Qmed: 188.74 lps Qmed: 0.1887 m³/seg

Q<=,>?: 4.47 lps Q<=,>?: 0.0045 m³/seg

@ A,BB,C?: 0.70 Kg/cm² DISEÑO DE LA BOCATOMA

° Pendiente lc!l de l! "#e$%!d! / %í ° 'nc( lc!l de l! "#e$%!d! / %í:

5.00 & 5.00 m

          h

         H

Diseño del Azud ) * 1.00 m $ * 5.00 5.00 m

+,stim!d-

Cálculo de l l!u de c# $ % P!%! cálc#l de ( emple!%ems l! %m#l! del e%tede%. Q

nde : Q : 3!#d!l máxim +áxim! 'enid!- * 0.2022 m³/seg  : 3e. 3e. 6e%tede% 6e%tede% segn l! %m! de l! c%est! +Pe%l 3%e!ge%( : 'lt#%! de c!%g! (id%á#lic!  ti%!nte de !g#! s$%e l! c%est!. c%est!. 6 : 6elcid!d de !ce%c!mient !ce%c!mient 1.00 m/seg $ : 'nc( del %í / "#e$%!d! "#e$%!d! 5.00 m % & '(') '(') *

9#eg !l despe!%:

Cálculo de l +elocidd del #u so,e l ces! del zud QD*'.6D ' * 0.05 m. x 5.00 m ' * 0.2; m² 9#eg : V & '(-' *.se#

Qmín: Qmín:

Cálculo de l c# e/e#0!ic %e 1 cálculo de ls coode/ds del zud 9! c!%g! c!%g! ene%gG ene%gGtic tic! ! s$%e s$%e el e%te e%tede% de%  iene iene ! se% se% l! s#m! s#m! del del ti%!nt ti%!nte e de !g#! !g#! más más l! l! !lt#% !lt#%! ! !lc!n !lc!n p!s del !g#!. D(e*(D D6D LD2D MD2gD %e & '(''('- * 3n este este !l% !l% c!lc#l!m c!lc#l!mss l!s c%d c%den!d! en!d!ss del !H#d !H#d m#ltiplic m#ltiplic!nd !nd l!s l!s c%den!d! c%den!d!ss del Pe%l Pe%l 3%e! 3%e! 01- p% (eJ p!%! !sí $tene% l! A!$l! A!$l! C° 02 T,l 23 '4 Coode/ds Oi#i/les del 8e9l Ce#e 6 7 0.000 0.12E 0.100 0.0;E 0.200 0.007 0.;00 0.000 0.400 0.007 0.E00 0.0E0 0.800 0.142 1.000 0.25E 1.200 0.;F; 1.400 0.5E5 1.700 0.87; 2.000 1.2;5 2.500 1.FE0 ;.000 2.824 ;.500 ;.818 4.000 4.F;0

T,l 23 '5 Coo Coode de/ /d ds s A:us A:us! !d d 8e9l Ce#e 6 0.000 0 .0 0.00F 0 .0 0.017 0 .0 0.02E 0 .0 0.0;4 0 .0 0.052 0 .0 0.0EF 0 .0 0.08E 0 .0 0.10; 0 .0 0.121 0 .0 0.14E 0 .0 0.172 0 .1 0.215 0 .1 0.258 0 .2 0.;01 0 .; 0.;44 0 .4

8ER;IL DE CREA
0. 050

0. 100

0. 150

0. 200

0. 250

0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.;00 0.;50 0.400 0.450

Pe%l de 3%e!ge%

0. ;00

0. ;50

Cálculo de l c# e/e#0!ic %e 1 cálculo de ls coode/ds del zud 9! c!%g! c!%g! ene%gG ene%gGtic tic! ! s$%e s$%e el e%te e%tede% de%  iene iene ! se% se% l! s#m! s#m! del del ti%!nt ti%!nte e de !g#! !g#! más más l! l! !lt#% !lt#%! ! !lc!n !lc!n p!s del !g#!. D(e*(D D6D LD2D MD2gD %e & '(''('- * 3n este este !l% !l% c!lc#l!m c!lc#l!mss l!s c%d c%den!d! en!d!ss del !H#d !H#d m#ltiplic m#ltiplic!nd !nd l!s l!s c%den!d! c%den!d!ss del Pe%l Pe%l 3%e! 3%e! 01- p% (eJ p!%! !sí $tene% l! A!$l! A!$l! C° 02 T,l 23 '4 Coode/ds Oi#i/les del 8e9l Ce#e 6 7 0.000 0.12E 0.100 0.0;E 0.200 0.007 0.;00 0.000 0.400 0.007 0.E00 0.0E0 0.800 0.142 1.000 0.25E 1.200 0.;F; 1.400 0.5E5 1.700 0.87; 2.000 1.2;5 2.500 1.FE0 ;.000 2.824 ;.500 ;.818 4.000 4.F;0

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8ER;IL DE CREA
0. 050

0. 100

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Pe%l de 3%e!ge%

0. ;00

0. ;50

Diseño del esl!o o colc%=/ *o!i#udo

         2

          h          1           h

D(D XD2D : D*0.45D DQD /Y+D(D XD1D N%m#l! 'p%xim!d! nde : Q : 3!#d!l de !g#! s$%e el !H#d !H#d p% met% line!l O+m³/seg-/m (2 : P%#ndid!d !g#!s !$! (1 : P%#ndid!d  espes% de l! lámin! e%tiente !l pie del !H#d ,ect#!nd t!ntes s#pniend #n ( :

1.17 m. l#eg

l! elcid!d de c!id! se%á:

D6D XD1D D*D Y+D2g(D 61 * 4.7F m/seg Q * '.6 * +( 1 x 1.00- x 6 1

'dem!s :

(1 * Q/6 1

R

Q * 0.040 O+

R

%4 & '('4 *

'(%! l! !lt#%! !lt#%! tt!l tt!l del !g#! )e s$%e s$%e el lec( lec( !g#!s !%%i$ !%%i$! ! es ig#!l ig#!l ! (e)  de de l! ene%gí! ene%gí! !%%i !%%i )e * )'TI  t'UI'  6²/2g )e * 2.22 2.22 m P% l t!nt l! p%#ndid!d de l! c#enc!  clc(n se%á: 2.22 m. S ( S (1 *

1.04 m

'demás l! p%#ndid!d de !g#!s !$! se%!: (2 (2

* 1.04 m.  t 'UI' 'V'W? * 1.04 m. 

0.28 m

(2 * 1.;2 m D(D XD2D D e !c#e%d ! l! %m#l! de e%%i!m el %e"#e%imient de p%#ndid!d !g#!s !$! ( 2 es:

%5 & '(5' *

O>

 

9#eg pdems !s#mi% #n! p%#ndid!d de !g#!s !$! cnst%#cti! +incl#id l! p%#ndid!d del %5 & '(?@ * Cálculo de l lo/#i!ud de l cue/c 9 * 5 +( 2 S (1+ic( !l% es el mínim %

L & 5( * A/álisis de es!,ilidd del zud      g       2       /       ²       6

     ?       '   (       '      )       '   (       '

4

      '       5   (      4

      '       5   (      4

      '      C   (       '

      '      C   (       '

5  A

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B

'()@

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     )       A   (       '

'( 4(5?

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Secci=/ eui+le/!e

?)('@ #

@(44 #

C

A 45@(44 #

'(5 45?)('@ #

4(5?

A/álisis de c#s 1 Fuezs c!u/!es Cálculo de Fuezs Cálculo de ls Fuezs de Gesi=/ su,Gesi=/ 1 e*Gu:e$

     )       A   (       '

N#e%H!s en 3 * =in +6²/2g-

Zx(* Zx(*

1000 +0.05  0.04 - * 8E.11 [g 1000 +0.05- * 45.08 [g

N#e%H!s en ' * =in +6²/2g-

Zx(* Zx(*

1000 +1.20 1000 +1.20

N#e%H!s en V *

Zx(* Zx(*

1000 +0.70- * 700.00 [g 1000 +0.70- * 700.00 [g

N#e%H!s en  *

Zx(*

1000 +0.;5- * ;50.00 [g

Ele*e/!o 1 2 ;  At!l

Di*e/si=/ 0.EE 1.20 0.58

 0.05  0.04 - * 128E.11 [g  0.05 - * 1245.08 [g

8eso EsGec9co

8eso

Bzo

2400.00 2400.00 2400.00

;00F.E0 8;5.20 F74.40 481F.20

0.F1 0.;F 0.2F

1.F0 0.58 0.70

P#nt de !plic!cin del pes *

;;44.2E KgSm. /

481F.20 Kg *

a ] * 0.EF

Mo* 27; ;22 282 ;;4 0.EF m

8

A

B       '      ?   (       '     &      7

J 4(5?

R

6&8

A/álisis de l secci=/ eui+le/!e Cálculo de Gesos 1 *o*e/!os co/ esGec!o l Gu/!o B ,xcent%icid!d *

0.E2 S 0.EF *

S0.07

' l! iH"#ie%d! del cent%

Cálculo del e*Gu:e co/ % & 4(5' P * Z x (²/2 *

1000 x +1.20-²/2 *

720.00 [g

,l emp#e tiene s# p#nt de !plic!cin ! 1.20/; * 0.40

desde l! c%est! d

9!s #e%H!s de emp#e \ pes sn ds ect%es c#\ di!g%!m! se %ep%esent! t!l c#!l se di!g%!m! de c#e%p li$%e mst%!d !nte%i%menteJ !demás de "#e dic(! %el!cin pe%mit p%p%cin: x/\ * P/]J ^*P_`/]

* 720.00 x 0.40 /

x/\ * 0.0E ,ntnces l! %es#lt!nte p!s! !

0.EF S 0.0E

* 0.E; desde V

9! excent%icid!d !(%! es de 0.E2 S 0.E; * 0.01 D centímet%s del cent% de l! $!se c!si !l medi del te%ci cent%!l.

481F.20

8esi=/ ue e:ece l es!uc!u so,e el !ee/o e/ el eK!e*o A 8esi=/ MáKi  ' * ]/' +1  E e/d ' *

415;.17 Kg/m²

 ' *



;E1F.7; Kg/m²

 ' * 0.42 Kg/m² 9#eg :

@ * 0.70 Kg/cm²

b

0.42 Kg/m²

A/álisis de es!,ilidd co/! el desGlz*ie/!o C# Hoizo/!l E*Gu:e Go A#u O+ 2540.00 

8E.11 -/2 x 1.20 * +700.00 x 0.70-/2 *

S1575.E7 Kg 245.00 Kg S1;;0.E7 Kg

C# Ve!icl P% 3nc%et : P% 'g#! : +45.08 +1245.08

 ;50.00- x  700.00- x

1.24/2 0.E2/2  +

0.E2 x

*

481F.

*

244. S10;E.

700.00 - *

4027. ,ste pes !ct#!nd s$%e el te%%en de #nd!cin cn #n ceciente de %iccin #e%H! de 0.E0 x 4027.17 Kg * 241E.;0 Kg  "#e se pne ! l! #e%H! de P% l t!nt (!\ seg#%id!d cnt%! el desliH!mient p%"#e : 5?4(' >#

N

4'( >#

3n ests !l%es tenems #n !ct% de seg#%id!d cnt%! el desliH!mient de: 241E.;0 Kg 1;;0.E7 Kg

& 4(@5

b

4()'

1.20/2 0.E2

x 1.20/; * /2x+0.E22/; *

A/álisis de es!,ilidd co/! el +ol!eo Mo*e/!o To!l de Vol!eo $ P!%! ell tm!%ems mments en el p#nt V: ment !ct#!nte ee%cid p% el emp#e de !g#! : 8E.11 700.00

x 1.20²/2  x 1.24²/2 

1200.00 x 545.08 x

a ]6 * Mo*e/!o MáKi*o Resis!e/!e ment ee%cid p% el 3nc%et :

*

ment !ct#!nte ee%cid p% el emp#e de !g#! : ;50.00 x

1.24²/2 

S;04.F2 x

1.24/2 *

a ]B * P% l t!nt (!\ seg#%id!d cnt%! el lte p%"#e : ?)(') >#

N

4'5( >#

3n ests !l%es tenems #n !ct% de seg#%id!d cnt%! el desliH!mient de: ;457.05 Kg 10E2.77 Kg

b

& (5)

4()'

Cálculo de l l!u del u*,l del ,ocl P$ * 1.;0 + ^d  d 50 -

N%m#l! ! #tiliH!%: nde:

P$ : ,s l! !lt#%! del $c!l p!%! %ed#ci% l! c!ntid!d de m!te%i!l slid !l c!n!l dise "#e p#ede tene% #n! !lt#%! de 0.40m ! 0.E0 ^d : A!m! medi de l!s %c!s "#e t%!nsp%t! el %í : d50 : A!m! de l!s p!%tíc#l!s de l! c#%! g%!n#lmGt%ic! : ( : ,s l! c!%g! del $c!l t%!$!!nd cm e%ted% s# !l% c% c!#d!l de +Q- del c!n!l P$ * 0.12E m =e Becmiend! P$ b 40 cm ,ntnces !s#mims: 8, & '(' * Diseño del C/l 8i/ciGl DQ*D D'D /DnD

〖 D.BD 〗 L+D2D

MD;D -.D=D L+D1D MD2D -

ise!%ems #n c!n!l de seccin %ect!ng#l!%.      L      B

     T

     7

    1

, & 51 Q : 0.0045 m³/seg =: 0.05 n: 0.015 9#eg !l despe!% ` tenems :  ` * 0.04 m

'(%! p% p%ces cnst%#cti !smims ` *

0.;0 m V9 * 0.;0 m

R R

$*  ` A *

Diseño de l lo/#i!ud del ,ocl

9ngit#d de $c!l D 9$D  ! 1.5 $ +!nc( de l! pl!ntill! del c!n!l p%incip!l -. 9$  1.50 +'nc( de l! pl!ntill! del c!n!l p%incip!l9$  0.F0 m 9$ * 0.E0 m Cálculo de %o DQD XD0D 3!lc#l!ms l! c!%g! D(D !plic!nd l! %m#l! de g!st p!%! e%tede% %ect!ng#l!%: nde: Q0 : 3!#d!l de dise del c!n!l p%incip!l : 3: 3eciente de dec!%g! !%i!$le :

0.0045 m³/seg 0.1F +P!%! este tip de ent!n!

espe!nd l! %m#l! tenems: %o & '(44) * Cálculo de l Gedid de c# Go e:ill (% * K +/!- +4/;- 612/+2g-=en j1 nde: 61 : 6elcid!d del !g#! %ente ! l! %eill! en m/seg Q0 : 3!#d!l de dise del c!n!l p%incip!l en. m³/seg K : 3eciente depende de l! %m! del $!%%te. e : i!met% de l!s !%ill! de l! %eill! en cm. ! : =ep!%!cin ent%e !%ill!s se %ecmiend! 5 ! 10 cm. j1 : 'ng#l del h# del %i cn el c!n!l ete%mn!ms l! elcid!d D61D 61* +Q0 /9$_(Beempl!H!nd !l%es tenems: 61* 0.0E m/seg

1.7F 1.5F cm Is!%em 5 cm. ;0.00 °

Beempl!H!nd !l%es en l! ec#!cin !nte%i% tenems: % & '(''' * De!e*i/ci=/ del /*eo de +ills C6 * 9$ / +!e2V & @ De!e*i/ci=/ de l l!u del ,ocl ($*((%V9 nde : V9 : V%de 9i$%e :

0.15 m

Beempl!H!nd : ($ * 0.27 m 's#mims #n !l% cnst%#ctiJ simil!% ! l!s dimensines del c!n!l de ent%!d! ($ * 0.55 m

($*0.55 m

9$*0.E0 m 3t! de ing%es s$%e l! c%est! del e%tede% : 'lt#%! del e%tede% de ing%es : 3!%g! (id%á#lic! :

0.20 m 0.55 m 0.;5 m

Cálculo de l lo/#i!ud del +e!edo de e/!d$ DQ*D D2D /D;D Dk9D Y+ 〖 D2g(D

〗 LD;D

-

nde : Q : 3!#d!l de dise :  : 3eciente de ent%!d! : ( : 3!%g! (id%á#lic!

0.0045 m³/seg 0.50 0.;5 m

D9*D DQD /+D2D MD;D DkD Y+ 〖 D2g(D

〗 L;

--

9 * 0.015 m '(%! p% seg#%id!d !s#mi%ems : 9*

E.28 m

ic( !l% se !#st! ! l! de l! #$ic!ci

;u/cio/*ie/!o e/ co/dicio/es de *áKi* +e/id '(%! necesit!ms s!$e% "#G c!#d!l p!s! p% l! ent!n! %eg#l!d%! en cndicines de máxim! ! est c#%%e t*1.05 es deci% 1.00 m. de !lt#%! del !H#d más 0.05 m. de c!%g! s$%e el c!lc#l!% !u  el ti%!nte de !g#! en el c!n!l desp#Gs de l! ent!n! %eg#l!d%! se p%cede%á p% t! !l%es p!%! die%entes c!#d!les t!l cm se m# est%! en l! t!$l! \ c#%! "#e g%!c! ls !l%es ! !u * 0.000 0.05F 0.100 0.150 0.200 0.250 0.;00 0.;50 0.400 0.450 0.500 0.550

A *P 0.00 0.04 0.0E 0.0F 0.12 0.15 0.18 0.21 0.24 0.27 0.;0 0.;;

8 * 0.E0 0.72 0.80 0.F0 1.00 1.10 1.20 1.;0 1.40 1.50 1.E0 1.70

R * 0.00 0.05 0.08 0.10 0.12 0.14 0.15 0.1E 0.17 0.18 0.1F 0.1F

R5. 0.00 0.1; 0.18 0.22 0.24 0.2E 0.28 0.;0 0.;1 0.;2 0.;; 0.;4

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S4.5 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22

V * 0. 2. 2. ;. ;. ;. 4. 4. 4. 4. 4. 5.


20.00

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120.00

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,l c!#d!l de s!lid! p% l! ent!n! %eg#l!d%! se%á Q*!$Y+2g(-J dnde ! \ $ c%%espnden ! l!s l! ent!! \ (*t 0StISt< '(%! !n!liH!nd s!$ems "#e el !H#d mide : 1.00 m. \ "#e cnt!ms cn #n! c!%g! (i !sí mism t!m$iGn s!$ems "#e l! c!%g! net! sin c!%g! (id%á#lic! en l! ent!n! de c!pt!cin es l t!nt l! c!%g! máxim! c#%%e ! 0.40 m. \ "#e gene%! #n c!#d!l de : 110.41 Dlit/seg 9#eg cn este !l% despe!ms (J teniend #n !l% de  ig#!l ! : ( * 0.01 m P% l t!nt :0.01 m. *

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e dnde : A# * 0.;8 m

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0.70

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dise!%ems el e%ted%. Is!nd el ti%!nte máxim A

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nde : Q : 3!#d!l de dise : 0.105F m³/seg  : 3eciente de ent%!d! : 0.55  A,6 : esniel de ent%!d! 0.20 m ( *A#SA,6 : 3!%g! (id%á#lic! 0.18 m D9*D DQD /+D2D MD;D DkD Y+ 〖 D2g(D 〗 L; --

9*

0.874 m

+,st! dimensin se%á l! de$iendse !#st!% ! l! t Hn!J 6

DISEÑO DEL DESARE2ADOR 3!#d!l de cnd#ccin +Q- 4.47 lit/seg 'lt#%! del c!n!l de ing%es +(- 0.E0 m  Ai%!nte del !g#! en el c!n!l de ing%es+`- 0.04 m 'nc( de seccin del c!n!l de ing%es +$- 0.E0 m 'ng#l de die%genci! de t%!nsicin +- 12.50  6elcid!d lngit#din!l en el des!%en!d% +6- 0.0; m/seg iámet% mín. de l!s p!%tic#l!s ! dec!nt!% +f- 0.;0 mm 'nc( des!%en!d% en %el!cin !lt#%! de !g#! V: 2 ) 3eciente de seg#%id!d +3 =- 2 9! !lt#%! de !g#!s +)- en el des!%en!d% depende de l! elcid!d +6- el c!#d!l +Q- \ el !nc( + V des!%en!d%J l#eg #s!nd l! ec#!cin de cntin#id!d Q*6.V.) se tiene ) * 0.27 m 9#eg el !nc( del des!%en!d% %es#lt!J V *

0.55 m

9! elcid!d de dec!nt!cin p!%! el diámet% de l! p!%tíc#l! está denid! p% el d!t expe%iment '%[(!ngeis[i es ] * ;.240 cm/seg =egn l! ec#!cin de =t[es \ tm!nd l! exp%esin de =[l p!%! el cmpnente n%m!l de t# u*1.52 ] %es#lt! l! ec#!cin sig#iente p!%! l! lngit#d del des!%en!d% +99 * 1.18+3=.(.6/]- * 0.E0 m C?A': 9!s dimensines encnt%!d!s !nte%i%mente sn dimensines mínim!s \ se !#st!%án ! l! % encnt%!d! en c!mp \ t!l cm se m#est%!n en ls pl!ns.

DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE TRA2SICI2 CA2AL  TUBERA Diseño Hidáulico 3n el c!#d!l de dise +Q * 0.004470 m³/seg. - tenems "#e dic( c!#d!l ing%es! f * 4 +6 * Q/'*0.00447/+/4_ +4_0.0254-²- - 6 * 0.55 m/seg 9#eg p!%! dete%min!% l! !lt#%! de l! cám!%! de ing%es es neces!%i cnce% l! +)- p!%! "#e el g!st de s!lid! p#ed! h#i%. ) * 1.5E x 612/+2g-

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) : 3!%g! de !g#! en met%s +m- del h# 6 : 6elcid!d +m/seg.6 * 0.55 m/seg

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