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Descripción: diseño bocatoma
BOCATOMADescripción completa
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eee
Diseño de bocatoma
Descripción: practica
Se aporta un ejemplo para diseñar una bocatoma lateral para le sistema de abastecimiento de agua de una localidad con poblacion de diseño de 28 250 habitantes.Descripción completa
DEFINICIÓN Y ANÁLISIS LAS PARTICULARIDADES Y LOS DIFERENTES TIPOS DE BOCATOMAS.
Descripción completa
OBRAS EN LOS RIOS(BOCATOMAS) Las obras más frecuentes en los ríos son los azudes o presas, obra que estriba en un muro construido a través del río con objeto de elevar el nivel de las aguas y embalsarlas, para luego recogerla recogerlas s por medio de toma de canal, canal, o bien por tubería, que las conducirán para ser destinadas a distintos usos; riego, fuerza motriz, abastecimiento a ciudades, etc. Las Las cada
pres presas as
cas o
han han
de
concreto,
ser ser
ya
dete determ rmin inad adas as
que
r ar a
vez
por por do s
cálc cálcul ulo o de
para para
ellos
se
encontraran en las mismas condiciones. na presa presa const consta a esenci esencialm alment ente e de ! "resa "resa propia propiamen mente te di ch a ,
o
cu erp o
de
pr esa ,
aliviadero
y
c omp u er t as ;
coronaci#n, pasarelas y estribos.
DEFINICIONES:
• AFORO : $egis $egistro tro contin continuo uo del escurr escurrimi imient ento o pluvi pluvial al que que establece una relaci#n entre el gasto del escurrimiento y el nivel del agua en un cauce o conducto.
• AZUD : %ambién se le llama &arraje, "resa de 'erivaci#n o (liviadero de 'emasía a una estructura que se levanta en el lech lecho o
de
río, río,
para para
repr repres esar ar
el
agua agua, ,
prod produc ucie iend ndo o
una una
elevaci#n de su nivel que permita la derivaci#n de ella y)o vertir al río el e*ceso de caudal captado, el cual pasa por sobre la estructura.
+on las estru estructu cturas ras que se const constitu ituyen yen en el BOCATOMAS MAS: : +on • BOCATO lecho de un río, y que permiten controlar la captaci#n de un caudal de agua para fines de aprovechamiento hidráulico, sean sean
de
agua agua
para para
pued pueden en
riego, riego, una una
genera generaci# ci#n n pobl poblac aci# i#n, n,
desc descar arga gars rse e
agua aguas s
de
energ energía, ía,
etc. etc.
Los Los
abaj abajo o
de
abaste abastecim cimien iento to
vol volme mene nes s una una
pres presa a
de
embo embols lsad ados os o
conducirse por canales o tuberías al punto deseado.
pued pueden en
• AVENIDA
MAXIMA
esp espera erarse rse
PROBABLE
de
una
mete metere reol ol#g #gic icas as
e
:
-s
la
comb combi inac naci#n i#n
des c ar g a
severa vera
hidr hidrol ol#g #gic icas as
que que
son son
de
qu e
pu ed e
cond condic icio ione nes s
razo razona nabl blem emen ente te
posibles en la regi#n en estudio.
• AVENIDA DE DISEÑO : -s un porcentaje de la avenida má*ima posible, el cual puede ser mayor o menor, dependiendo de las caract caracterí erísti sticas cas de la avenid avenida a y la potenc potencial ialida idad d del escurrimiento de la cuenca.
• ATAGUIAS
:
verticales
+on +on que
mant manten enim imie ient nto o
de
estr estruc uctu tura ras s se
colocan
comp compue uert rtas as, ,
prov provis isio iona nale les, s,
elem elemen ento tos s
para
o
h ac er
de
otra otras s
o
r ep ar a r
cons constr truc ucci ci#n #n
estructuras.
• CANALES : +on conductos abiertos que sirven para conducir por gravedad, y con fines diversos, masas de agua derivadas de los ríos, torrentes, lagos, embalses, o del subsuelo, mediante captaci#n conveniente.
CAVITA ITACIO CION : -s el fen# • CAV fen#me meno no que que se prod produc uce e cuan cuando do el escurrimi escurrimiento ento librement libremente e rompe rompe contacto contacto con la +uperfici +uperficie e del vertedor y se forma un vacío en el punto de separaci#n, originando depresiones o presiones negativas que llegan a deteriorar la estructura.
DENTELLON LONES ES : +on pantallas • DENTEL pantallas o cortinas cortinas que se construyen construyen con
el
obje t o
de
di sm in u i r
la
i nt en s i da d
de
las
filtra filtracio ciones nes a través través de la ciment cimentaci aci#n #n sobre sobre la que se asiento asiento el barraje barraje u otras otras estructura estructuras, s, así como evitar evitar el sinfonamiento o tubificaci#n.
• E CUA C IO N
DE
CONTINUIDAD
:
La
ma s a
de
un
fluído
que
atraviesa cualquier secci#n en una corriente, por unidad de tiempo, es constante.
• PILARES : +on estructuras generalmente de concreto armado, que conjun conjuntam tament ente e con los muros muros later laterale ales s consti constituy tuyen en el apoyo del sistema de izaje de compuertas y)o elementos de medici#n de caudales.
ESTRIBOS OS Y MUROS MUROS DE ENCAUZ ENCAUZAMI AMIENT ENTO O : +irve para anularlas • ESTRIB estructuras de la &ocatoma a las márgenes del río, además encausan el río evitando el desbordamiento de este, sobre todo todo en época época de má*ima má*imas s avenid avenidas. as. -stos muros serán serán de concreto y se construirán aguas arriba y aguas abajo del barraje rematando en transiciones alabeadas para empalmar con con
los los
talud aludes es
natur turale ales
del
río río.
-st -stos
muros, ros,
se
cimentaran sobre terreno duro y su dise/o será en base a la resistenc resistencia ia del terreno, terreno, a la topografía topografía del cauce y a las corrientes má*imas para evitar así el desbordamiento de las aguas.
• REMANSO : +e produce cuando se ejecuta un embalse en un río o canal, lo que origina una sobreelevaci#n de las aguas, influenciando el nivel del agua a una distancia variable de aguas arriba.
• SINFONAMIENTO : -s el movimient movimiento o de material material por debajo debajo de la presa, debido debido a la velocidad velocidad del agua de filtraci# filtraci#n, n, al aumentar aumentar la carga de agua, agua, que por su acci#n acci#n erosiva puede llegar a provocar la falla completa de la presa. +e produce cuando la gradiente crítica, es mayor que la unidad.
• VENTANAS DE CAPTACION : +on las estructu estructuras ras que permiten permiten tomar el agua del río y entregarla a un canal de derivaci#n o conducci#n.
• VERTEDEROS : +e consideran como válvulas de seguridad de una
presa.
'eben
tener
capacidad
para
descargar
grandes
avenidas sin da/ar la presa o cualquiera de sus estructuras y
al
mismo
tiempo
mantener
el
nivel
del
vaso
o
de
estructuras de distribuci#n.
• RIEGO : -s la aplicaci#n del agua al suelo, con el fin de proporcionar
a
éste,
la
humedad
necesaria
para
el
crecimiento de las plantas y lograr la e*plotaci#n racional y econ#mica del agua.
• COMPUERTA DE LIMPIA : +u funci#n es evacuar los sedimentos que se depositan aguas arriba del barraje, para lo cual se debe
considerar
una
pendiente
fuerte
en
la
zona
de
captaci#n hacia las compuertas de limpia.
• LOSA
DE
OPERACION
compuertas,
:
+irve
instalándose
para
sobre
abrir
ellos
los
y
cerrar
mecanismos
las de
izaje correspondiente, es en esta losa donde una persona puede movilizarse y poder operar las compuertas segn el caudal requerido.
INTRODUCCION I.- GENERALIDADES -l
"er
es
un
país
eminentemente
agrícola,
y
es
la
$egi#n 0oste/a en donde se ha dado mayor impulso a la agricultura llegando en algunas zonas a cierto grado de tecnificaci#n y a ser intensiva. (demás sus ríos son de características hídrico
uno
muy de
irregulares,
los
factores
siendo
el
recurso
limitantes
de
esta
agricultura.
-llo
trae
como
consecuencia
infraestructura
de
distribuci#n
aprovechamiento
y
riego
la
tal
construcci#n
que,
permita
dele
de
una
elemento
una
mejor
hídrico
mediante un adecuado funcionamiento.
-n
la
actualidad
las
obras
de
0aptaci#n
en
el
$ío
1orrope, en su mayoría son rsticos y no permiten una acci#n eficiente en la derivaci#n del agua con fines de riego, con el consiguiente perjuicio de los sectores de riego que están ubicados más abajo en el valle del $ío 1orrope.
"or las razones anteriormente e*puestas, es de carácter y necesidad básica se consideren obras definitivas que garanticen
un eficiente
y
adecuado
aprovechamiento
del
recurso hídrico.
II.- IMPORTANCIA DEL PROYECTO
• 2uestro
país
sufre
una
deficitaria
producci#n
de
alimentos teniendo que recurrir a la importancia de determinados productos agrarios. (nte esta situaci#n es
de
vital
mejoramiento
y
importancia ampliaci#n
de
darle la
prioridad
frontera
al
(grícola,
mediante
el
hidráulico
desarrollo
con
fines
de
de
obras
de
irrigar,
a
proyecto
es
aprovechamiento fin
de
superar
esta crisis alimentaria.
• La
ejecuci#n
de
este
importante
e
indispensable para la recuperaci#n econ#mica del área servido por esta obra, mejorando los niveles de vida de la
poblaci#n
se/alando las bases
del
desarrollo
econ#mico del sector agropecuario.
III.- OBJETIVOS -l presente proyecto tiene como objetivo!
• -l
dise/o
de
una
&ocatoma,
como
estructura
que
permita derivar las aguas del $ío 1orrope para fines de
irrigaci#n
varias
y
hectáreas
asegura de
el
cultivo
servicio para
la
de zona
riego baja
de del
distrito de riego de 1orrope.
• Lograr una mejor
captaci#n
durante
las
épocas
de
má*imas avenidas y épocas de estiaje para así poder ampliar
el
área
de
riego
e
3mpulsar
el
'esarrollo
(grícola de la zona y su desarrollo +ocio-con#mico.
MEMORIA DESCRIPTIVA 1.- UBICACION: -l proyecto se encuentra localizado en ! 'epartamento ! Lambayeque. "rovincia
! Lambayeque.
$egi#n
! 4$egi#n 2or 5riental del 1ara/on6.
La &ocatoma a ser construida, se ubicará en el cauce del
río
canales
1orrope, de
para
derivar
captaci#n;
por
sus la
aguas
hacia
margen
izquierda
conducirá las aguas por el canal 0astilla; y margen derecha
conducirá
las
dos
aguas por el
por la
canal +an
3sidro.
2.- AREAS A IRRIGAR: 0(2(L 0(2(L 0(+%3LL( ! 3rrigará
789:
apro*imadamente, serán
!
maíz,
as.
de
cuyos
terreno cultivos
algod#n,
pastos,
maracuya, lim#n y mangos. 0(2(L +(2 3+3'$5 ! 3rrigará
7<=:
apro*imadamente, serán
!
maíz,
as.
de
cuyos
terreno cultivos
algod#n,
pastos,
maracuya, lim#n y mangos.
.- GEOLOGIA :
1argen
3zquierda
profundidad arcilloso.
y
'erecha
!
material
arenoso
y
asta
9.::m.
estratos
de
de Limo
-l
cauce
>Lecho
profundidad.
del
río?;
arena
hasta
@.<:m.
de
!.- "IDROLOGIA: "ara calcular los caudales má*imos, medios y mínimos del río 1orrope; se utilizaran @ estaciones de (foro ubicado en! -staci#n de (foro ! 0hiniama >$ío 1otupe? -staci#n de (foro ! "uchaca >$ío la Leche? -stos dos ríos se unen y forman el río 1orrope. Los caudales se han logrado con un rango de registros de aforo de 9: a/os incluidos el del a/o de 7AA<.
#.- SELECCION DEL TIPO DE BOCATOMA:
• -l tipo de &ocatoma considerada para el proyecto será de barraje mi*to, el cual consta de !
• na
presa
de
derivaci#n
o
barraje
0oncreto 0icl#peo.
• n frente de regulaci#n y limpio. • n frente de 0aptaci#n.
impermeable
de
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES • +e tendrá que encauzar con terraplén todo el tramo que corresponde al río 1orrope aguas arriba de la &ocatoma así como parte del tramo aguas abajo del mismo; para evitar el desbordamiento del río en épocas de má*imas avenidas; ya que se trata de una zona muy baja y el tirante de agua que traería en dichas épocas no serían lo suficiente como para conducir dicho caudal.
• (guas arriba de la &ocatoma; por naturaleza del río se ubica una curva; por lo que es necesario que además de su encauzamiento con el terraplén se debe proteger dicha curva un
enrrocado,
erosi#n
del
una
longitud
terraplén
y
suficiente
causar
da/os
para a
evitar
la
la
estructura
proyectada.
• %ambién es necesario que se encauce con terraplén; un peque/o tramo final de ambos ríos que concurren para formar el
río
1orrope;
debido
a
que
la
longitud
del
remanso
producto de esta presa llegaría a cubrir parte del tramo final de dichas ríos y traerían consigo al desbordamiento de las aguas en épocas de má*imas avenidas.
• -n épocas de má*imas avenidas es posible mantener las compuertas de limpia completamente levantados, para evitar que
estas
sean
da/adas
por
las
palizadas
que
traen
las
aguas, también se deben de limpiar las rejillas para evitar que estas se obstruyan.
• +e deben de pintar peri#dicamente las compuertas; ya que son
de
fierro
malograrse
y
están
dispuestas
las compuertas.
"ara
esto
a
ser
se debe
o*idadas
y
limpiar
la
pintura antigua con una escobilla de fierro; la pintura a usar debe ser anticorrosivo.
• (l manipular las compuertas, estas deben ser operadas en forma alternadas para mantenerlas operativas; ya que de no ser así podrían quedar inutilizadas por falta de uso.
• -n épocas de estiaje del río debe mantenerse el nivel de agua mínimo para la captaci#n de ambas márgenes; esto se logra
regulando
las aguas con las compuertas
de limpia;
evitando así perjudicar a los agricultores.
• -s necesario instalar una estaci#n Limnigráfica en cada canal de captaci#n para poder controlar los caudales que se están derivando y evitar el e*ceso o el defecto del mismo.
• -s facultad del 3ngeniero, durante el proceso de ejecuci#n de
la
obra
modificar,
completar
o
adoptar
algunas
situaciones particulares, con el fin de asegurar una mejor ejecuci#n de los trabajos y lograr que la estructura quede muy bien hecha.
• 'ebido
a
que
el
dise/o
realizado
está
basado
en
la
aplicaci#n de f#rmulas te#ricas, de ser posible llevar a un modelo
hidráulico
a
fin
de
realizar
las
correcciones
hidráulicas respectivas previo a la ejecuci#n de la obra.
CUADRO N$ %1 DISTRIBUCION EMPIRICA EN LAS DESCARGAS MAXIMAS ANUALES (MEDIAS DIARIAS MAX.) RIO C"INIAMA (1&'&-1&&)
9.A:B8 9.9
A) METODO GUMBEL TIPO I -ste método tiene la siguiente funci#n! y
D>*? G ee donde! y G a>* *o? a y * o G sean parámetros de la funci#n J -l método de Iumbel %ipo 3 se puede resolver mediante el 1étodo de la Fariable $educido, de los 1ínimos 0uadrados y de los 1omentos. -n
nuestro
caso,
usaremos
el
1étodo
de
la
variable
reducida donde a y *o se obtiene segn sea! "ara muestras infinitamente grandes Ko G * :.8Cσ* a G 7.@
σ*
"ara muestras limitadas, que es nuestro caso! Ko G * H2 .
σ*
>1oda?
2 a G
σ2 )σ* >"arámetro 'ispersi#n?
aciendo y G a>* *o? y reemplazando *o y a en ella, se obtiene !
∴ * G * σ* >y y2?......>7? σ2 "ara los parámetros estadísticos ya calculadas son! * G 99.8
(demás
con!
2
G
9:;
tabla
2E:7
σ* G =8.89@9
σ G 7.77@9< y2 G :.C9B@@
$eemplazando en >7? M G 99.8y :.C9B@@?
7.77@9< M G BB.A7@=y @.9A9B
Los caudales de má*imas avenidas para diferentes periodos de retorno considerado son!
B) METODO LOG PEARSON III -sta funci#n de distribuci#n es la misma que la funci#n "earson Doster 333, con la diferencia de que vez de la variable, se usa la variable transformada y G log *, en consecuencia se usa los parámetros estadísticos 4y6.
La
densidad
de
la
funci#n
"earsonDoster
333
es
la
y
se
sgte! f>*?G y.ec*.>7*)a?ca 'onde para el método log "earson 333! *G 7:y; donde
H:,
a
y
c
son
parámetros
de
la
funci#n
determina de acuerdo a las siguientes relaciones. cG @σ@ ; aG @σ8
γ donde
γ
γ
@σ@
σ y γ es la desviaci#n estándar y /a inclinaci#n de
la serie empírica. -n nuestro caso H:G
σ y γ se calculara en funci#n de HG log *
c
>ac?ac
.
σ>ac7?
∫ α yd*
ac
-l área de la 3ntegral se toma generalmente igual a la unidad. La
definici#n
yG
f>*?
se
resuelve
integrando
mediante
apro*imaciones y para diferentes probabilidades en donde (gG
γ )σ9.
"or consiguiente y,
σy , 0uy y γ 8 son los parámetros de la
serie empírica de variable transformada yG log * $esolviendo la -cuaci#n obtenemos! La funci#n Log "earson 333 H G y
σyO
>@?
Los parámetros estadistas ya calculados son! y G H G :.AB@:
σy G :.B@@< 0sy G 7.::9@ $eemplazando en >@?
∴
H G :.AB@: :.B@@
; HG log *
'onde O está en funci#n de la inclinaci#n 0sy y se obtiene de la tabla 2E:8 para diferentes periodos de retorno
considerados se encuentran a continuaci#n tabulada.
