UNIVERSIDAD “CÉSAR VA VALLEJO” - TRUJILLO
Facultad de Ingeniería Escuela Profesional Profesional de Ingeniería Ingeniería Civil
TEMA
“DISE
:
ÑO HIDRÁULICO DE UNA BOCATOMA” NOMBRE DEL CURSO
:
OBRAS HIDRÁULICAS
PROFESOR
:
ING. ÓSCAR MAZA ESPINOZA
FECHA
:
TRUJILLO, 16 DE SEPTIEMBRE DEL 201
ALUMNO
N° DE CODIGO
ANGULO "ILCHEZ, E#$%&
21120'()00
LOPEZ SANTILLAN, I*++%
211200222
PACHECO PACHECO GRADOS, E-+#-/
21120'0)
PONCE CONTRERAS, S$#3
21(101621
"AL"ERDE MONTO4A, E537
21120)0(
NOTA
OBSERVACIONES:
1.-
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!
2.-
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!
OBRAS HIDRAÚLICAS
Contenido I.
INTRODUCCIÓN..................... ................................ ..................... ..................... ........................................... ................................ 3
II. OBJETIVOS..................... ................................ ..................... ..................... ...................... ..................... ..................... .................... .........3 3 2.1. 2.1. Ob Obje jeti tivo vo gene genera rall..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ......................... ..............3 3 2.2. 2.2. Ob Obje jeti tivo vos s ese ese!" !"#! #!os os..................... ............................... ..................... ..................... ........................... .................3 3 III .
$%RCO TEÓRICO..................... ................................ ..................... ..................... ..................... ........................... ................. 3
&.1. Bo!ato'a..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..........................3 ................3 &.1. &.1.1. 1. De#n De#ni! i!i( i(n n.................... ............................... ..................... ..................... ......................................... .............................. 3 &.1. &.1.2. 2. )*n *n!i !ion ones es..................... ............................... ..................... ..................... ........................................ .............................. 4 &.1.&. &.1.&. Con+i Con+i!io !iones nes +e Dise,o Dise,o.................... ............................... ..................... ............................. ................... 4 &.1.-. &.1.-. Inor' Inor'a! a!i(n i(n /i+r /i+rol( ol(gi! gi!as as.................... ............................... ..................... ..................... ............... ....5 5 &.1.0. &.1.0. Con+i Con+i!io !iones nes E!ol(g E!ol(gi!a i!as s ..................... ............................... ..................... ............................ ................. 6 &.1.. &.1.. Clas Clasi#! i#!a!i a!i(n (n +e Bo!a Bo!ato' to'as as....................................................6 &.1. &.1.. . Tio Tios s +e Bo! Bo!at ato' o'as as................................................................6 &.1.3. &.1.3. 4arte 4artes s +e Bo!at Bo!ato'a o'as s.................... ............................... ..................... ..................... ......................9 ...........9 &.1.5. &.1.5. )*n!ione *n!iones s a+i!io a+i!ionale nales s +e bo!ato'a bo!ato'as s .................................3 &.1.16.Criterios &.1.16. Criterios +e +ise,o 7i+r8*li!o +e bo!ato'as....................3 &.1.11.Dise,o &.1.11. Dise,o /i+r8*li!o +e *na Bo!ato'a...................................4 &.1.12.C8l!*los &.1.12. C8l!*los 'ate'8ti!os 'ate'8ti!os +e ele'entos +e *na bo!ato'a . .! &.1.1&.Bo!ato'as &.1.1&. Bo!ato'as 9 el )en('eno +el Ni,o :)EN;........................."! &.1.1-.4roble'as &.1.1-. 4roble'as ese!iales <*e resentan las bo!ato'as ......"9 &.1.10.=a &.1.10. =a ingenier"a !ivil en el +ise,o +e *na bo!ato'a............"9
"
OBRAS HIDRAÚLICA | HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
Contenido I.
INTRODUCCIÓN..................... ................................ ..................... ..................... ........................................... ................................ 3
II. OBJETIVOS..................... ................................ ..................... ..................... ...................... ..................... ..................... .................... .........3 3 2.1. 2.1. Ob Obje jeti tivo vo gene genera rall..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ......................... ..............3 3 2.2. 2.2. Ob Obje jeti tivo vos s ese ese!" !"#! #!os os..................... ............................... ..................... ..................... ........................... .................3 3 III .
$%RCO TEÓRICO..................... ................................ ..................... ..................... ..................... ........................... ................. 3
&.1. Bo!ato'a..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..........................3 ................3 &.1. &.1.1. 1. De#n De#ni! i!i( i(n n.................... ............................... ..................... ..................... ......................................... .............................. 3 &.1. &.1.2. 2. )*n *n!i !ion ones es..................... ............................... ..................... ..................... ........................................ .............................. 4 &.1.&. &.1.&. Con+i Con+i!io !iones nes +e Dise,o Dise,o.................... ............................... ..................... ............................. ................... 4 &.1.-. &.1.-. Inor' Inor'a! a!i(n i(n /i+r /i+rol( ol(gi! gi!as as.................... ............................... ..................... ..................... ............... ....5 5 &.1.0. &.1.0. Con+i Con+i!io !iones nes E!ol(g E!ol(gi!a i!as s ..................... ............................... ..................... ............................ ................. 6 &.1.. &.1.. Clas Clasi#! i#!a!i a!i(n (n +e Bo!a Bo!ato' to'as as....................................................6 &.1. &.1.. . Tio Tios s +e Bo! Bo!at ato' o'as as................................................................6 &.1.3. &.1.3. 4arte 4artes s +e Bo!at Bo!ato'a o'as s.................... ............................... ..................... ..................... ......................9 ...........9 &.1.5. &.1.5. )*n!ione *n!iones s a+i!io a+i!ionale nales s +e bo!ato'a bo!ato'as s .................................3 &.1.16.Criterios &.1.16. Criterios +e +ise,o 7i+r8*li!o +e bo!ato'as....................3 &.1.11.Dise,o &.1.11. Dise,o /i+r8*li!o +e *na Bo!ato'a...................................4 &.1.12.C8l!*los &.1.12. C8l!*los 'ate'8ti!os 'ate'8ti!os +e ele'entos +e *na bo!ato'a . .! &.1.1&.Bo!ato'as &.1.1&. Bo!ato'as 9 el )en('eno +el Ni,o :)EN;........................."! &.1.1-.4roble'as &.1.1-. 4roble'as ese!iales <*e resentan las bo!ato'as ......"9 &.1.10.=a &.1.10. =a ingenier"a !ivil en el +ise,o +e *na bo!ato'a............"9
"
OBRAS HIDRAÚLICA | HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS IV. IV.
4ROB=E$% DE %4=IC%CIÓN..................... ............................... ..................... ..................... ...................3# .........3#
V. RESU RESU= =T%DOS %DOS.................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... .......................... ............... 3# VI. VI.
CONC CONC= =USIO USIONE NES S > RECO RECO$E $END ND%C %CIO IONE NES S........................................3
VII. BIB=IO?R%)@%..................................................................................3 VIII. %NEAOS..................... ................................ ..................... ..................... ..................... ..................... .............................. ................... 3"
I.
INTRODUCCIÓN
E$ %&'(i%&ente )ono)id% (% *o)%)i+n ,id-/(i)% de( 'o0(%do- 'e-/%no % t-%*1$ de( tie&'o2 &/),%$ o0-%$ de i--i%)i+n % (o (%-o de todo e( te--ito-io %te$ti/%n %te$ti/%n (% )%(id%d /n)ion%(id%d de di),%$ o0-%$. E( te&% de (%$ 0o)%to&%$ e$ $ie&'-e %)t/%(. En e( Pe- ,% en o'e-%)i+n /n -%n n&e-o de o0-%$ de 0o)%to&% '%-% %'-o*e),%&iento ,id-/(i)o. E( di$e7o de e$t%$ e$t-/)t/-%$ e$ )%$i $ie&'-e di8)i( de0e -e)/--i-$e t%nt t%nto o % &1to &1todo do$$ %n% %n%(8ti (8ti)o )o$$ )o&o )o&o % (% in*e in*e$t $ti i%) %)i+ i+n n en &ode &ode(o (o$$ ,id-/(i)o$ (o )/%( de (% &%no )on (% o0$e-*%)i+n de( )o&'o-t%&iento de e$t%$ en /n)ion%&iento e$ &/ i&'o-t%nte. Lo$ '-o0(e&%$ :/e $e '-e$ent '-e$ent%n %n en /n 0o)%to&% 0o)%to&% $on &/),o &/),o &$ di8)i(e$ di8)i(e$ )/%ndo )/%ndo $e )%'t% )%'t% %/% de$de /n -io :/e )/%ndo $e ,%)e de$de /n )%/$e %-ti;)i%( <)%n%(=. E$ ne)e ne)e$% $%-i -io o -e$)% e$)%t% t%-- :/e :/e /n% /n% 0o)% 0o)%to to&% &% e$ /n% /n% e$te$t-/) /)t/ t/-% -% &/ &/ i&'o-t%nte '%-% e( 1>ito de /n '-oe)to (o )/%( $i ((e%-8% % o)/--i- (o )ont-%-io e$to $ini;)%-8% (% 'o$i0i(id%d de( -%)%$o de todo e( P-oe)to de A'-o*e),%&iento A'-o*e),%&iento Hid-/(i)o. En )on$e)/en)i% t%nto e( di$e7o )o&o (% )on$t-/))i+n (% o'e-%)i+n e( &%nteni&iento de /n% o0-% de 0o)%to&% de0en o-e)e- e( &>i&o de $e/-id%d. II. OBJETIVOS 2.1.
Objetivo general
Di$e7%- (%$ '-in)i'%(e$ )%-%)te-8$ti)%$ '%-% (% )on$t-/))i+n de /n% 0o)%to&% )o&o o0-% ,id-/(i)%. 2.2.
Objetivos es ese!"#!os
De;ni- (o$ t1-&ino$ /nd%&ent%(e$ '%-% (% i&'(e&ent%)i+n de /n% 0o)%to&%. De$)-i0i- (%$ )%-%)te-8$ti)%$ '-o)e$o$ de )on$t-/))i+n de /n% 0o)%to&%. Dete-&in%- (o$ '%-&et-o$ %de)/%do$ '%-% (% )on$t-/))i+n de /n% dete-&in%d% 0o)%to&%. III. III. $%RC $%RCO O TEÓR TEÓRIC ICO O
3
OBRAS HIDRAÚLICA | HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS &.1.
Bo!ato'a
&.1.1.
De#ni!i(n
?n% 0o)%to&% o )%'t%)i+n2 ((%&%d% t%&0i1n %@/d to&% o '-e$% de-i*%do-%2 e$ /n% e$t-/)t/-% ,id-/(i)% de &/),% /ti(id%d )/% /n)i+n e$ de-i*%- )%'t%- '%-te o tot%( de( )%/d%( :/e di$)/--en en -8o$ %--oo$ )%n%(e$ (%o$ o in)(/$o de$de e( &%-2 '%-% $e- /ti(i@%d% en /n ;n e$'e)8;)o )o&o '/eden $e- %0%$te)i&iento de %/% 'ot%0(e -ieo ene-%)i+n de ene-8% e(1)t-i)%$ %)/i)/(t/-% en-i%&iento de in$t%(%)ione$ '%-% ind/$t-i% &ine-8% '%-% ot-o$ '-o'+$ito$ '%-% /$o &(ti'(e et).
&.1.2.
)*n!iones G%-%nti@%- (% )%'t%)i+n de /n% )%ntid%d )on$t%nte de
%/% e$'e)i%(&ente en 1'o)%$ de e$ti%e. I&'edi- ,%$t% donde $e% 'o$i0(e e( in-e$o de &%te-i%(e$ $+(ido$ ot%nte$ ,%)iendo :/e e$to$ $i%n e( )/-$o de( -io o %)i(it%ndo (% (i&'ie@%. P-otee- e( -e$to de( $i$te&% de o0-%$ ,id-/(i)%$ de( in-e$o de %*enid%$ o e&0%($e$ :/e '/die-%n '-od/)i-$e en (%$ 1'o)%$ ((/*io$%$. De$de e( '/nto de *i$t% de $/ ;n%(id%d (%$ o0-%$ de to&%$e )(%$i;)%n en /n)i+n de (%$ )%-%)te-8$ti)%$ de( '-oe)to %( :/e $i-*en. E$ %$8 )o&o $e tiene %= 0= )= d= e= = &.1.&.
O0-%$ de to&% '%-% %0%$te)i&iento '0(i)o O0-%$ de to&% '%-% i--i%)i+n O0-%$ de to&% '%-% )ent-%(e$ ,id-oe(1)t-i)%$ O0-%$ de to&% '%-% ind/$t-i% &ine-8% O0-%$ de to&% '%-% ot-o$ '-o'+$ito$ O0-%$ de to&% '%-% /$o &(ti'(e
Con+i!iones +e Dise,o
Son *%-i%$ (%$ )ondi)ione$ ene-%(e$ de di$e7o :/e de0e )/&'(i- /n% 0o)%to&% )/%(:/ie-% :/e $e% $/ ti'o o )%-%)te-8$ti)%$. Ent-e (%$ '-in)i'%(e$ e$tn (%$ $i/iente$ %= A$e/-%- (% de-i*%)i+n 'e-&%nente de( )%/d%( de di$e7o de (o$ )%/d%(e$ &eno-e$ :/e $e%n -e:/e-ido$. En %(n )%$o $e %d&ite /n% inte--/')i+n te&'o-%( de( $e-*i)io. 0= P-o*ee- /n $i$te&% '%-% de%- '%$%- (% A*enid% de Di$e7o :/e tiene -%n )%ntid%d de $+(ido$ &%te-i%( ot%nte. En @on%$ $/et%$ %( en+&eno de E( Ni7o e$ &eo- /ti(i@%- /n Hid-o-%&% de Di$e7o. 4
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS )= C%'t%- e( &8ni&o de $+(ido$ di$'one- de &edio$ %'-o'i%do$ '%-% $/ e*%)/%)i+n. M/),%$ *e)e$ e$t% e$ (% )(%*e de( di$e7o e;)iente. d= E$t%- /0i)%d% en /n (/%- :/e '-e$ente )ondi)ione$ %*o-%0(e$ de$de e( '/nto de *i$t% e$t-/)t/-%( )on$t-/)ti*o. e= Con$e-*%- %/%$ %0%o $/;)iente )%'%)id%d de t-%n$'o-te '%-% e*it%- $edi&ent%)i+n. ; ene- /n )o$to -%@on%0(e &.1.&.1.
Ubi!a!i(n
L% /0i)%)i+n &$ %'-o'i%d% de /n% 0o)%to&% e$ en (o$ t-%&o$ -e)to$ e$t%0(e$ de /n -io de'endiendo de (% to'o-%8% eo(o8% e( )o&'o-t%&iento de (o$ $/e(o$ '-in)i'%(&ente de (%$ *%-i%)ione$ ,id-o(+i)%$ de( (/%:/e no$ $e-*i- de e&'(%@%&iento. E$ &/ i&'o-t%nte $e7%(%- :/e (%$ )ondi)ione$ n%t/-%(e$ de (o 'o$i0(e de0en $e- '-e$e-*%d%$. De$de e( '/nto de *i$t% de( )/-$o de( -io (% &eo/0i)%)i+n '%-% (%$ 0o)%to&%$ )o--e$'onde % (o$ t-%&o$ -e)to$ e$t%0(e$ de( &i$&o en )%$o de no )ont%-$e )on e$t% )ondi)ione$ '-ee-ente&ente $e /0i)%-%n en (o$ '-i&e-o$ t-%&o$ de (% )/-*% $ie&'-e en (% '%-te )on*e>%.
&.1.&.2.
Toogra"a
De;nid% (% 'o$i0(e /0i)%)i+n $e -e%(i@%-n (o$ $i/iente$ t-%0%o$ to'o-;)o$ %= Le*%nt%&iento en '(%nt% de( )%/)e de( -8o ent-e 5##&. % ###&2 t%nto %/%$ %--i0% )o&o %/%$
5
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS %0%o de( ee de( 0%--%e (% e$)%(% -e)o&end%d% e$ "###. 0= Le*%nt%&iento (o)%(i@%do de (% @on% de /0i)%)i+n de (% 0o)%to&% $e -e)o&iend% /n -e% de ##&. > ##&. )o&o &8ni&o (% e$)%(% no de0e $e- &eno- de 5##. )= Pe-;( (onit/din%( de( -8o 'o- (o &eno$ ###& t%nto %/%$ %--i0% )o&o %/%$ %0%o de( ee de( 0%--%e2 (% e$)%(% -e)o&end%d% e$ H F "### F "##. d= Se))ione$ t-%n$*e-$%(e$ de( )%/)e de( -8o % )%d% 5#&. en /n t-%&o )o&'-endido ###&. %/%$ %--i0% 5##&. %/%$ %0%o de( ee de( 0%--%e2 (% e$)%(% *%-i%-% ent-e ## "##. &.1.-.
Inor'a!i(n /i+rol(gi!as
E$ de $/&% i&'o-t%n)i% )ono)e- e( )o&'o-t%&iento ,id-o(+i)o de( -8o % :/e e$to 'e-&iti- %-%nti@%- e( )%/d%( % de-i*%- %$8 )o&o de;ni- e( di&en$ion%&iento de (o$ e(e&ento$ )ono-&%nte$ de (% 0o)%to&%. Ent-e (o$ d%to$ % o0tene- $on %= C%/d%( de( di$e7o '%-% /n% %*enid% &>i&%. 0= C%/d%(e$ &edio$ &8ni&o$. )= C/-*% de )%/d%( *e-$/$ ti-%nte en (% @on% de( 0%--%e. E$ (+i)o $/'one- :/e '%-% e( '-oe)to de -ieo de (% @on% :/e *% % $e-*i- (% 0o)%to&% $e ,% ee)/t%do /n e$t/dio ,id-o(+i)o det%((%do de (%$ 'o$i0(e$ /ente$ de %/% 'o- (o :/e $e d% 'ode$)ont%do :/e e>i$te /n e$t/dio ,id-o(+i)o $/&%&ente det%((%do :/e '%-% n/e$t-o )%$o $+(o $e /$%-%n (o$ d%to$ %nte-io-&ente -e)o&end%do$. &.1.0.
Con+i!iones E!ol(gi!as
Sie&'-e tod% )on$t-/))i+n en /n -8o )%/$% %(te-%)i+n de( e:/i(i0-io e)o(+i)o de (% @on% $o0-e todo en (o -e(%)ion%do )on (% %/n%. E$ 'o- e$t% -%@+n :/e $e de0e t-%t%- de no %(te-%di),o e:/i(i0-io &edi%nte (% )on$t-/))i+n de e$t-/)t/-%$ :/e )o&'en$en e$te de$e:/i(i0-io )%/$%do 'o- (% 0o)%to&%2 %/n:/e de0e&o$ -e)ono)e- :/e en n/e$t-o '%8$ e$t%$ e$t-/)t/-%$ $on de )o$to e(e*%do :/e $ie&'-e $e t-%t%n de o0*i%- 'o- (i&it%)ione$ '-e$/'/1$t%(e$2 )o&o 'o- ee&'(o (% e$)%(e-% de 'e)e$ )%&%-one$. &.1..
Clasi#!a!i(n +e Bo!ato'as
. Po- e( &%te-i%( :/e e$t ,e),%$ <)on)-eto 'ied-% tie--% &%de-% -%&%$ et).=. ". Po- $/ *id% ti( <'e-&%nente$ te&'o-%(e$=.
6
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS 3. Po- $/ o-&% di$e7o <0%--%e tot%( 0%--%e '%-)i%( e$'ione$ 0%--%e &+*i( 0%--%e $/&e-ido o de( ti'o i-o(=. 4. Po- e( &1todo de )on$t-/))i+n <)on)-eto %-&%do e&0o:/i((%do &%&'o$te-8% %*ione$=. &.1.. &.1..1.
Tios +e Bo!ato'as Bo!ato'as Dire!tas
Son 'o$i0(e$ de di$e7%- en )/-$o$ de %/% de /e-te 'endiente )/%ndo no $e :/ie-e tene- /n% e$t-/)t/-% )o$to$%.
&.1..2.
Bo!ato'as +e Cata!i(n =ateral
E$ /n% o0-% de )%'t%)i+n $/'e-;)i%( e$ (% &$ e&'(e%d% )/%ndo $e t-%t% de )%'t%- e( %/% de /n -8o (% o-&% &$ $i&'(e de )on)e0i- /n% )%'t%)i+n (%te-%( e$ )o&o /n% 0i/-)%)i+n.
&.1..&. &.1..&.1.
Bo!ato'as +e barrajes Bo!ato'as !on barraje #jo
!
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS Son %:/e((%$ :/e tienen /n% '-e$% $+(id% '%-% (e*%nt%- e( ti-%nte -ente % (%$ )o&'/e-t%$ de )%'t%)i+n. E$t% $o(/)i+n e$ 'o$i0(e )/%ndo e( -1i&en de( -8o e$ /nio-&e (% )%'%)id%d de )%'t%)i+n de (% to&% e$ &eno- :/e (% de$)%-% '-o&edio de( -8o.
&.1..&.2.
Bo!ato'as !on barraje '(vil
C/%ndo (% '-e$% )on$t% )on /n% $e-ie de 'i(%-e$ :/e $o'o-t%n )o&'/e-t%$ :/e 'e-&iten -e/(%- e( ti-%nte de %/% en e( -8o. E$ *e-$ti( '%-% &odi;)%- e( ti-%nte de %/% e(i&in%)i+n de $+(ido$. Se '-e;e-e en -8o$ )%/d%(o$o$ )on 'endiente$ $/%*e$.
&.1..&.&.
Bo!ato'as +e barraje 'ito
ienen /n% '%-te de (% '-e$% inte-%d% 'o- /n% e$t-/)t/-% $+(id%
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
&.1..-.
Bo!ato'a Tirolesa o +e on+o
L% to&% ti-o(e$% t%&0i1n ((%&%d% )%/)%$i%n% %('in% o $/&e-id%. Se t-%t% de /n% e$t-/)t/-% t8'i)% de (%$ '%-te$ %(t%$ de (o$ to--ente$ de &ont%7%. L% )%'t%)i+n $e ee)t% 'o- &edio de /n% -ei((% de ondo )/o$ 0%--ote$ $e di$'onen en (% di-e))i+n de (% )o--iente. E$te ti'o de )%'t%)i+n e$ 0%$t%nte $i&'(e ,% d%do 0/eno$ -e$/(t%do$ en to--ente$ )on &%te-i%( -/e$o. Se /ti(i@% ene-%(&ente '%-% )%'t%- )%/d%(e$ 'e:/e7o$.
&.1.3.
4artes +e Bo!ato'as
9
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
&.1.3.1. Barraje
E$ /n% e$t-/)t/-% de de-i*%)i+n :/e $i-*e '%-% e(e*%- e( ni*e( de (%$ %/%$ $e )on$t-/e en $entido t-%n$*e-$%( %( -io )on ;ne$ de )%'t%)i+n $ie&'-e )/%ndo $e% ne)e$%-io. De'endiendo de (% -e(%)i+n ent-e (o$ )%/d%(e$ de( -io (% )%'t%)i+n %(/n%$ *e)e$ <)/%ndo e( ti-%nte de( -io 'e-&ite e( %))e$o %( )%/d%( de di$e7o % t-%*1$ de (% *ent%n% de )%'t%)i+n e$ de)i- )/%ndo (% )ot% de( -io e$ &%o- :/e (% )ot% ine-io- de (% *ent%n% de )%'t%)i+n= no e$ i&'-e$)indi0(e )on$t-/i- e( 0%--%e. En e$t%$ )ondi)ione$ 0%$t%-% )on$t-/i- e$'ione$ :/e $on e$t-/)t/-%$ '-o*i$ion%(e$ o te&'o-%(e$ ,e),%$ de 'ied-% ),%&'%$ -%&%$ :/e '-in)i'%(&ente $i-*en '%-% de$*i%'%-te de( )%/d%( de( -io ,%)i% (% )%'t%)i+n
&.1.3.1.1.
Verte+ero #jo o resa +eriva+ora
E( *e-tede-o o '-e$% de-i*%do-% e$ e$t-/)t/-%(&ente /n %@/d. E$ /n% '-e$% *e-tedo-%. S/e(e ((%&-$e(e 0%--%e. S/ /n)i+n #
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS e$ (% de e(e*%- e( ni*e( de( %/% '%-% %()%n@%- e( -e:/e-ido 'o- (%$ ne)e$id%de$ de )%'t%)i+n. E( %@/d )-e% (% )%-% ne)e$%-i% $o0-e e( )%n%( de de-i*%)i+n '%-% :/e '/ed% in-e$%- e( C%/d%( de Di$e7o. E$ de)i- o0(i% %( %/% % ent-%- % (% )%'t%)i+n. En t%( $entido e$ /n% '-e$% de-i*%do-% die-ente % (%$ '-e$%$ de %(&%)en%&iento. En )on$e)/en)i% $/ %(t/-% $o0-e e( (e),o de( -8o $/e(e $e- 'e:/e7% <%(/no$ 'o)o$ &et-o$=. A $/ *e@ e( %@/d de0e 'e-&iti- e( '%$o de (%$ -%nde$ %*enid%$ e$'e)8;)%&ente de (% A*enid% de Di$e7o (% :/e )o&o $e ,% di),o e$ e( &>i&o )%/d%( de( -8o :/e '/ede $o'o-t%- (% e$t-/)t/-%. E( %@/d e$ ,id-/(i)%&ente /n *e-tede-o. Se '/ede )on$t-/i- de (o$ &$ di*e-$o$ &%te-i%(e$. &.1.3.1.2.
Verte+ero '(vil o barraje '(vil
E$ /n% e$t-/)t/-% )o&'/e$t% 'o- /n% o &$ )o&'/e-t%$ :/e 'e-&iten e( '%$o de (%$ %*enid%$ de (8:/ido$ de $+(ido$ %de&$ tiene (% /n)i+n de e(i&in%- (o$ $+(ido$ :/e '/die$en en)ont-%-$e %/%$ %--i0% -ente % (%$ *ent%n%$ de )%'t%)i+n. L% (onit/d tot%( de (o$ *e-tede-o$ ;o &+*i( de0e $e- (% ne)e$%-i% '%-% e( '%$o de (% %*enid% de di$e7o. S/ '-o'o-)i+n e$ *%-i%0(e. &.1.3.2. 4resa no verte+ora
A( i/%( :/e (o$ *e-tede-o$ ;o &+*i( e$ t-%n$*e-$%( % (% )o--iente '-in)i'%(. S/ /n)i+n e$ (% de )e--%- e( )%/)e $in :/e e( %/% '%$e 'o- en)i&% de e((%. S/ (onit/d de'ende de( %n),o de( -8o. &.1.3.&. Ventana +e !ata!i(n
Con$tit/en (% to&% '-o'i%&ente di),%. Se t-%t% de /no o &$ *%no$ :/e 'e-&iten e( in-e$o de( %/% :/e t-%0%%n ,id-/(i)%&ente $e% )o&o *e-tede-o$ o )o&o o-i;)io$. L% )%-% ,id-/(i)% :/e 'e-&ite e( in-e$o de( %/% $e o-iin% )o&o )on$e)/en)i% de (% %(t/-% de (% '-e$% de-i*%do-%. L%$ *ent%n%$ '/eden tene)o&'/e-t%$ o no $/e(en ((e*%- -ei((%$ de '-ote))i+n )ont-% e( in-e$o de )/e-'o$ e>t-%7o$ (%$ :/e '/eden e$t%- '-o*i$t%$ de (i&'i%--e%$. &.1.3.-. Co'*erta +e !ata!i(n
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS Son (%$ :/e -e/(%n e( in-e$o de %/% %( )%n%( de de-i*%)i+n. P/eden e$t%- /0i)%d%$ )o&o '%-te de (%$ *ent%n%$ de )%'t%)i+n o $i ,/0ie$e /n e(e&ento de)%nt%do- /0i)%do in&edi%t%&ente %/%$ de0%o de (%$ *ent%n%$ de )%'t%)i+n 'od-8%n e$t%- /0i)%d%$ &$ ,%)i% %/%$ %0%o en e( in-e$o %( )%n%(. En (%$ 0o)%to&%$ 'e:/e7%$ '/ede t-%t%-$e de /n% $o(% )o&'/e-t%. &.1.3.0. Contrasolera o !ol!7(n +e ag*a
A( e(e*%- (%$ %/%$ de( -io '%-% ,%)e- 'o$i0(e $/ )%'t%)i+n e( 0%--%e )-e% %(t/-%$ de )%-% :/e 'od-8%n '-o*o)%- (% e-o$i+n de( (e),o de( -io %( &o&ento de $/ )%8d% %e)t%ndo )on e((o (% e$t%0i(id%d de tod% (% e$t-/)t/-% de (% to&%. A ;n de e*it%- e$t% %)ti*%d e-o$i*% e$ :/e $e )on$t-/en (o$ 'o@o$ %-ti;)i%(e$. S/ '-o'+$ito /nd%&ent%( e$ %&o-ti/%- (% )%8d% de %/%$ $o0-e e( (e),o de( -io '-oteiendo de e$te &odo (o$ )i&iento$ de % to&%. L% ;n%(id%d de (% )ont-%$o(e-% e$ 'e-&iti- /nto )on e( 0%--%e (% o-&%)i+n de /n 'o@o %-ti;)i%( :/e %&o-tiJe (% )%8d% de (%$ %/%$. &.1.3.. 4oa +isia+ora +e energ"a
A/%$ %0%o de (o$ 0%--%e$ ;o &+*i( e$ ne)e$%-io di$'one- %(n e(e&ento :/e %/de % di$i'%- (% ene-8%. Gene-%(&ente $e di$i'% (% ene-8% &edi%nte (% o-&%)i+n de /n $%(to ,id-/(i)o '%-% (o :/e e$ ne)e$%-io di$'one/n% 'o@%. In&edi%t%&ente %/%$ %0%o )o&o t-%n$i)i+n )on e( (e),o /*i%( $e )o(o)% /n% '-ote))i+n de ondo % 0%$e de 'ied-%$ % (% :/e $e (e deno&in% -i'K -%'. &.1.3.. $*ros g*"a
Son &/-o$ $e'%-%do-e$ :/e $/e(en /0i)%-$e ent-e (o$ 0%--%e$ ;o &+*i( %/%$ %--i0% de e((o$. P/eden t%&0i1n e>tende-$e ,%)i% %/%$ %0%o $e'%-%ndo %&0%$ 'o@%$ di$i'%do-%$ de ene-8%. &.1.3.3. Canal +esriia+or
E$ /n 'e:/e7o )%n%( '%-%(e(o % (% )o--iente '-in)i'%( /0i)%do /nto % (%$ *ent%n%$ de )%'t%)i+n :/e e$ no-&%( % (% di-e))i+n de (% )o--iente :/e in-e$% % (% )%'t%)i+n. Pe-&ite (% e(i&in%)i+n de (o$ $+(ido$ )/%ndo (%$ )i-)/n$t%n)i%$ ,id-/(i)%$ to'o-;)%$ (o 'e-&iten. &.1.3.5. Solera +e !ata!i(n
"
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS Se t-%t% de /n% (o$% o 'i$o de de$ni*e( -e$'e)to de (% %nte)&%-% o 'i$o de 0o)%to&% )/o o0eti*o e$ )-e%/n 'o@o de $edi&ent%)i+n donde $e de'o$iten (o$ &%te-i%(e$ de $/$'en$i+n. &.1.3.16. Di<*es +e en!a*a'iento
Se /0i)%n %/%$ %--i0% %/%$ %0%o de( ee de (% '-e$% de de-i*%)i+n en (% &edid% en (% :/e (%$ )i-)/n$t%n)i%$ to'o-;)%$ (o -e:/ie-%n. P%-% :/e /n% 0o)%to&% $e% e$t%0(e e$ ne)e$%-io :/e (o $e% e( t-%&o /*i%( en e( :/e e$t /0i)%d%. De %) :/e en &/),%$ o'o-t/nid%de$ ,%% :/e -e%(i@%- e( en)%/@%&iento de( t-%&o de -8o en (%$ in&edi%)ione$ de (% o0-% de to&%. A(/n%$ *e)e$ (o$ di:/e$ de en)%/@%&iento $e e>tienden % (o (%-o de *%-io$ i(+&et-o$. S/ )o$to '/ede $e- i&'o-t%nte 'e-o -e$/(t%n %0$o(/t%&ente ne)e$%-io$. E$ ne)e$%-io -e)o-d%- :/e %( )on$t-/i- /n% 0o)%to&% $e i&'(%nt% /n 0%--%e o '-e$% de-i*%do-% )/% %(t/-% ene-%(&ente e$ de /no$ 'o)o$ &et-o$ $o0-e e( (e),o de( -8o. E$to dete-&in% /n% $o0-ee(e*%)i+n de ni*e(e$ ,%)i% %/% %--i0% e$'e)i%(&ente d/-%nte (o$ -%nde$ )%/d%(e$. Co&o '%-te de( di$e7o %de&$ de (o$ t-%0%o$ to'o-;)o$ $e -e:/ie-e dete-&in%- e( 'e-;( ,id-/(i)o. Si (%$ )ondi)ione$ to'o-;)%$ %$8 (o e>ien ,%0- :/e )on$ide-%- /n en)%/@%&iento.
&.1.5.
)*n!iones a+i!ionales +e bo!ato'as
L%$ 0o)%to&%$ tienen % *e)e$ /n)ione$ %di)ion%(e$ % (% :/e (e$ e$ '-o'i%. E((%$ '/eden $e- Re'%-to de A/%$ Medi)i+n de C%/d%(e$ P/ente
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS E&0%($e '%-% -e)-e%)i+n
&.1.16.
Criterios +e +ise,o 7i+r8*li!o +e bo!ato'as A(t/-% de( %(i*i%de-o $o0-e e( ondo de( -8o (% ne)e$%-i%
'%-% )%'t%- e( %/% en 1'o)% de e$ti%e de( -8o. E$t%0i(id%d de (% e$t-/)t/-% 0%o tod%$ (%$ /e-@%$ %)t/%nte$ )o&'o-t%&iento de (% )i&ent%)i+n. No$ o)/'%-e&o$ de (o$ %(i*i%de-o$ de )on)-eto )i)(+'eo. A$i&i$&o en %(/no$ )%$o$ $e- ne)e$%-io 'edi- %/to-i@%)i+n de( In$tit/to N%)ion%( de C/(t/-% 'o- (% e>i$ten)i% de -e$to$ %-:/eo(+i)o$. Po- e$te &oti*o todo di$e7o $e de0e- $e'-e*i%&ente )oo-din%do )on todo$ (o$ de&$ ente$ e$t%t%(e$ '%-ti)/(%-e$ :/e e$t1n -e(%)ion%do$ de %(/n% &%ne-% )on e( -8o donde $e *% % )on$t-/i- (% 0o)%to&% )on e( ;n de e*it%d/'(i)id%d o ene-%)i+n de '-o0(e&%$ en '-oe)to$ $i&i(%-e$ 'o- (% )on$t-/))i+n de /n% e$t-/)t/-% en e( &i$&o )%/)e. &.1.11.
Dise,o /i+r8*li!o +e *na Bo!ato'a
4
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS &.1.11.1.
%lt*ra +e barraje verte+ero
L% %(t/-% de( 0%--%e *e-tede-o e$t o-ient%d% % e(e*%- o &%ntene- /n ni*e( de %/% en e( -8o de &odo t%( :/e $e '/ed% de-i*%- /n )%/d%( ,%)i% e( )%n%( '-in)i'%( o )%n%( de de-i*%)i+n. %&0i1n de0e 'e-&iti- e( '%$o de %/% e>)edente 'o- en)i&% de $/ )-e$t%. E$ (+i)o :/e e( ni*e( de (% )-e$t% d1 I% )%-% $/;)iente '%-% de-i*%- e( )%/d%( di$e7%do '%-% i--i%- (%$ tie--%$ $e-*id%$ 'o- (% 0o)%to&%. De %)/e-do % (% ;/-% $e '/ede de;ni- :/e (% )ot% C) de (% )-e$t% de( 0%--%e *e-tede-o $e- Cc = Co + ho + h + 0.20
Donde Co )ot% de( (e),o det-$ de( 0%--%e *e-tede-o
&.1.11.2.
Ventana +e !ata!i(n
L% )%'t%)i+n de %/% $e -e%(i@% &edi%nte /n% %0e-t/-% ((%&%d% *ent%n% de )%'t%)i+n de0ido % :/e $e en)/ent-% % /n% %(t/-% de #.6# &. de( 'i$o de( )%n%( de (i&'i% )o&o &8ni&o. S/$ di&en$ione$ $on )%()/(%d%$ en /n)i+n de( )%/d%( % de-i*%- de (%$ )ondi)ione$ e)on+&i)%$ &$ %)on$e%0(e$.
5
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
P%-% di&en$ion%- (% *ent%n% de )%'t%)i+n $e de0e to&%en )/ent% (%$ $i/iente$ -e)o&end%)ione$ Ho %(t/-% '%-% e*it%- in-e$o de &%te-i%( de %--%$t-e2 $e -e)o&iend% #.6# &. )o&o &8ni&o. Ot-o$ -e)o&iend%n ,o H3 %/n:/e e$ o0*io :/e )/%nto &%o- $e% ,o &eno-. Se- e( in-e$o de )%/d%( $+(ido. , %(t/-% de (% *ent%n% de )%'t%)i+n2 e$ '-ee-i0(e $/ dete-&in%)i+n 'o- (% +-&/(% de *e-tede-o Q = C * L * H 3/2
Donde )%/d%( % de-i*%- &$ )%/d%( ne)e$%-io '%-% o'e-%)i+n de( $i$te&% de '/-%. C )oe;)iente de *e-tede-o en e$te )%$o .4 L (onit/d de *ent%n% :/e 'o- (o ene-%( $e %$/&e ent-e 3 % 4 &. En )on)(/$i+n2 (o$ '%-&et-o$ de (% *ent%n% de )%'t%)i+n e$tn 8nti&%&ente -e(%)ion%do$ 'e-o $ie&'-e e$ ne)e$%-io tene- en )/ent% e( %)to- e)on+&i)o en e( di$e7o.
&.1.11.&.
%n!7o +e En!a*a'iento
Son e$t-/)t/-%$ :/e 'e-&iten en)%/@%- e( /o de( -8o ent-e dete-&in%do$ (8&ite$ )on e( ;n de o-&%- (%$ )ondi)ione$ de di$e7o '-eKe$t%0(e)id%$ <%n),o ti-%nte -e&%n$o et).= E$t%$ e$t-/)t/-%$ '/eden $e- de )on)-eto $i&'(e % de )on)-eto %-&%do. S/ di&en$ion%&iento e$t 0%$%do en
6
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS )ont-o(%- e( 'o$i0(e de$0o-de de (% &>i&% ni*e( de( %/% e*it%- t%&0i1n :/e (% $o)%*%)i+n %e)te (%$ e$t-/)t/-%$ de )%'t%)i+n de-i*%)i+n. En (o -ee-ente % (% %(t/-% de )o-on%)i+n :/e e$t%$ e$t-/)t/-%$ de0en tene- $e -e)o&iend% :/e $/ )ot% $/'e-io- e$t1 'o- (o &eno$ #.5# & 'o- en)i&% de( ni*e( &>i&o de %/%. Con -e$'e)to % $/ )ot% de )i&ent%)i+n $e -e)o&iend% :/e 1$t% de0e e$t%- 'o- de0%o o i/%( % (% 'o$i0(e '-o/ndid%d de $o)%*%)i+n <*e- di:/e$ de en)%/@%&iento=. Con (% %(t/-% de;nid% $e '/ede di&en$ion%- (o$ e$'e$o-e$ ne)e$%-io$ '%-% $o'o-t%- (o$ e$/e-@o$ :/e t-%n$&iten e( -e((eno %(t/-% de %/%2 e$ '-)ti)% )o&n di$e7%- %( *o(teo de$(i@%&iento %$ent%&iento.
&.1.11.-.
Esesor +e sola+o o !ol!7(n +e !ata!i(n
P%-% -e$i$ti- e( ee)to de (% $/'-e$i+n e$ -e)o&end%0(e :/e e( )o(),+n di$i'%do- ten% /n e$'e$o- :/e $o'o-te e( e&'/e :/e o)%$ion% (% $/0'-e$i+n.
&.1.12. C8l!*los bo!ato'a
'ate'8ti!os
!
+e
ele'entos
+e
*na
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS &.1.12.1.
%n!7o +e en!a*sa'iento :B;
?$%-e&o$ (%$ $i/iente$ +-&/(%$ )(r'*la Blen!7 B=1.81√((Q*F_b)/F_s )
)(r'*la %lt*nin B= (a*Q^(1⁄2))/S^(1⁄5)
)(r'*la 4etit B=2.5Q^(1⁄2)
P%-% ,%((%- e( %n),o de en)%/@%&iento )%()/(%&o$ e( '-o&edio de (o$ t-e$ -e$/(t%do$. &.1.12.2.
Tirante Nor'al +el R"o
Ynr
¿
;
)(r'*la +e $anning 3
1
A ¿ R ∗S 2 Q= n 2
A$/&i&o$ /n% $e))i+n -e)t%n/(%- de( -8o ,%)e&o$ (%$ $i/iente$ $/'o$i)ione$
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
A = B∗Ynr
R =
B∗Ynr A = P B + 2 Ynr
Ree&'(%@%ndo en (% +-&/(% %nte-io- o0tene&o$ (% $i/iente e)/%)i+n '%-% ,%((%- e( *%(o- de
Ynr 'o-
t%nteo$ B∗Ynr B + 2 Ynr ¿ ¿ B∗Ynr ¿ Q= n
&.1.12.&.
Co'*erta +e Reg*la!i(n
&.1.12.&.1. C8l!*lo +e tirante 91
9
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
)(r'*la +e $anning 3
1
A ¿ R 2∗ S 2 Q= n
Sen e( e$:/e&% de (% @on% de )%'t%)i+n tene&o$ /n )%n%( de $e))i+n -e)t%n/(%- ,%)e&o$ (%$ $i/iente$ $/$tit/)ione$ A = B1∗Y 1
R =
B1∗Y 1 B1+ 2 Y 1
Ree&'(%@%ndo en (% +-&/(% de M%nnin tene&o$ B ∗Y B + 2 Y ¿ ¿ B ∗Y ¿ Q= 1
1
1
1
1
1
n
&.1.12.&.2. C8l!*lo +el tirante 92
"#
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
A (%$ $e))ione$ " %'(i)%&o$ (% e)/%)i+n de )%ntid%d de &o*i&iento F 2 − F 1= ρ∗Q∗(V 1−V 2 )
Ade&$ F =γ ∗h∗ A F =
γ ∗Y 2
Y ∗B
V =
Q B∗Y
ρ=
γ g
Ree&'(%@%ndo '%-% )%d% $e))i+n γ 1 2 2 γ ∗Y 2 ∗B2− γ ∗Y 1 ∗ B1= ∗Q∗( V 1−V 2 ) 2 2 g 1
E(i&in%ndo γ o0tene&o$ (% $i/iente i/%(d%d 1 2
1
2
2
Q g
(
∗Y ∗B − ∗ Y ∗B = ∗ 2
2
2
1
1
Q Q − B 1∗Y 1 B2∗Y 2
)
&.1.12.&.&. C8l!*lo +el tirante 9&
"
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
A'(i)%ndo Be-no/((i ent-e (o$ ee$ " 3 o0tene&o$ e( $i/iente -;)o De( -;)o 2
2
V 3 V = Z 2 + Y 2+ 2 + hc + hf Z 3 + Y 3 + 2g 2g
Ade&$ k ∗V −V hc = 2
2
2
3
2g
Ree&'(%@%ndo hc en (% e)/%)i+n %nte-io- tene&o$ B
¿
B
¿
B
¿
B
¿ (¿ 3 ¿¿ 2∗Y ) 2
3
2g 2
Q
2
(¿ 2 ¿¿ 2∗Y )− ¿ ¿ 2
Q
2
¿ (¿ 2¿ ¿ 2∗Y ∗2 g )+ k ∗ ¿ ¿ 2
2
Q
2
2
(¿ 3 ¿¿ 2∗Y ∗2 g )=Y + ¿ ¿ 3
Y 3 +
2
Q
2
¿
""
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
&.1.12.-.
Ventana +e Cata!i(n
A'(i)%ndo Be-no/((i ent-e (o$ ee$ 4 3 o0tene&o$ e( $i/iente -;)o De( -;)o 2
2
V 4 V = Z 3 + Y 3 + 3 + h c + hf Z 4 + Y 4 + 2g 2g
Ade&$ k ∗V − V hc = 2
3
2
4
2g
Ree&'(%@%ndo hc en (% e)/%)i+n %nte-io- tene&o$ 2
k ∗V 4 −V 3 + V 4 =Y 3 + + V 3 + Y 4 + 2g 2g 2g 1
2
1
"3
2
2
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
&.1.12.0. %lt*ra +e transi!i(n
'*ros
antalla
rontal
9
'*ro +e
E)/%)i+n de( )%/d%( $o0-e /n e-tede-o 3
Q=C ∗ L∗ H 2
De$'e%ndo HQ de (% e)/%)i+n tene&o$ 2
Q 3 ) H =( C ∗ L
E)/%)i+n de O-i;)io S/&e-ido 1
Q =C ∗ A∗( 2 g∗∆ h ) 2
De %)/e-do %( e$:/e&% %nte-io- $e tiene
"4
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS Cot% de( B%--%e F Cot% de ondo C%n%( de De-i*%)i+n , 4 $ Ni*e( de A/%$ M>i&%$ F Cot% de( B%--%e H A(t/-% de P%nt%((% -ont%( F A(t/-% de B%--%e H "#H $ F %)to- de Se/-id%d 'o- (o ene-%( de #.#&. H F A(t/-% de ent%n% de C%'t%)i+n L%$ %(t/-%$ de( &/-o de t-%n$i)i+n de( )%n%( de de-i*%)i+n $e ,%((%n teniendo en )/ent% :/e (%$ *ent%n%$ de )%'t%)i+n e$tn )o&'(et%&ente %0ie-t%$ )on$ide-ndo(%$ )o&o o-i;)io$ $/&e-ido$ '%-% e( )%/d%( de &>i&o di$e7o2 ,% :/e tene- en )/ent% (% '-e$en)i% de -ei((%$ :/e -ed/)e en /n "# e( -e% de (%$ *ent%n%$ 'o- e( )%n%( de de-i*%)i+n )o&o $i/e •
• •
•
•
Q1=C ∗ A1 √ 2 g∗∆ h1 Q2=C ∗ A2 √ 2 g∗∆ h 2
De( e$:/e&% %nte-io- $e ded/)e Yn= Nivel de Agua !"#i$a −∆ h 1−∆ h2 −C%&a F%nd%deCanal Yn e$ e( ti-%nte no-&%( en e( )%n%( de de-i*%)i+n2
%de&$ $e de0e )/&'(i- :/e '%-% e$te Yn e( )%/d%( )%()/(%do )on (% e)/%)i+n de M%nnin de0e $e- i/%( % Q =Q =Q C 1
2
Donde
"5
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS ' n B + 2 ' n
¿ ¿ 1 Q C = ∗B∗ ' n∗¿ n
Al&ura de !ur% de(ranici)n= ' n+ ∆ h2 + 20 ( ' n+ ∆ h2 )
&.1.12..
Barraje 9 4oa Disia+ora +e Energ"a
A(t/-% de B%--%e F Cot% de( B%--%e T Cot% de ondo de R8o <$in )i&ent%)i+n= Barraje (!o"#a$%&a'o %o C"a,")-
"$ '$ Ba""a-
A'(i)%&o$ (% e)/%)i+n de (% )on$e-*%)i+n de (% ene-8% ent-e (o$ ee$ # "6
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
En (% 'o@% de di$i'%)i+n de ene-8% %'(i)%ndo (% (e de )on$e-*%)i+n de (% ene-8% $e %$/&e '-o/ndid%d -Q de (% 'o@% e( ti-%nte '
1
(al comienzo del resalto) ,%$t%
:/e r au$ $e% i/%( % r calc ,%$t% :/e e( ' au$ $e% i/%( %( ' calc . ?n% *e@ dete-&in%do
' 1 ,%((%&o$ e( ti-%nte
' 2
)on/%ndo )on (% e)/%)i+n ' 1 4
2 2
+ 2 v ∗¿ 1
' 2=
− ' 2
1
' 1 g
* √ ¿
=ongit*+ +e 4oa
E$ dete-&in%d% )on (o$ *%(o-e$ ,%((%do$ de ' 2
&.1.12..
' 1
(%$ +-&/(%$ e&'8-i)%$
Co'*ertas +ese+ra+oras 9 +esgrava+oras
L%$ )o&'/e-t%$ de$'ed-%do-%$ de0en de%- )i-)/(%- e( )%/d%( &edio de( -8o )on (%$ $i/iente$ )on$ide-%)ione$ Ci-)/(% e( )%/d%( &>i&o de di$e7o )o&'/e-t%$ de$'-ed%do-%$ tot%(&ente L%$ %0ie-t%$ L% )o&'/e-t% de$-%*%do-% )e--%d% No ,% )%'t%)i+n 'o- *ent%n%$
"!
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS H%)iendo (%$ $i/iente$ )on$ide-%)ione$ $en e( e$:/e&% 5
eniendo en )/ent% :/e Q c%$,uer&a $e ,%((%
+ 1= + 2
$e %$/&e /n
H 0 (/eo $e de$'e%
- 1au$ .
$e -e'ite ,%$t% :/e e( *%(o- $e% i/%( % / - au$. = H + h − + 1
&.1.12.3.
1
$*ro +e en!a*a'iento lateral
E( o0eti*o e$ ,%((%- *%(o-e$ de( ti-%nte de( -8o %/%$ %--i0% de$de e( 0%--%e ,%$t% :/e e( ti-%nte $e% no-&%(2 "
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS $e )%()/(% (% )/-*% de( -e&%n$o 'o- e( “método directo en etapas”.
De (% e)/%)i+n de M%nnin de$'e%&o$
&.1.12.5.
&.1.1&.
Verte+ero lateral
Bo!ato'as 9 el )en('eno +el Ni,o :)EN;
"9
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS De (o$ n/&e-o$o$ '-o0(e&%$ :/e tienen :/e en-ent%- (%$ 0o)%to&%$ ,% t-e$ :/e $e *en not%0(e&ente e>%)e-0%do$ d/-%nte e( en+&eno de E( Ni7o e$'e)i%(&ente )/%ndo tiene )%-%)te-8$ti)%$ de Me%ni7o :/e e$tn %$o)i%do$ % %. L% '-e)%-i% e$t%0i(id%d /*i%( 0. L%$ %*enid%$ e>t-%o-din%-i%$ ). L%$ -%nde$ de$)%-%$ de $+(ido$. En (o$ (ti&o$ )in)o $i(o$ ,%n o)/--ido die@ Me%ni7o$ )on /n inte-*%(o &edio de 4! %7o$ en (o$ (ti&o$ " %7o$ $e ,%n '-e$ent%do )/%t-o Me%ni7o$ )on /n inte-*%(o &edio de 36 %7o$. E$to /$ti;)% %&'(i%&ente (% %)t/%(id%d e i&'o-t%n)i% -eion%( n%)ion%( de( e$t/dio de( i&'%)to de( en+&eno de E( Ni7o de (% &%ne-% de &iti%- $/$ ee)to$ ne%ti*o$. L%$ de$)%-%$ de (o$ -8o$ de (% )o$t% $on &/ *%-i%0(e$ en e( tie&'o. H% /n% *%-i%)i+n e$t%)ion%( &/ &%-)%d% *%-i%)ione$ t%&0i1n &/ /e-te$ de -%n i--e/(%-id%d de /n %7o % ot-o. Co&o )on$e)/en)i% de( )%&0io de )(i&% )%-%)te-8$ti)o de( EN de( in)-e&ento de (%$ ((/*i%$ %/&ent%n in/$it%d%&ente (%$ de$)%-%$ de (o$ -8o$. Se '-od/)en %$8 (%$ -%nde$ %*enid%$. E$to )ont-%$t% )on (o :/e o)/--e ene-%(&ente en e$'e)i%( en (% )o$t% 'e-/%n% donde (%$ %*enid%$ $on 0-e*e$. P-e)i$%&ente /n% de (%$ de;ni)ione$ de /n% %*enid% e$ e(e*%)i+n -'id% ,%0it/%(&ente 0-e*e de( )%/d%( de /n -8oQ. ?n% %*enid% '/ede &edi-$e 'o- e( &>i&o ni*e( %()%n@%do 'o- (%$ %/%$ 'o- (% de$)%-% &>i&% in$t%ntne% o 'o- e( *o(/&en de$)%-%do. Pe-o (%$ %*enid%$ :/e o)/--en d/-%nte e( en+&eno de E( Ni7o $e )%-%)te-i@%n 'o- no $e- 0-e*e$ e$ de)i- tienen /n% (%-% d/-%)i+n. Po- (o t%nto %de&$ de %()%n@%-$e *%(o-e$ in$t%ntneo$ &/ %(to$ $e tiene /n *o(/&en de$)%-%do $/&%&ente i&'o-t%nte d%7ino. E$ %$8 )o&o $e ,% *i$to (% ne)e$id%d de )on$ide-%- /n Hid-o-%&% de Di$e7o en (/%- de /n *%(o- '/nt/%(. L%$ de$)%-%$ e>t-%o-din%-i%$ *%n %)o&'%7%d%$ de -%nde$ )%ntid%de$ de $+(ido$ -e)/ente&ente )%/$%n %(te-%)ione$ /*io&o-o(+i)%$ )o&o e-o$i+n $edi&ent%)i+n '-od/)en di*e-$%$ &%nie$t%)ione$ de din&i)% /*i%( )o&o o-&%)i+n de 0-%@o$ o )%&0io$ de -e)o--ido. D/-%nte e( EN t%&0i1n o)/--en de$)%-%$ in/$it%d%$ de :/e0-%d%$ )on$ide-%d%$ e--+ne%&ente )o&o $e)%$ e*ent/%(&ente (% o-&%)i+n de ,/%i)o$ de di*e-$o$ en+&eno$ de eodin&i)% e>te-n% :/e '/eden )on$tit/i- /n% %&en%@% '%-% (% o0-% de to&%. L% 'e-$i$ten)i% de )%/d%(e$ %(to$ $/ in$/;)iente )on$ide-%)i+n en (o$ di$e7o$ $/e(e )ond/)i- % (% %((% de n/&e-o$%$ e$t-/)t/-%$ ,id-/(i)%$. D/-%nte e( en+&eno de E( Ni7o (%$ 0o)%to&%$ $e *en $o&etid%$ % (% %))i+n de %*enid%$ /e-te$ de (%-% d/-%)i+n :/e %de&$ tienen /n %(to )ontenido de $+(ido$. En %(/n%$
3#
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS o'o-t/nid%de$ o)/--e :/e (%$ -%nde$ de$)%-%$ $+(id%$ (8:/id%$ )%/$%n d%7o$ i&'o-t%nte$ en (%$ e$t-/)t/-%$ 'oe-o$i+n de (%$ &i$&%$ <%0-%$i+n=. A 'e$%- de :/e en -8o$ de /e-te 'endiente -%n *o(/&en de $+(ido$ de i&'o-t%nte t%&%7o $e '-otee (%$ e$t-/)t/-%$ )on -e*e$ti&iento$ %de)/%do$ $ie&'-e e>i$te (% 'o$i0i(id%d )o&o de ,e),o ,% o)/--ido de de$%$te de (o$ e(e&ento$ e$t-/)t/-%(e$ t%(e$ )o&o 'i(%-e$ &/-o$ $o(%do$. A(/n%$ *e)e$ (% e-o$i+n ,% $ido de t%( inten$id%d :/e ,% )o&'-o&etido (% )i&ent%)i+n (% e$t%0i(id%d de tod% (% e$t-/)t/-%. En ot-%$ o'o-t/nid%de$ ,% o)/--ido :/e )o&o )on$e)/en)i% de (%$ -%nde$ de$)%-%$ e$'e)i%(&ente de0ido % $/ (%-% d/-%)i+n $e '-od/)e /n% e-o$i+n ene-%(i@%d%
t-%7o$ '-e$ente$ en e( %/% den )o&o )on$e)/en)i% (% %'%-i)i+n de d%7o$ i&'o-t%nte$ en (%$ )o&'/e-t%$ -ei((%$ ot-o$ e(e&ento$. in%(&ente '/ede o)/--i- :/e (o$ d%7o$ $e%n t%nto$ t%n i&'o-t%nte$ de t%n di*e-$o o-ien :/e t-%i%n )o&o )on$e)/en)i% (% de$t-/))i+n tot%( de (% e$t-/)t/-% o $/ '/e$t% /e-% de $e-*i)io d/-%nte /n tie&'o 0%$t%nte (%-o. E$te -'ido -e)/ento de (%$ %((%$ :/e o)/--en en (%$ '-e$%$ de-i*%do-%$ no$ in*it% % 'en$%- en (% i&'o-t%n)i% de( di$e7o de (%$ &edid%$ :/e de0e to&%-$e '%-% e*it%- o di$&in/i- (o$ d%7o$. &.1.1-. 4roble'as bo!ato'as
ese!iales
<*e
resentan
las
En (o$ -%nde$ %'-o*e),%&iento$ ,id-/(i)o$ e( )o$to de (% 0o)%to&% -e'-e$ent% $+(o /n 'o-)ent%e &/ 'e:/e7o de( )o$to tot%( de( '-oe)to. L% )on$e)/en)i% '-)ti)% de e$te ,e),o e$ :/e no $e de0e e$)%ti&%- e$/e-@o$ ni t-%t%- de o0tene- /n% e$t-/)t/-% e)on+&i)%Q $ino :/e $e de0e 0/$)%e( &>i&o de $e/-id%d. P%-% e( e$t/dio de /n% 0o)%to&% e$ ne)e$%-io tene- en )/ent% :/e /n -8o t-%n$'o-t% (o $i/iente %. A/% '-o*eniente de (% '-e)i'it%)i+n :/e o)/--e en (% )/en)% 3
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS 0. S+(ido$ t%&0i1n ((%&%do$ $edi&ento$ '-o*eniente$ de (% e-o$i+n de (% )/en)% ). Hie(o en (o$ (/%-e$ :/e e>i$te d. C/e-'o$ e>t-%7o$ )o&o -0o(e$ '(%nt%$ 0%$/-% de$'e-di)io$. Lo$ t-e$ '-i&e-o$ %$'e)to$ &en)ion%do$ )on$tit/en (%$ /n)ione$ n%t/-%(e$ de /n -8o. E( t-%n$'o-te de )/e-'o$ e>t-%7o$ )on$tit/e /n% /n)i+n no n%t/-%( 'e-o :/e de$-%)i%d%&ente e$ &/ -e)/ente ent-e no$ot-o$. En ene-%( e( di$e7o o'e-%)i+n de /n% 0o)%to&% en &/),o$ de (o$ -8o$ de (% )o$t% 'e-/%n% '-e$ent% '-o0(e&%$ e$'e)i%(e$ de0ido ent-e ot-%$ % (%$ $i/iente$ )/%t-o )i-)/n$t%n)i%$ %. Ine$t%0i(id%d /*i%( e i--e/(%-id%d de (%$ de$)%-%$ 0. In$/;)iente ino-&%)i+n ,id-o(+i)% ). G-%n t-%n$'o-te $+(ido de )/e-'o$ e>t-%7o$ d. A'%-i)i+n e*ent/%( de( en+&eno de E( Ni7o <EN=. &.1.10.
=a ingenier"a !ivil en el +ise,o +e *na bo!ato'a
En e( di$e7o de /n% o0-% de to&% $e -e:/ie-e e&'(e%- %( &>i&o (o$ )ono)i&iento$ de( inenie-o )i*i(. L%$ )in)o %$e$ )o--e$'ondiente$ % /n% 0o)%to&% $on %. P(%ne%&iento 0. Di$e7o ). Con$t-/))i+n d. O'e-%)i+n e. M%nteni&iento. En e((%$ $e -e:/ie-e e( /$o de '-)ti)%&ente todo$ (o$ %$'e)to$ de (% inenie-8% )i*i( t%( )o&o $e de&o$t-%- &$ %de(%nte. Son *%-i%$ (%$ /ente$ de )ono)i&iento :/e tene&o$ '%-% e( di$e7o de /n% 0o)%to&%. En '-i&e- (/%- e$tn (%$ )on$ide-%)ione$ te+-i)%$ '-e$ent%d%$ en (o$ (i0-o$ de te>to %-t8)/(o$ e$'e)i%(i@%do$ die-ente$ '/0(i)%)ione$ e in*e$ti%)ione$. De todo e$te &%te-i%( $e o0tiene /n% 0%$e te+-i)% /nd%&ent%( :/e de0e $e- )o&'(e&ent%d% )on (o$ ot-o$ do$ '/nto$ :/e $e $e7%(% % )ontin/%)i+n. L% in*e$ti%)i+n en &ode(o$ ,id-/(i)o$ e$ /n% *%(io$% ,e--%&ient% '%-% e( 'e-e))ion%&iento de (o$ di$e7o$ )on$tit/e (% $e/nd% /ente de )ono)i&iento. En e( Pe- $e *ienen -e%(i@%ndo e$t/dio$ en &ode(o en e( L%0o-%to-io N%)ion%( de Hid-/(i)% de$de 964. L% te-)e-% /ente e$t d%d% 'o- (% e>'e-ien)i% 'o- (% o0$e-*%)i+n de( /n)ion%&iento de e$t-/)t/-%$ en o'e-%)i+n en di*e-$%$ '%-te$ )i-)/n$t%n)i%$. Dent-o de e$t% /ente de )ono)i&iento $e en)/ent-% e( %n(i$i$ de (%$ %((%$ e( :/e )on$tit/e /n &1todo *%(io$8$i&o de %'-endi@%e. IV. 4ROB=E$% DE %4=IC%CIÓN
3"
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS Se de$e% di$e7%- /n% 0o)%to&% de /n -io dete-&in%do '%-% %0%$te)e- de %/% '%-% % (% 'o0(%)i+n %de&$ '%-% -e/(%- e( )%/d%( )on ;ne$ %-8)o(%$. S/'on%&o$ :/e $e t-%t% de )%'t%- /n )%/d%( de F ".# &3$ 'o- (% *ent%ni((% de )%'t%)i+n %$/&i-e&o$ )ono-&e *%%&o$ de$%--o((%ndo e( di$e7o (o$ d%to$ ne)e$%-io$ '%-% e( )()/(o )o--e$'ondiente.
V. RESU=T%DOS VI. CONC=USIONES > RECO$END%CIONES ?n% 0o)%to&% e$ /n% e$t-/)t/-% :/e tiene 'o- ;n%(id%d de-i*%- )%'t%- '%-te o tot%( de( )%/d%( de /n -io. ?n% 0o)%to&% )on$t% de /n% )o&'/e-t% de )ont-o( di$'o$iti*o$ '%-% &edi- ni*e(e$ )%/d%(e$ /n *e-tede-o /n )%n%( de (i&'i% /n% -ei((% /n de$%-en%do- )%d% :/ien )on $/ /n)i+n e$'e)8;)% '%-% :/e de e$t% &%ne-% (% e$t-/)t/-% ten% /n% o'e-%)i+n e;)iente. ?n% 0o)%to&% tiene )o&o /n)i+n %-%nti@%- (% )%'t%)i+n i&'edi- e( in-e$o de &%te-i%(e$ $+(ido$ '-otee- e( -e$to de( $i$te&% de o0-%$ ,id-/(i)%$2 %$8 )o&o t%&0i1n '/ede $e- /ti(i@%d% '%-% -e'%-to de
33
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS %/% &edi)i+n de )%/d%(e$ '/ente e&0%($e '%-% -e)-e%)i+n &ini)ent-%( ,id-oe(1)t-i)%. L%$ )ondi)ione$ :/e $e ne)e$it%n '%-% di$e7%- /n% 0o)%to&% $on *%-i%$ )o&o %$e/-%- (% de-i*%)i+n 'e-&%nente de( )%/d%( '-o*ee/n $i$te&% '%-% (% %*enid% de di$e7o )%'t%- e( &8ni&o de $+(ido$ e$t%- /0i)%d% en /n (/%- )on )ondi)ione$ %*o-%0(e$ e*it%- %/%$ %0%o (% $edi&ent%)i+n 'o- $/'/e$to tene- /n )o$to %*o-%0(e. A$8 )o&o t%&0i1n $e '-e$ent%n /n% $e-ie de %$'e)to$ de (% inenie-8% :/e $on i&'o-t%nte$ '%-% :/e (% e$t-/)t/-% ten% /n% o'e-%)i+n e;)iente. Lo$ '-o0(e&%$ :/e ene-%(&ente '-e$ent%n (%$ 0o)%to&%$ $on (%$ %/%$ '-o*eniente$ de (% )/ent% (%$ )/%(e$ %--%$t-%n $+(ido$ )/e-'o$ e>t-%7o$ )o&o -0o(e$ '(%nt%$ 0%$/-% de$'e-di)io$2 e in)(/$o $e '/ede '-e$ent%- ,ie(o en (o$ (/%-e$ :/e e>i$te. Sin (/%- % d/d% (% ine$t%0i(id%d /*i%( de (%$ de$)%-%$ (% %'%-i)i+n e*ent/%( de( en+&eno de E( Ni7o $on t8'i)o$ '-o0(e&%$ :/e '-e$ent%n (o$ -8o$ de n/e$t-% )o$t% 'e-/%n%. Se '-e$ent%n die-ente$ ti'o$ de 0o)%to&%$ )o&o 0o)%to&%$ )on 0%--%e$ ;o &+*i( %$8 )o&o t%&0i1n &i>to$ <0%--%e ;o &+*i( % (% *e@= 0o)%to&%$ de )%'t%)i+n (%te-%( <:/e $on (%$ &$ /$%d%$= 0o)%to&%$ di-e)t%$ 0o)%to&%$ ti-o(e$%. Lo$ e(e&ento$ :/e '-e$ent% /n% 0o)%to&% t8'i)%
(%te-%(= )on$t%n de /n *e-tede-o ;o &+*i( /n% '-e$% no *e-tedo-% )o&'/e-t%$ de )%'t%)i+n 'o@%$ di$i'%do-%$ %$8 t%&0i1n &/-o$ /8% )%n%( di$i'%do- di:/e$ de en)%/@%&iento (o$ )/%(e$ )on /n% /n)i+n e$'e)8;)% -e$/(t% /n% o'e-%)i+n ee)ti*% de (% e$t-/)t/-% VII.
BIB=IO?R%)@% LA BOCAOMA ESR?C?RA CLAE EN ?N PROECO DE APROECHAMIENO HIDRU?LICO DR. ING. AR?RO ROCHA ELICES ?NI K"##3. DISEVO DE BOCAOMAS ING ALREDO MANSEN ALDERRAMA ?NI T "##!. PROGRAMA S?BSECORIAL DE IRRIGACIONES ING ICOR H?ERA RAMIRES PSI T MINISERIO DE AGRIC?L?RA "##3.
VIII. %NEAOS
34
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
Representación esquemática del sistema bocatoma- desarenador
Disposición típica de los principales elementos de una bocatoma de captación lateral
35
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
OBRAS HIDRAÚLICAS
Deformaciones del lecho fluvial
Representación esquemática de una bifurcación
36
OBRAS HIDRAÚLICA | ING. OSCAR MAZA ESPINOZA
