UNIVERSIDAD “CESAR VALLEJO” - TRUJILLO
TEMA
: CAUDALES CAUDALES MAXIMOS
NOMB NOMBRE RE DEL DEL CURS CURSO O : IN INGE GENI NIER ERIA IA HID HIDRA RAULI ULICA CA III III PROFESOR
: ING. CARLOS ALBERTO ALTAMIRANO.
FECHA:
TRUJILLO, 05 DE FEBRERO DEL 2014.
ALUMNOS
:
FARFAN RIVERA, WALTER.
OBSERVACIONES: 1.
……………………………………………………………………………………… ………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………
2.
……………………………………………………………………………………… ………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………
NOTA: !!.......... !!................ ........... ........... ........ .. EN NUMERO
EN LETRA
............ ...... ........... ............ ............ ........... ............ ............ ........ FIRMA DEL PROFESOR
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL HIDRAULICA III
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO FACULTAD DE INGENIERIA E.P. DE INGENIERIA CIVIL
CURSO
:
INGENIER"A HIDR#ULICA III
TEMA
:
CALCULO DE CAUDALES MAXIMOS
CICLO
:
VI
DOCENTE
:
I$%. CARLOS ALBERTO ALTAMIRANO ANGULO
A&'($)
C*&++-*-+$ N/ 01 PUNTUALIDAD
C*&++-*-+$ N/ 02
C*&++-*-+$ C*&++-*-+$ N/ 0 N/ 04 TRABAJO
EN NUMEROS EN LETRAS OBSERVACIONES:
FECHA
PROMEDIO:
: T'+&&) 3 P 2014
2
Ing. Carlos Alberto Altamirano.
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL HIDRAULICA III
1. INTRODUCCION: Ing. Carlos Alberto Altamirano Pongo a su disposición el presente trabajo de investigación titulado “Calculo de caudales máximos”
El presente trabajo de investigación es con la finalidad de adquirir conocimientos acerca de este concepto de estudio y a la ve dar a entender el uso de diferentes c!lculos y ecuaciones muy importantes en el dise"o de estos. Para as#$ obtener resultados favorables que nos brinden soluciones ante los problemas o dudas que se nos presenten en el trascurso de nuestra carrera. Por tanto considero que el esfuero %ec%o cumpla con los objetivos traados en el presente trabajo de investigación$ que pongo a su consideración para su respectiva evaluación.
Atentamente. Farfán Rivera, Walter Alejandro
&
Ing. Carlos Alberto Altamirano.
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2. OBJETIVOS: OBJETIVO ENERAL!
Calcular os caudales '!(imos.
•
OBJETIVOS ES"ECI#ICOS!
•
)btener el caudal del rio.
•
Calcular el tiempo de concentración.
•
*ise"ar la ventana de captación.
•
Encontrar el caudal de derivación.
•
*eterminar las velocidades.
•
+as alturas m!(imas y m#nimas.
,
Ing. Carlos Alberto Altamirano.
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. DEFINICIONES 6 CONCEPTOS BASICOS:
Para una mayor comprensión en el proceso y desarrollo del presente informe$ es necesaria la e(plicación de algunos t-rminos o conceptos b!sicos •
R"OS: Corriente de agua que sirve de canal natural de drenaje de una cuenca.
•
RIACHUELOS: Cursos naturales de agua normalmente peque"o y tributario de un r#o. 7UEBRADAS: Abertura estrec%a entre dos monta"as causada por el agua$
•
llamado tambi-n riac%uelo o arroyo •
LAGUNAS: *epósito natural de agua de menores dimensiones que un lago.
•
MANANTIALES: Agua que aflora en un lugar de la cortea terrestre$ tambi-n se les conoce como manantes.
•
CANAL: Conducto abierto o cerrado que transporta agua.
•
COEFICIENTE DE ESCORRENT"A: Coeficiente que indica la parte de la lluvia que escurre superficialmente. CONDICIONES METEOROL8GICAS: Condiciones de la atmósfera en el
•
momento de un accidente. /e incluyen velocidad y dirección del viento$ temperatura$ %umedad$ nubosidad y radiación solar.
4. C9&-'&) ;-<+=):
A$ Calculo del caudal del %io &o% el m'(odo %acio)al! Buscamos parámetros para el coeficiente de escorrentía para eso veremos un tabla.
0
Ing. Carlos Alberto Altamirano.
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eg!n mi cálculos de mis parámetros geomorfol"gicos obtuve la pendiente de mi cuenca un #$ por lo cual obtenemos seg!n tabla por el m%todo racional, con un periodo de retorno de &' a(os un coeficiente de escorrentía '.)*. +ambi%n obtenemos la precipitaci"n promedio por m%todo de las isoetas el área de la cuenca lo obtenemos de cálculos -ec-os en el programa AutoCA, una ve/ obtenido todos estos parámetros reempla/amos en la formula correspondiente0
C= 0.43 I= 328.29 mm T= 24hrs*30 = A= 264.57 m2
720hrs
7= 14.41 m3/seg
1
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B$ De(e%mi)aci*) del (iem&o de co)ce)(%aci*)! 1s el tiempo transcurrido, desde 2ue una gota cae, en el punto más alejado de la cuenca -asta 2ue llega la salida de esta. 3o calcularemos por la formula A4+RA3IA5A0
6ara la pendiente dividimos la longitud del cauce de la cuenca 77*.77 8m entre la diferencia de cotas nos da #)'' m despu%s dividimos m98m, obtenemos una pendiente de ##.#7 m9:m.
L= 113.11 A= 264.57 S= 21.22
Km m2
Tc =
2038.62 min
C$ Dise+o del a)c,o de la e)(a)a de ca&(aci*)! 6ara poder dise(ar utili/aremos varios m%todos0 •
.ETODO DE "ETTS! / 0 12$21 m34se5
B 0 16$78 m
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•
.ETODO SI.ONS 9 :ENDERSON! / 0 12$21 m34se5 K1 4.2 3.6 2.9 2.8
Fondo Fondo Fondo Fondo
DESCRIPCION arena y orillas de material cohesivo y orillas de material cohesivo y orilla de grava arena y orillas de material no cohesivo
B 0 13$6; m
•
.ETODO BLENC:! / 0 12$21 m34se5 Fs 0.1 0.2 0.3
DESCRIPCION MATE!A" #$E"T% MATE!A" "!&. '%(E#!)% MATE!A" '%(E#!)%
Fb 0.8 1.2
DESCRIPCION MATE!A" F!*% MATE!A" &$E#%
B 0 1<$23 m
•
.ETODO ALTUNIN - .ANNIN / 0 12$21 m34se5
n+ #+
3
0.02, 0.0011,
-'ace con /ondo solido sin irreglaridades
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+ m+
10 0.4
-Material alvial -'ace arenoso
B 0 16$12 m
•
.ETODO "ITTIT! / 0 12$21 m34se5
B 0 <$3= m
•
.ETODO ALTUNIN! / 0 12$21 m34se5 a+
0.,
Alta montaa
B 0 ;$38 m
Adoptamos por un B promedio0
B&%omedi* 0 13$;< m
4
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D$ Calculo de la secci*) del %io!
+ + 5+ n+ #+
DATOS 13.80 m 1.00 0.8, m 0.02, 0.0011,
D$>: ? @ Anc%o de la sección del rio 5Calculado6 @ talud en el canal 5Asumido6 6 @ tirante del nivel del agua 57anteo6 $ @ 8ugosidad del material del rio 5*ato de tabla6 S @ Pendiente del cauce 5*ato de tabla6 •
C*&-'&) >& P(<) ()*>):
+ •
C*&-'&) >& #* > &* --+$:
A+ •
12.4, m2
C*&-'&) >& -*'>*& >& +):
Q=
9:
16.20 m
14.17 m3/s
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E$ C*&-'&) > &* =&)-+>*> >& +): 7+ A+
14.1 m3s 12.4, m2
D$>: 7 @ Caudal del rio 5Calculado6 A @ ;rea de la sección del rio 5Calculado6
Vr =
1.14 m/s
#$ C*&-'&) > C*'>*& > >+=*-+$: 7+
14.1 m3s
A este caudal lo multiplicamos por el #'$ ese es un porcentaje asumido a criterio del ingeniero. Q requeri! =
".#3
3/s
$ D+) > &* =$<*$* > -*;<*-+$: SECCION RECTAN$%&AR + y+ n+ #+
4.00 m 0., m 0.02, 0.0011,
D$>: ? @ Anc%o de la ventana 57anteado6 6 @ tirante del nivel de agua 57anteo6 $ @ 8ugosidad del material del rio 5*ato de tabla6 S @ Pendiente del cauce 5*ato de tabla6 •
99
C*&-'&) >& P(<) ()*>):
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+
•
,.,0 m
C*&-'&) >& #* > &* --+$:
A+ •
3.00 m2
C*&-'&) >& R*>+) +>9'&+-):
h + •
0.,, m
C*&-'&) >& -*'>*& >& +):
Q=
".7"
Cumple por que se asimila al 2:< del caudal del rio.
3/s
:$ C*&-'&) > &* =&)-+>*> > &* =$<*$*: 7+ A+
2.2 m3s 3.00 m2
D$>: 7 @ Caudal del rio 5Calculado6 A @ ;rea de la sección del rio 5Calculado6
V =
92
'.(1
/s
Ing. Carlos Alberto Altamirano.
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I$
C*&-'&) > &* =&)-+>*> '&<*$< Vr =
1.14 m/s
V =
'.(" m/s
D$>: V @ =elocidad del rio 5Calculado6 V> @ =elocidad derivada 5Calculado6$ a este se le multiplicara por el coseno de 1:>.
VR =
9&
'.)) m/s
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5. CONCLUSIONES:
•
Calculamos que la distancia de la ventana de captación es muy peque"a.
•
+os caudales no son muy pronunciados para una avenida en unos 0: a"os.
. RECOMENDACIONES:
•
/e recomienda trabajar con un tiempo de retorno largo.
•
*eben trabajarse con los caudales m!(imos
•
Actualiar los datos obtenidos en el A?A.
. LINOGRAFIA: •
%ttp@@.ana.gob.pe@media@241101@estudioB%idrologicoBmala.pdf
•
%ttp@@consultorias.minam.gob.pe3:3:@bitstream@92&,0134@4@9@C*:: :::&4.pdf
•
%ttp@@cid.ana.gob.pe@ana@sites@default@files@rio<2:tumbes<2:c%ira <2:piura.pdf
. WEBGRAFIA:
9,
Ing. Carlos Alberto Altamirano.
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•
90
.ana.gob.pe
Ing. Carlos Alberto Altamirano.
