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PRE DIMENSIONAMIENTO DE LA PRESA PUSACOCHA
I.
INTRODUCCIÓN. El presente trabajo se trata de realizar el Pre dimensionamiento de la presa lo cual cu al quiere decir se define el Namino, Namo, la altura del vertedero, el borde libre, la cota de la corona, la atura de la presa, el tipo de material material que se va utilizar para el terraplén y los taludes aguas abajo y aguas arriba. Para esto se realiza el cálculo de la Hidrograma de entrada don se ha trabajado con la precipitación máxima de 24 horas y con un periodo de retorno retorno de 500 años otro calculo que se realizo es el hidrograma de salida donde se calculó los volúmenes de desde el Namo y haciendo el tránsito de avenidas definimos la altura del ve rtedero para lo cual utilizamos el programa de HEC HMS.
LOS ALUMNOS
DISEÑO DE PRESAS
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II.
OBJETIVOS: 2.1 Objetivo general
Realizar el Pre dimensionamiento de la Presa Pusacocha
2.1 Objetivo específico.
Calcular Hidrograma de entrada.
Calcular Transito de avenidas.
Calcular de Borde Libre.
Calcular la cota de corona
Calcular la altura de la presa.
Calcular el ancho de la corona.
Definir los taludes aguas arriba y abajo.
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III.
MATERIALES Y MÉTODO 3.1. -
Materiales y equipos:
Datos meteorológicos: - Precipitación máxima de 24 horas.
-
Software Microsoft Excel
-
Google Earth.
-
Software HEC HMS.
-
Software Microsoft Word.
-
AutoCAD Civil 3D 2013.
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3.2.
MÉTODO:
1. Se realizó el cálculo de la precipitación con un periodo de retorno de 500 años con datos de precipitación máxima de 24 Horas de la Estación Sihuas (SENAMHI) analizamos con las diferentes distribuciones y realizando la Prueba de Bondad de ajuste kolmogorov-Smirnov se escogió la distribución Gamma 3 Parámetro, se procedió a calcular los parámetros necesarios para la obtención del Hidrograma de entrada, para los cuales se utilizaron las siguientes fórmulas:
Tiempo de Concentración (Tc)
Duración en exceso (de)
Tiempo de Retraso (Tr) Tiempo pico (Tp)
Precipitación en exceso (hpe):
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Caudal pico (Qp):
Numero de curva: se ha observado la zona del embalse con el google earth y fotografías con lo cual se observó que la cuenca tiene pastizal y zona rocosa y se realizado el ponderado. 2. Con todos los datos previamente calculados empleando el programa HECHMS se calcula el Hidrograma de entrada. 3. Para el cálculo de volúmenes a partir de Namo se ha utilizado la ecuación de la gráfica de Curva Altura- Volumen lo cual para nuestro caso es de cuarto grado y la correlación es de uno. 4. Calculando para diferentes longitudes del aliviadero se calcula la altura del vertedero, caudal de salida para el diseño de vertedero y el volumen de almacenamiento en el embalse pero todo se obtiene con el programa HEC HMS con lo cual definimos el NAME. 5. De todo los pruebas de que se realiza para diferentes longitudes se escoge el que la altura del vertedero sea algo razonable que no sea muy alto ya que cuando el flujo es súper critico critico es más difícil controlar y además tenemos en cuenta la parte económica. 6. Se determinó el pre dimensionamiento de la presa: altura del aliviadero, borde libre, altura de la presa, ancho de la corona y los taludes de los terraplenes aguas arriba y aguas abajo con las formulas y cuadros descritos en los cálculos.
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IV.
RESULTADOS. 4.1.
Cálculo de Precipitación para 500 años RESUMIENDO LOS AJUSTES DE LAS DISTRIBUCIONES Delta Calculado
Delta Tabular
NORMAL
0.1314
0.6082
LOG NORMAL 2 PARÁMETROS
0.2037
0.6082
LOG NORMAL 3 PARÁMETROS
0.1767
0.6082
GAMMA 2 PARÁMETROS
0.1653
0.6082
GAMMA 3 PARÁMETROS
0.1256
0.6082
LOG-PEARSON TIPO III
0.1381
0.6082
GUMBEL
0.1389
0.6082
LOG-GUMBEL
0.1650
0.6082
Distribucion Probabilistica
RESUMEN
4.2.
TR
P(Pp
P(Pp>p)
PP
Años
%
%
mm
5
79.99
20.01%
36.15
10
90
10.00%
40.57
50
97.99
2.01%
49.51
100
99
1.00%
53.04
200
99.5
0.50%
56.43
300
99.66
0.34%
58.35
400
99.75
0.25%
59.7
500
99.79
0.0021
60.72
Calculo de CN: =
. ∗ . + ∗
79 ∗ 3786 378638 387. 7.89 895 5 + 96 ∗ 4796 479688 886. 6.68 687 7
=
8583274.672
CN= CN= 88
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4.3.
Hidrograma de entrada.
El caudal pico de entrada es de 19.4 m3/s.
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4.4.
Tránsito de avenidas para diferentes longitudes.
CUADRO DE RESUMEN Longitud NAMO NAME (m) msnm msnm
Δh m
Caudal de salida m3/s
almacenamiento pico 1000 m3
6
4120.00 4120.70
0.70
5.70
107.00
8
4120.00 4120.60
0.60
6.60
97.40
10
4120.00 4120.60
0.60
7.40
90.20
12
4120.00 4120.50
0.50
8.00
84.50
14
4120.00 4120.50
0.50
8.60
79.90
16
4120.00 4120.50
0.50
9.10
75.90
18
4120.00 4120.50
0.50
9.60
72.60
20
4120.00 4120.40
0.40
10.00
69.50
22
4120.00 4120.40
0.40
10.40
66.90
La longitud de vertedero y la altura del vertedero se han considerado de 14m y 0.5m respectivamente:
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NAMO= 41 4120 ∆h=
msnm
0.5
m
NAME= 4120.5 Caudal de salida= 8.60
msnm
Longitud Longitud del vertedero= 14.00 14.00
4.5.
1.00 m
Altura de la Presa: Hp=
4.7.
m
Borde libre: Blmin lmin= =
4.6.
m3/s
11.50 m
Ancho de la corona: Ancho de la corona= 3.50 m
4.8.
Talud aguas arriba y aguas abajo: 1V:2.5H
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1V:2H
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V.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Borde libre: En este caso según la tabla nos sale 0.9 m, pero cuando calculamos la altura de la presa nos resulta con este borde libre una altura de 11.40 m pero ya para proceso constructivo constructivo se considera 11.50 donde se a considerado el borde libre de 1.00m.
Ancho de corona: El ancho de corona nos resulta 3.50 m debido que nuestro maquina pesada lo cual va a realizar la compactación tienes esta ancho como mino pero para
mayor seguridad y ayudar mejor el proceso
constructivo podría ser 4.0 m el ancho.
Talud aguas arriba y abajo. En este este caso nos guiamos de la tabla de Bureau Reclamatión es un talud previo lo cual los taludes finales se va realizar con estabilidad de taludes.
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VI.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 6.1.
Conclusiones a) En el cálculo de la hidrograma de entrada nos resulta un caudal pico de entrada de 19.4 m3/s donde este dato estaremos usando para realizar el transito avenidas. b) En tránsito de avenidas se realizó el cálculo para diferentes longitudes del vertedero donde se definió el ancho del vertedero de 14 m y la altura del vertedero resulta de 0.5m con lo cual nuestro NAME resulta de 4120.5 m. c) En Borde Borde libre en la presa se se resulta resulta 1.0 m considerando la tabla tabla de Bureau Reclamation. d) El ancho de la corona resulta de 3.5 m este valor es mínimo ya que es considerando el proceso constructivo. e) Los taludes aguas abajo y aguas arriba según Bureau Reclamtion tenemos de 1V:2H y 1V:2.5 respectivamente estos son taludes previos donde se definirá con estabilidad de taludes.
Nivel de Aguas Minimas de Operaciones ( NAMINO )
4110.00
m.s.n.m
Nivel de Aguas Maximas de Operaciones ( NAMO )
4120.00
m.s.n.m
Nivel de Aguas Maximas Extraordinarias (NAME)
4120.50
m.s.n.m
Cota de corona
3.50
m.s.n.m
Borde Libre (B.L)
1.00
m
Carga de Agua Sobre el Vertedero (h)
0.50
m
14.00
m
11.50
m
3.50
m
Longitud Efectiva del Vertedero (L) Altura de de Presa Presa (Hp) (Hp) Ancho de de la Coro Corona na (B) (B) Taludes Aguas Arriba
1V:2.5H
Taludes Aguas Abajo
1V:2H
Clasificacion de suelo
GC, CM, SC, SM
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6.2.
Recomendaciones Para poder realizar el pre dimensionamiento de la presa se debe tener en cuenta mucha la parte técnica y la parte económica y que a la hora de definir la cota de la corona, la altura de la presa, la cota de Namino, la cota del Namo que sean numero enteros o números redondeados de tal manera que facilite la parte constructiva de la presa y que el personal quien va ejecutar el proyecto esté en la capacidad de realizar este trabajo.
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VII.
BIBLIOGRAFÍA APUNTES DE CLASE. APUNTES DE LA ASESORÍA DEL DOCENTE. MANUAL DE PEQUEÑAS IRRIGACIONES. http://www.senamhi.gob.pe
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VIII.
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ANEXO
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CALCULOS:
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