INFORME-RAPIDAS

ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

FA F ACU CUL LTAD : INGENIERIA ESCUELA

: CIVIL

TEMA

: RAPIDAS

DOCENTE

:

CICLO INTEGRANTES     

ING. DANTE SALAZAR SANCHEZ : VIII : BALAREZO GOMEZ ALISSON CUEVA CAMACHO LILIA CHERO HUAMAN ANGIE VELASQUEZ REAL JUNIOR DELA CRUZ VERA PABLO PABLO

2016

UNIVERSIDAD SAN PEDRO – ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

OBRA HIDRAULICA DE RAPIDA

ESTRUCTURAS HIDRAULICAS – OBRA HIDRAULICA DE RÁPIDA

1


INDICE


2


I.

INTRODUCCION

En el recorr!o !e "n c#n#l$ %"e!en %re&en'#r&e !(er&o& #cc!en'e& ) o*&'+c"lo& co,o &on: De%re&one& !el 'erreno$ Q"e*r#!#& &ec#&$ F#ll#&$ C"r&o& !el #-"#$ nece&!#! !e cr"#r (/#& !e co,"nc#c0n 1c#rre'er#&$ (/#& 23rre#& " o'ro c#n#l4. L# &ol"c0n ,e!#n'e e&'r"c'"r#& 5!r+"lc#& e& !(er&# ) l# &elecc0n !e e&'# &er+ !e #c"er!o #l '%o !e 'erreno 'o%o-r+2co con el 6"e no& encon're,o&. P#r# con'rol#r l#& (eloc!#!e& en 'r#,o& !e #l'# %en!en'e &e %"e!en "'l#r co,*n#cone& !e r#,%#&$ e&c#lone& ) r+%!#&$ &-"en!o l#& (#r#cone& !el 'erreno.

Uno !e lo& #&%ec'o& 6"e -ener#l,en'e ,erece e&%ec#l #'enc0n en el !&e7o !e o*r#& 5!r+"lc#& !e ,on'#7# e& l# !&%#c0n !e l# ener-/# cn3'c# 6"e #!6"ere "n c5orro l/6"!o %or el ncre,en'o !e l# (eloc!#! !e 2l"8o. E&'# &'"#c0n &e %re&en'# en (er'e!ero& !e e9ce!enc#&$ e&'r"c'"r#& !e c#/!#$ en r+%!#&$ !e&2o-"e& !e 2on!o$ &#l!#& !e #lc#n'#rll#&$ e'c.

En e&'# o%or'"n!#! &e e&'"!#r+ l#& e&'r"c'"r#& %#r# &#l(#r !e&n(ele& co,o &on l#& RPIDAS EN UN CANAL; "n# r+%!# e& "n c#n#l !e -r#n %en!en'e 6"e conec'# !o& 'r#,o& !e "n c#n#l con %en!en'e &"#(e en're lo& 6"e e9&'e "n !e&n(el con&!er#*le en "n# lon-'"! cor'# #l c"#l o*l-# # con!"cr el #-"# en e&e 'r#,o &o*re %en!en'e& ncln#!#& ) con #l'#& (eloc!#!e&.


3


En lo& &&'e,#& !e re-o !e ,on'#7# el e,%leo !e r+%!#& e& co,
II.

OBJETIVOS

II.1.

Objetivo General:

 Conocer el %roce&o !e !&e7o !e "n# r+%!# con !&%#!or #l %e$ &"& %#r'e& ) &" correc'# #%lc#c0n !en'ro !e "n# o*r# 5!r+"lc#.  I!en'2c#r ) &eleccon#r lo& '%o& !e r+%!#& 6"e &e %"e!en "'l#r en "n# o*r#.  Conocer lo& '%o& !e &eccone& !e "n# r+%!# en "n c#n#l.  E&'"!#r lo& %#r+,e'ro& 6"e &e r-en en "n# r+%!#.

II.2.

Especifico

 Re#l#r lo& c+lc"lo& 5!r+"lco& !e !&e7o !e "n# r+%!# correc'#,en'e.  Re#l#r lo& c+lc"lo& e&'r"c'"r#le& !e !&e7o !e "n# r+%!# correc'#,en'e.  E8ec"'#r el %roce&o con&'r"c'(o ,e!#n'e "n# re%re&en'#c0n # n(el !e ,#6"e'#.

III.

JUSTIFI!I"# $E% &'O(ETO.

Den'ro !el +,*'o !e l# n-ener/# en l# %#r'e !e c#n#le& no& (#,o& # encon'r#r con %ro*le,#& !e !&e7o en el c"#l &e nece&'#r+ l# #)"!# !e e&'r"c'"r#& #!con#le& %#r# "n# correc'# 2"nc0n !el %ro)ec'o$ "n# !e l#& c"#le& e& l# =r+%!# !e c#n#le&> 6"e no& #)"!#r# # &#l(#r !e&n(ele& en 'r#,o& con ,"c5# %en!en'e e&'#& &e !&e7#n %#r# -ener#r %3r!!#& 5!r+"lc#& ,%or'#n'e& en lo& 2l"8o& !e #l'# (eloc!#!.


4


El o*8e'(o e& re!"cr l# (eloc!#! ) %#&#r el 2l"8o !e r3-,en &"%ercr/'co # &"*cr/'co.

Un# (en'#8# !e l#& r+%!#& e& 6"e e& %o&*le #8"&'#r &" %en!en'e # l# %en!en'e n#'"r#l !el 'erreno ) %or en!e re6"ere ,enor ,o(,en'o !e 'err#& 6"e %or e8e,%lo "n# &ere !e c#/!#& (er'c#le&. S" %rnc%#l !e&(en'#8# e& 6"e con!"ce el #-"# # -r#n (eloc!#! lo 6"e !e&-#&'# ,+& r+%!#,en'e l# &oler# %or ello e9&'en !2eren'e& '%o&

IV. MA RC O TE ORI CO

!e r+%!#& ) # #l 2n#l !e e&'# &e con&'r")e "n# e&'r"c'"r# !&%#!or# !e ener-/#


5


')&I$!S *.1.+ O#E&TO L#& R+%!#& Son "&#!#& %#r# con!"cr #-"# !e&!e "n# ele(#c0n ,#)or # "n# ,+& *#8#. En "n# r+%!# &e %"e!en !&'n-"r l#& &-"en'e& %#r'e&    

Secc0n !e con'rol R#,%# Tr#)ec'or# Colc50n #,or'-"#!or


6


??? F-"r# N@ ??? #. SEIO# $E O#T'O% : e& l# &ecc0n !on!e &e %re&en'# el c#,*o !e %en!en'e ) &e c#r#c'er# %or6"e en e&'# &ecc0n &e %ro!"ce el 'r#n'e cr/'co. *. '!,&!: E& el 'r#,o !e c#n#l con %en!en'e ,#)or 6"e l# cr/'c# %re&en'+n!o&e en 3l "n e&c"rr,en'o !e r3-,en &<%er?cr'co. c. T'!(ETO'I!: E& "n# c"r(# %#r#*0lc# 6"e l-# l# r#,%# con l# %#r'e nc#l !el colc50n #,or'-"#!or. Se #!o%'# e&'# 2or,# !e*!o # 6"e e& l# 'r#)ec'or# l*re &e-"!# %or el #-"#$ !e e&'# ,#ner# &e e('# 6"e el #-"# &e &e%#re !e l# %l#n'll# %ro!"cen!o (*r#cone& ) ero&0n. !. O%-O# !,O'TIGU!$O' : E& "n !e%0&'o 2or,#!o en &" %#r'e nc#l %or "n %l#no ncln#!o .:$ !e&%"3& %or "n 2on!o %l#no !e n(el n2eror #l c#n#l !e &#l!# con el c"#l &e "ne ,e!#n'e "n e&c#l0n.

*.2.+ %! EST'UTU'! &UE$E O#SISTI' $E: A. B. C. D.

Un# 'r#n&c0n !e en'r#!#. Un 'r#,o ncln#!o Un !&%#!or !e ener-/# Un# 'r#n&c0n !e &#l!#

!.+ %! T'!#SII"# $E E#T'!$! Tr#n&c0n # el 2l"8o !e&!e el c#n#l #-"#& #rr*# !e l# e&'r"c'"r# 5#c# el 'r#,o ncln#!o. De*e %ro(eer "n con'rol %#r# ,%e!r l# #celer#c0n !el #-"# ) l# ero&0n en el c#n#l. El con'rol e& lo-r#!o %or l# co,*n#c0n !e "n# re'enc0n$ "n (er'e!ero o "n con'rol no'c5 en l# en'r#!#. L# en'r#!# "&#!# !e*er+ &er &,3'rc# con re&%ec'o #l e8e !e l# r+%!#$ %er,'r el %#&o !e l# c#%#c!#! 'o'#l !el c#n#l #-"#& #rr*# 5#c# l# r+%!# con el 'r#n'e nor,#l !e #-"#& #rr*#$ ) !on!e &e# re6"er!o$ %er,'r l# e(#c"#c0n !e l#& #-"#& !el c#n#l c"#n!o l# o%er#c0n !e l# r+%!# &e# &"&%en!!#. L#& %3r!!#& !e c#r-# # 'r#(3& !e l# en'r#!# %o!r/#n &er !e&%rec#!#& en el c#&o 6"e &e#n lo &"2cen'e,en'e %e6"e7#& 6"e no #2ec'en el re&"l'#!o 2n#l. De o'r# ,#ner#$ l#& %3r!!#& # 'r#(3& !e l# en'r#!# !e*en &er c#lc"l#!#& ) "&#!#& en l# !e'er,n#c0n !el n(el !e ener-/# en el nco !el 'r#,o ncln#!o. S l# %en!en'e !el 2on!o !e l# en'r#!# e& &"#(e %"e!e #&",r&e 6"e el 2l"8o cr/'co oc"rre !on!e l# %en!en'e &"#(e !e l# en'r#!# c#,*# # l# %en!en'e 2"er'e !el 'r#,o ncln#!o. En el c#&o 6"e l# %en!en'e !e l# en'r#!# &e# ESTRUCTURAS HIDRAULICAS – OBRA HIDRAULICA DE RÁPIDA

7


&"2cen'e,en'e %ron"nc#!# %#r# &o%or'#r "n# (eloc!#! ,#)or 6"e l# (eloc!#! cr/'c#$ !e*er/# c#lc"l#r&e !c5# (eloc!#! ) 'r#n'e corre&%on!en'e$ %#r# !e'er,n#r l# -r#!en'e !e ener-/# #l nco !el 'r#,o ncln#!o.

B.+ E% T'!,O I#%I#!$O J"n'o con el c#n#l #*er'o$ -ener#l,en'e &-"e l# &"%er2ce or-n#l !el 'erreno ) &e conec'# con "n !&%#!or !e ener-/# en el e9're,o ,+& *#8o.

.+ &O! $ISI&!$O'! O &#l!#& con o*&'+c"lo& 1*#22le! o"'le'&4 &on "&#!#& co,o !&%#!ore& !e

ener-/#

en

e&'e

'%o

!e

e&'r"c'"r#&.

$.+ U#! T'!#SII"# $E S!%I$! ESTRUCTURAS HIDRAULICAS – OBRA HIDRAULICA DE RÁPIDA

8


E& "&#!# c"#n!o e& nece&#r# %#r# conec'#r el 2l"8o en're el !&%#!or !e ener-/# ) el c#n#l #-"#& #*#8o. S e& nece&#ro %ro(eer el 'r#n'e !e #-"#& #*#8o 1'#ll #'er4 #l !&%#!or !e ener-/#$ l# .&"%er2ce !e #-"# en l# &#l!# !e*e &er con'rol#!#. S &e con&'r")e "n# 'r#n&c0n !e &#l!# !e concre'o ) no 5#) con'rol !el 2l"8o !e&%"3& en el c#n#l$ l# 'r#n&c0n %"e!e &er "&#!# %#r# %ro(eer el re,#n&o ele(#n!o el %&o !e l# 'r#n&c0n en el &'o !e l# "7#$ co,o &e ,"e&'r# en l# F-"r# N@. El 'r#n'e !e #-"#& #*#8o '#,*3n %"e!e &er %ro(&'o %or l# con&'r"cc0n !e "n con'rol !en'ro !e l# 'r#n&c0n !e &#l!#. L# %3r!!# !e c#r-# en l# 'r#n&c0n !e &#l!# e& !e&%rec#*le.

*./.+ O#SI$E'!IO#ES $E $ISE0O. Coe2cen'e !e R"-o&!#! !e M#nnnEn el c+lc"lo !e l#& c#r#c'er/&'c#& !e 2l"8o en "n# e&'r"c'"r# !e e&'e '%o &on "&#!o& (#lore& con&er(#!ore& !el coe2cen'e !e r"-o&!#! !e M#nnn- 1n4.  C"#n!o &e c#lc"l# l# #l'"r# !e ,"ro& en "n# r+%!# !e concre'o$ &e #&",e (#lore& !e n  ..  En el c+lc"lo !e n(ele& !e ener-/#$ (#lore& !e n  .

Transiciones L#& 'r#n&cone& en "n# r+%!# #*er'#$ !e*en &er !&e7#!#& %#r# %re(enr l# 2or,#c0n !e on!#&. Un c#,*o *r"&co !e &ecc0n$ &e# con(er-en'e o !(er-en'e$ %"e!e %ro!"cr on!#& 6"e %o!r/#n c#"&#r %er'"r*#cone&$ %"e&'o 6"e ell#& (#8#n # 'r#(3& !el 'r#,o ncln#!o ) el !&%#!or !e ener-/#. P#r# e('#r l# 2or,#c0n !e on!#&$ el ,+9,o +n-"lo !e !e2le90n e& c#lc"l#!o co,o &-"e: Co'#n-   . F

14

Lo 6"e &-n2c# 6"e l# co'#n-en'e !el +n-"lo !e !e2le90n !e l# &"%er2ce !e #-"# en el %l#no !e %l#n'# !e&#rroll#!o !e c#!# l#!o !e "n# 'r#n&c0n no !e*er/# &er ,enor 6"e . (ece& el n<,ero !e Fro"!e 1F4. E&'# re&'rcc0n &o*re +n-"lo& !e !e2le90n &e #%lc#r/# %#r# c#!# c#,*o !e &ecc0n 5ec5# en l# en'r#!#$ en el 'r#,o ncln#!o o en l# %o# !&%#!or#. S e&'# re&'rcc0n no con'rol# el +n-"lo !e !e2le90n$ &e con&!er#:


9


 El +n-"lo !e l# &"%er2ce !e #-"# con el e8e !e l# 'r#n&c0n !e en'r#!#$ %"e!e &er #%ro9,#!#,en'e @.  El ,+9,o +n-"lo !e l# &"%er2ce !e #-"# con el e8e en l# 'r#n&c0n !e &#l!# %"e!e &er #%ro9,#!#,en'e @. El n<,ero !e Fro"!e e&'# e9%re&#!o %or: θ ( 1− K ) gd cos ¿

¿ ¿ ¿ V F = ¿

14

Don!e: ! : Tr#n'e !e #-"# nor,#l #l %&o !e l# r+%!#. - : Aceler#c0n !e l# -r#(e!#! 1K. ,&4.  : Un 2#c'or !e #celer#c0n$ !e'er,n#!o #*#8o:  Con el %&o !e l# 'r#n&c0n en "n %l#no$     Con el %&o !e l# 'r#n&c0n en "n# c"r(# %#r#*0lc# 2



V gR cos θ

14

 : An-"lo !e l# -r#!en'e !el %&o en el %"n'o con&!er#!o. El +n-"lo #c#,%#n#!o ) lo& #nc5o& %#r# (#ro& %"n'o& # lo l#r-o !e l# 'r#n&c0n %"e!en &er c#lc"l#!o& ) 'r##!o&. L,'#n!o e&'e +n-"lo en "n# 'r#n&c0n !e en'r#!#$ &e ,n,# l# %o&*l!#! !e &e%#r#c0n ) el nco !e 2l"8o %"l&#n'e en #6"ell# %#r'e !e l# e&'r"c'"r#. L#& 'r#n&cone& !e en'r#!# #&,3'rc#& ) c#,*o& !e #lne#c0n n,e!#'#,en'e #-"#& #rr*# !e l# e&'r"c'"r#$ !e*en e('#r&e %or6"e %"e!en %ro!"cr on!#& cr"#!#& o 2l"8o 'r#n&(er&#l 6"e con'n"#r+ en el 'r#,o ncln#!o.

Trao inclinao


10


L# &ecc0n "&"#l %#r# "n# r+%!# #*er'# e& rec'#n-"l#r$ %ero l#& c#r#c'er/&'c#& !e 2l"8o !e o'r#& 2or,#& !e &ecc0n$ !e*en &er con&!er#!#& !on!e l# &"%re&0n !e on!#& e& "n# ,%or'#n'e %#r'e !el !&e7o. L# econo,/# ) 2#cl!#! !e con&'r"cc0n &on &e,%re con&!er#!#& en l# elecc0n !e "n# &ecc0n. C"#n!o e& nece&#ro ncre,en'#r l# re&&'enc# !el 'r#,o ncln#!o #l !e&l#,en'o$ &e "&#n ="7#&> %#r# ,#n'ener l# e&'r"c'"r# !en'ro !e l# c,en'#c0n. P#r# RAPIDAS ,enore& !e n"e(e 1K4 ,e'ro& !e lon-'"!$ l# 2rcc0n en l# r+%!# %"e!e &er !e&%rec#*le. L# ec"#c0n !e Berno"ll e& "&#!# %#r# c#lc"l#r l#& (#r#*le& !e 2l"8o #l 2n#l !el 'r#,o ncln#!o. L# ec"#c0n:   5(  Z    5(

14

E& re&"el'# %or '#n'eo. P#r# 'r#,o& ncln#!o& !e lon-'"! ,#)or 6"e n"e(e 1K4 ,e'ro&$ &e ncl")en l#& %3r!!#& %or 2rcc0n ) l# ec"#c0n &er+:   5(  Z    5(  52

14

En l#& ec"#cone& 14 ) 14: : Tr#n'e en el e9're,o #-"#& #rr*# !el 'r#,o 1,4. 5(: C#r-# !e (eloc!#! en el e9're,o #-"#& #rr*# !el 'r#,o 1,4 : Tr#n'e en el e9're,o #-"#& #*#8o !el 'r#,o 1,4. 5(: C#r-# !e (eloc!#! en el e9're,o #-"#& #*#8o !el 'r#,o 1,4. Z: E& el c#,*o en l# ele(#c0n !el %&o 1,4. 52 : Per!!# %or 2rcc0n en el 'r#,o. L# c#n'!#! 52 e& -"#l # l# %en!en'e !e 2rcc0n %ro,e!o S# en el 'r#,o$ ,"l'%lc#!o %or l# lon-'"! !el 'r#,o L. L# %en!en'e !e 2rcc0n S2 en "n %"n'o !el 'r#,o ncln#!o e& c#lc"l#!o co,o:


11


2

2

h V

S2 

4

R 3

Don!e: El coe2cen'e n !e M#nnn- e& #&",!o en . R: R#!o 5!r+"lco !el 'r#,o ncln#!o 1,4.

U&#n!o l# ec"#c0n 14 o 14$ &e #&",e  ) &e c#lc"l#n ) co,%#r#n lo& n(ele& !e ener-/#. De*en 5#cer&e '#n'eo& #!con#le& 5#&'# *#l#nce#r lo& !o& n(ele& !e ener-/#. L# #l'"r# !e lo& ,"ro& en el 'r#,o ncln#!o !e &ecc0n #*er'# &er/# -"#l #l ,+9,o 'r#n'e c#lc"l#!o en l# &ecc0n$ ,+& "n *or!e l*re$ o # . (ece& el 'r#n'e cr/'co en el 'r#,o ncln#!o$ ,+& el *or!e l*re c"#l6"er# 6"e &e# ,#)or. El *or!e l*re ,/n,o reco,en!#!o %#r# 'r#,o& ncln#!o& !e r+%!#& en c#n#le& #*er'o& con "n# c#%#c!#! ,enor # . ,& e& . ,. El 'r#n'e ) el *or!e l*re &on ,e!!o& %er%en!c"l#r,en'e #l %&o !el 'r#,o ncln#!o. En (eloc!#!e& ,#)ore& # K ,&$ el #-"# %"e!e ncre,en'#r &" (ol",en$ !e*!o #l #re ncor%or#!o 6"e e&'+ &en!o con!"c!o. El *or!e l*re reco,en!#!o %#r# lo& ,"ro& re&"l'#r+ !e &"2cen'e #l'"r# %#r# con'ener e&'e (ol",en #!con#l.

Tra3ectoria. C"#n!o el !&%#!or !e ener-/# e& "n# %o#$ "n cor'o 'r#,o %ron"nc#!o !e*e conec'#r l# 'r#)ec'or# con l# %o# !&%#!or#. L# %en!en'e !e e&'e 'r#,o (#r/# en're .:  ) : $ con "n# %en!en'e !e :  %re2eren'e,en'e.

Se re6"ere !e "n# c"r(# (er'c#l en're el 'r#,o ncln#!o ) el 'r#,o con %en!en'e %ron"nc#!#. Un# c"r(# %#r#*0lc# re&"l'#r/# en "n (#lor !e  con&'#n'e en l# lon-'"!


12


!e l# c"r(# ) e& -ener#l,en'e "&#!o. Un# 'r#)ec'or# %#r#*0lc# %"e!e &er !e'er,n#!# !e l# &-"en'e ec"#c0n: θO 2

−tan ¿ X ¿ ¿ ¿ θO +¿ X tan ¿ Y =¿

tan θ L

Don!e: 9 : D&'#nc# 5oron'#l !e&!e el or-en 5#c# "n %"n'o &o*re l# 'r#)ec'or# 1,4. : D&'#nc# (er'c#l !e&!e el or-en 5#c# el %"n'o  en l# 'r#)ec'or# 1,.4. LT

: Lon-'"! 5oron'#l !e&!e el or-en 5#c# el 2n !e l# 'r#)ec'or# 1,4.

θO

: An-"lo !e ncln#c0n !el 'r#,o ncln#!o #l co,eno !e l# 'r#)ec'or#

θ L

: An-"lo !e ncln#c0n !el 'r#,o %ron"nc#!o #l 2n#l !e l# 'r#)ec'or#.

P"e!e &eleccon#r&e "n# lon-'"! !e 'r#)ec'or# 1L'4 6"e re&"l'e en "n (#lor   . o ,eno&$ c"#n!o e& &"&''"!# !en'ro !e l# ec"#c0n 14 L# lon-'"! L' e& "&#!# en'once& en el c+lc"lo !e $ "&#n!o l# ec"#c0n 14.L# 'r#)ec'or# !e*er/# 'er,n#r en l# n'er&ecc0n !e lo& ,"ro& !el 'r#,o ncln#!o con lo& ,"ro& !e l# %o# !&%#!or# 0 #-"#& #rr*# !e e&'e %"n'o. S e& %o&*le$ l# 'r#)ec'or# !e*e conc!r con c"#l6"er# 6"e &e# l# 'r#n&c0n re6"er!#. L#& (#r#*le& !e 2l"8o en l# 'r#)ec'or# ) en el 'r#,o cor'o !e %en!en'e %ron"nc#!# &on c#lc"l#!o& !e l# ,&,# ,#ner# co,o 2"eron c#lc"l#!o& en el 'r#,o ncln#!o. Se #&",e "n# ele(#c0n %#r# el %&o !e l# %o# !&%#!or# ) &e c#lc"l# el -r#!en'e !e ener-/# en l# "n0n !el 'r#,o ncln#!o ) el %&o !e l# %o#. L#& (#r#*le& !el 2l"8o en e&'e %"n'o &on "&#!o& co,o l#& (#r#*le& #-"#& #rr*# !el &#l'o 5!r+"lco en el !&e7o !e l# %o# !&%#!or#.


13


&o4a isipaora En "n# %o# !&%#!or# el #-"# 2l")e !e&!e el 'r#,o cor'o !e %en!en'e %ron"nc#!# # "n# (eloc!#! ,#)or 6"e l# (eloc!#! cr/'c#. El c#,*o #*r"%'o en l# %en!en'e$ !on!e l# %en!en'e &"#(e !el %&o !e l# %o# !&%#!or# &e "ne con el 'r#,o cor'o !e %en!en'e %ron"nc#!#$ 2"er# el #-"# 5#c# "n &#l'o 5!r+"lco ) l# ener-/# e& !&%#!# en l# '"r*"lenc# re&"l'#n'e. L# %o# !&%#!or# e& !,en&on#!# %#r# con'ener el &#l'o. P#r# 6"e "n# %o# !&%#!or# o%ere #!ec"#!#,en'e$ el n<,ero !e Fro"!e: θ ( 1− K ) gd cos ¿

¿ ¿ ¿ V F = ¿

De*er/# e&'#r en're . ) $ !on!e el #-"# n-re&# # l# %o# !&%#!or#. E&'"!o& e&%ec#le& o %r"e*#& !e ,o!elo& &e re6"eren %#r# e&'r"c'"r#& con n<,ero !e Fro"!e 2"er# !e e&'e r#n-o.  S el n<,ero !e Fro"!e e& ,enor 6"e #%ro9,#!#,en'e . no oc"rrr/# "n &#l'o 5!r+"lco e&'#*le.  S el n<,ero !e Fro"!e e& ,#)or 6"e $ "n# %o# !&%#!or# no &er/# l# ,e8or #l'ern#'(# %#r# !&%#r ener-/#. L#& %o#& !&%#!or#& re6"eren !e "n 'r#n'e !e #-"#& #*#8o %#r# #&e-"r#r 6"e el &#l'o oc"rr# !on!e l# '"r*"lenc# %"e!# &er con'en!#. L#& %o#& !&%#!or#& "&"#l,en'e 'enen "n# &ecc0n 'r#n&(er&#l rec'#n-"l#r$ ,"ro& %#r#lelo& ) "n %&o # n(el. L#& &-"en'e& ec"#cone& &e #%lc#n # e&'e '%o !e %o#$ %#r# !e'er,n#r el #nc5o !e l# %o# ) el 'r#n'e !e&%"3& !el &#l'o.

P#r# c#"!#le& 5#&'# . ,&$ l# ec"#c0n: ESTRUCTURAS HIDRAULICAS – OBRA HIDRAULICA DE RÁPIDA

14


1

( 18.78 Q ) b= ( Q + 10.11 ) 2

*: Anc5o !e l# %o# 1,4; Q: C#"!#l 1,&4. P"e!e "&#r&e # 2n !e !e'er,n#r el #nc5o !e "n# %o# %#r# lo& c+lc"lo& nc#le&. El 'r#n'e !e #-"# !e&%"3& !el &#l'o 5!r+"lco %"e!e &er c#lc"l#!o !e l# 20r,"l#:

Y 2=

−Y

1

Y 2

(

2

2

+( 2 V x 1

Y 1 g

)(

0.5

+ Y x 4 ) ) 2 1

Don!e: : Tr#n'e #n'e& !el &#l'o 1,4 (: Veloc!#! #n'e& !el &#l'o 1,&4 : Tr#n'e !e&%"3& !el &#l'o 1,4. - : Aceler#c0n !e -r#(e!#! 1K. ,&4.

L# co'# !el n(el !e ener-/#$ !e&%"3& !el &#l'o 5!r+"lco !e*er/# *#l#nce#r&e con l# co'# !el n(el !e ener-/# en el c#n#l$ #-"#& #*#8o !e l# e&'r"c'"r#. S l#& co'#& no e&'+n *#l#nce#!#&$ !e*er/# #&",r&e "n# n"e(# ele(#c0n %#r# el %&o !e l# %o# o "n n"e(o #nc5o !e %o# ) (ol(er&e # c#lc"l#r lo& n(ele& !e ener-/#. Lo& '#n'eo& &e re%'en 5#&'# 6"e el *#l#nce &e# o*'en!o. L#& co'#& &eleccon#!#& !e*en &er re(&#!#& %#r# #&e-"r#r 6"e l# %o# !&%#!or# o%er#r+ e2ec'(#,en'e$ '#,*3n con c#"!#le& ,enore& #l c#"!#l !el !&e7o. Lo& !&e7o& &on nor,#l,en'e (er2c#!o& con "n 'erco !el c#"!#l !el !&e7o.


15


S l# re(&0n n!c# 6"e &e# nece&#ro$ el %&o !e l# %o# !e*er/# &er *#8#!o o '#,*3n &e %o!r/# #&",r "n #nc5o !2eren'e !e l# %o#$ %#r# l"e-o re%e'r el %roce!,en'o !e !&e7o.

L# lon-'"! ,/n,# !e %o# 1L% en l# F-"r# N@ 4 %#r# e&'r"c'"r#& "&#!#& en c#n#le& e& nor,#l,en'e  (ece& . El *or!e l*re reco,en!#!o %#r# %o#& !&%#!or#& %"e!e &er !e'er,n#!o !el Gr+2co N@ . El *or!e l*re e& ,e!!o &o*re el n(el ,+9,o !e ener-/# !e&%"3& !el &#l'o 5!r+"lco.

C"#n!o l# %o# !&%#!or# !e&c#r-# n'er,'en'e,en'e o !e&c#r-# 5#c# "n c#"ce n#'"r#l " o'ro no con'rol#!o$ !e*er/# con&'r"r&e "n con'rol !en'ro !e l# &#l!# !e l# %o#$ %#r# %ro(eer el 'r#n'e !e #-"#& #*#8o nece&#ro. El 'r#n'e cr/'co en l# &ecc0n !e con'rol !e*e &er "&#!o %#r# !e'er,n#r el n(el !e ener-/# !e&%"3&. C"#n!o l# %o# !e&c#r-# 5#c# "n c#n#l con'rol#!o$ el 'r#n'e en el c#n#l !e*e &er c#lc"l#!o con el (#lor n !el c#n#l$ re!"c!o en "n $ ) e&'e 'r#n'e "&#!o %#r# !e'er,n#r el n(el !e ener-/# !e&%"3&. Llor#!ero& con 2l'ro !e -r#(# %"e!en &er "&#!o& %#r# #l(#r l# %re&0n 5!ro&'+'c# &o*re el %&o ) lo& ,"ro& !e l# %o# !&%#!or# ) 'r#n&c0n !e l# &#l!#.

Blo6"e& en el 'r#,o ncln#!o ) el %&o &on %ro(&'o& %#r# ro,%er el 2l"8o en c5orro ) %#r# e&'#*l#r el &#l'o 5!r+"lco. L# "*c#c0n$ el e&%#c#,en'o ) lo& !e'#lle& !e lo& *lo6"e&.

Foraci5n e onas L#& on!#& en "n# r+%!# &on o*8e'#*le&$ %or6"e ell#& %"e!en &o*re%#&#r lo& ,"ro& !e l# r+%!# ) c#"&#r on!#& en el !&%#!or !e ener-/#. Un# %o# !&%#!or# no &er/# "n !&%#!or !e ener-/# e2ec'(o con e&'e '%o !e 2l"8o %or6"e no %"e!e 2or,#r&e "n &#l'o 5!r+"lco e&'#*le. ESTRUCTURAS HIDRAULICAS – OBRA HIDRAULICA DE RÁPIDA

16


Un 2l"8o no e&'#*le ) %"l&+'l %"e!e %ro!"cr&e en r+%!#& l#r-#& con "n# 2"er'e %en!en'e. E&'#& on!#& -ener#l,en'e &e 2or,#n en r+%!#&$ 6"e &on ,+& l#r-#& 6"e  ,e'ro& #%ro9,#!#,en'e$ ) 'enen "n# %en!en'e !e 2on!o ,+& &"#(e 6"e . L# ,+9,# #l'"r# !e on!# 6"e %"e!e e&%er#r&e e& !o& (ece& el 'r#n'e nor,#l %#r# l# %en!en'e$ ) l# c#%#c!#! ,+9,# !el 2l"8o ,o,en'+neo ne&'#*le ) %"l&+'l e&  (ece& l# c#%#c!#! nor,#l.

Fl"8o 'r#n&(er&#l " on!#& cr"#!#& %"e!en '#,*3n !e&#rroll#r&e en "n# r+%!#. E&'#& on!#& &on c#"&#!#& %or: .

Tr#n&cone& #*r"%'#& !e "n# &ecc0n !el c#n#l # o'r#. . E&'r"c'"r#& #&,3'rc#& . C"r(#& o +n-"lo& en el #lne#,en'o !e l# r+%!#.


17


Al-"n#& &eccone& !e l# r+%!# &on ,+& %ro*#*le& # &"2rr on!#& 6"e o'r#& &eccone&. Seccone& %oco %ro2"n!#& ) #nc5#& 1'%o %l#'o4 %#recen &er %#r'c"l#r,en'e &"&ce%'*le& # 2l"8o 'r#n&(er&#l$ ,en'r#& 6"e &eccone& %ro2"n!#& ) #n-o&'#& re&&'en '#n'o el 2l"8o 'r#n&(er&#l co,o el 2l"8o ne&'#*le ) %"l&+'l.

S lo& c+lc"lo& n!c#n 6"e oc"rrr+ 2l"8o ne&'#*le ) %"l&+'l$ el !&e7o %"e!e &er ,o!2c#!o %#r# re!"cr l# %ro*#*l!#! !e 6"e on!#& &e#n -ener#!#& o l# e&'r"c'"r# %"e!e &er #!#%'#!# %#r# e('#r 6"e e&e 2l"8o ne&'#*le ) %"l&+'l oc"rr#.

Po&*le& c#,*o& !e !&e7o ncl")en: . D(!r el 2l"8o en l# &ecc0n !e l# r+%!# con "n ,"ro en el cen'ro !e l# r+%!#. . C#,*#r l# 2or,# !e l# &ecc0n. L#& &eccone& !e 2or,#& 'e0rc#& 6"e no 2or,#n on!#& %o!r/#n &er con&!er#!#&. . Re!"cr l# lon-'"! !e l# r+%!#. Un# &ere !e r+%!#& ,+& cor'#& o c#/!#& %o!r/#n &er con&!er#!#&. . H#cen!o ,+& %ron"nc#!# l# %en!en'e !e l# r+%!#. . Ree,%l##n!o l# r+%!# #*er'# con "n# r+%!# en'"*#!#. S e&'o& c#,*o& !e !&e7o &on ,%r#c'c#*le&$ l# &ecc0n !e l# r+%!# %"e!e &er #!#%'#!# %#r# #co,o!#r el 2l"8o ne&'#*le ) %"l&+'l %or: . Incre,en'#n!o el *or!e l*re !e lo& ,"ro& !e l# r+%!#. . Con&'r")en!o "n# c"*er'# o 'ec5o en l# &ecc0n !e l# r+%!#$ %#r# con'ener l#& on!#&. . Pro'e-en!o el relleno #lre!e!or !e l# &ecc0n !e l# r+%!# con r%?r#% 0 %#(,en'o. L#& #!#%'#cone& %#r# l# %o# !&%#!or# %o!r/#n ncl"r: . D&e7#n!o l# %o# %#r# 'o,#r %rec#"cone& %or l# !e&c#r-# ,o,en'+ne# !el 2l"8o ne&'#*le ) %"l&+'l. E&'# !e*e %ro%orcon#r "n# %o# ,+& l#r-# ) ,"ro& ,+& #l'o& en l# %o# %#r# con'ener l#& on!#&. ESTRUCTURAS HIDRAULICAS – OBRA HIDRAULICA DE RÁPIDA

18


. Pro(eer r%?r#% #!con#l %#r# %ro'e-er el c#n#l !e&%"3& ) el relleno #lre!e!or !e l# %o#. . Pro(eer "n !&%o&'(o &"%re&or !e on!#& en l# %o# !&%#!or#. Un ,"ro (er'e!ero en l# %o#$ %o!r/# e('#r 6"e el 2l"8o %#&e con ,"c5# (eloc!#! # 'r#(3& !e l# %o# ) l# 'r#n&c0n !e &#l!#. Lo& ,"ro& (er'e!ero& %o!r/#n '#,*3n %ro(eer 'r#n'e !e&%"3& %#r# &",er-r l#& on!#&. L# n(e&'-#c0n &o*re l# #cc0n !e on!#& en e&'r"c'"r#& !e r+%!# e& *#&#!# ,#)or,en'e en !#'o& e,%/rco&. S "n %ro*le,# &ero !e on!#& en "n# e&'r"c'"r# e& n!c#!o$ !e*er/# lle(#r&e # c#*o e&'"!o& %#r# (er2c#r l# ,#-n'"! !el %ro*le,# ) l# e2ec'(!#! !e l#& &ol"cone& %ro%"e&'#&.

*.*.+ I#FO',!IO# B!SI! . L# 2-"r# N@  re%re&en'# "n e&6"e,# !el %er2l !e r+%!#.

. El C"#!ro N@  %ro%orcon# !#'o& !e lo& %#r+,e'ro& 5!r+"lco& !el c#n#l #-"#& #rr*# ) #-"#& #*#8o !e l# r+%!#. A&,&,o$ ,"e&'r# n2or,#c0n *+&c# !e l# r+%!# o*'en!# # %#r'r !e l# 2-"r# N@ .

 El %l#no !e %l#n'# ) %er2l !el c#n#l en e&'"!o %ro%orcon# n2or,#c0n -ener#l &o*re l# "*c#c0n !e l# r+%!# en el !e&#rrollo !el c#n#l.


19


*.6.+ &'OE$I,IE#TO $E $ISE0O *.6.1. &!SOS . Seleccon#r ) !&e7#r el '%o !e en'r#!# # &er "&#!#.


20


. De'er,n#r l# -r#!en'e !e ener-/# en el nco !e l# &ecc0n !e l# r+%!#. . C#lc"l#r l#& (#r#*le& !e 2l"8o en l# &ecc0n !e l# r+%!#. . D&e7#r l# 'r#)ec'or# ) l# %#r'e %ron"nc#!# !e l# &ecc0n !e l# r+%!#. . A&",r "n# ele(#c0n %#r# el %&o !e l# %o# !&%#!or# ) c#lc"l#r l#& c#r#c'er/&'c#& !e 2l"8o #-"#& #rr*# !el &#l'o 5!r+"lco. De'er,n#r  ) el -r#!en'e !e ener-/# !e&%"3& !el &#l'o 5!r+"lco. . De'er,n#r el -r#!en'e !e ener-/# en el c#n#l #-"#& !e*#8o !e l# e&'r"c'"r# ) co,%#r#r con el -r#!en'e !e ener-/# !e&%"3& !el &#l'o 5!r+"lco. . P"e!e &er nece&#ro #&",r "n# n"e(# ele(#c0n !el 2on!o !e l# %o# ) rec#lc"l#r lo& (#lore& ,encon#!o& (#r#& (ece&$ #n'e& !e 6"e &e o*'en-# "n# conc!enc# !e n(ele& !e ener-/#. . Re(&#r %#r# o%er#c0n #!ec"#!# con c#%#c!#!e& %#rc#le&. K. De'er,n#r l# lon-'"! !e l# %o# ) l# #l'"r# !e ,"ro& !e l# %o#.

V. DISEO HIDRAULICO DE LA RAPIDA . D&e7#r lo& *lo6"e& !e l# r+%!# ) !el %&o$ ) el ",*r#l 'er,n#l 0 'r#n&c0n !e &#l!# co,o &e re6"er#.

. Ver2c#r l# %o&*l!#! !e l# %ro!"cc0n !e on!#& en l# e&'r"c'"r#. . Pro%orcon#r %ro'ecc0n en el c#n#l #-"#& #*#8o$ & e& re6"er!o.


21



22


VI. DISEO ESTRUCTURAL DE LA RAPIDA


23


VII. PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA RAPIDA

&'OESO O#ST'UTIVO $E U#! '!&I$! -I$'!U%I!


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INFORME-RAPIDAS

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