obras de toma

DOC.: ING. IVAR COLODRO

Trabajo Prá!"o # $ % Pr&'!a #$1 To*a T"ro+&,a De acuerdo al estudio topográfco e hidrológico que se estudió e la cueca !" se #io por co#eiete la costrucció de ua o$ra de to%a tipo tirolesa" esta decisió &ue to%ada de$ido a que la %is%a se u$ica e u lugar dode la pediete es ele#ada ' el trasporte de %aterial grueso es a$udate. De ac acue uerd rdo o al est estud udio io hi hidr drol ológ ógic ico o se de dete ter% r%i ió ó qu que: e: (%a) (% a) * +, +,- % %/s /s 0 * ,a1os (%i * 2,- l/s 0 * +a1os r * +- 3 Caudal de dise1o: 2-- l/s Acho del rio: +- % 4ediete de llech5o del rio: +3 6aterial del lecho del rio: 4edregoso Calcular: la o$ra de to to%a tipo tirolesa ' todos sus co%poetes Caal de captació Las o$ras de protecció Cálculo hidráulico ' estructural Reali7ar los di$u8os de todos los co%poetes Nota: Asu%ir coefciete de rugosidad del lecho del r9o Rugosidad: -.-+

;(<6A D LA 0O6A

OBRAS HIDRÁULICAS I CIV-481

Pág 1


Cálculo del tirate tirate =%i ' =%á)" se lo reali7a reali7a para la gráfca de la cur#a cur#a de descarga i#el >%?

area >%@+?

per9%etro >%?

0,3

2,7

11,728

0,5

5,45

14,88

1

14,15

20,178

2

35,65

23,828

3

60,35

28,067

Dode :

Radio idráulico

( >%/seg?

0,23021828 1 0,36626344 1 0,70125879 7 1,49613899 6 2,15021199 3

7,17147746 4 19,7277347 78,9757314 5 329,755841 8 710,913011 4

 * -"-+ ; * -"-+

CURVA D DSCARA 4 3

Co!a, (*,*)

f(x) = 0.11 0 .11 x^0.5 x^0.5 R² = 1

2 1 0

-

2-- + -- -- B-- ,-- -- -- E--

/(*0,)

B

Q= A∗ H

' %á) * 1,767 ' %i * 0,044

%etros %etros

Cálculo de la re8illa ASUMO F* F*

+,  -"B+ 2 rad.

ASUMIMOS RCOM#DAMOS S2%-3 CM c% halto e* "2E $arrote


22/B plg.

Pág 2


Cálculo del tirate tirate =%i ' =%á)" se lo reali7a reali7a para la gráfca de la cur#a cur#a de descarga i#el >%?

area >%@+?

per9%etro >%?

0,3

2,7

11,728

0,5

5,45

14,88

1

14,15

20,178

2

35,65

23,828

3

60,35

28,067

Dode :

Radio idráulico

( >%/seg?

0,23021828 1 0,36626344 1 0,70125879 7 1,49613899 6 2,15021199 3

7,17147746 4 19,7277347 78,9757314 5 329,755841 8 710,913011 4

 * -"-+ ; * -"-+

CURVA D DSCARA 4 3

Co!a, (*,*)

f(x) = 0.11 0 .11 x^0.5 x^0.5 R² = 1

2 1 0

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2-- + -- -- B-- ,-- -- -- E--

/(*0,)

B

Q= A∗ H

' %á) * 1,767 ' %i * 0,044

%etros %etros

Cálculo de la re8illa ASUMO F* F*

+,  -"B+ 2 rad.

ASUMIMOS RCOM#DAMOS S2%-3 CM c% halto e* "2E $arrote


22/B plg.

Pág 2

DOC.: ING. IVAR COLODRO c% espacia%ieto etre $arrotes

s* , -"B- i* ,E C = C 0 − 0.325 * i

e/s* -"

e

C 0

= 0.5 → < 4

C 0

= 0.6 → > 4

s

e

s

-"BEB,C* -22 Co* -", ASUMIMO S

 s    s + t 

K = (1 − f ) * 

H*

-"BB255E2

&*

-"

t*

+",B

RCOM#DAMOS 21506 7 c% acho $arrote 2 plg.

.313 * Qd -"BE22,E5 $* B /L@/+

b

=

( C * K )

3 2

3

* L2 pletina

e t

0o%ado 0o%ado e cueta cueta que el largo largo co%ercial co%ercial es de de  %etros tee%os que elegir elegir u %ero adecuado de $arras calculado la logitud L de cada ua. ;i la icliació icliació #ertical es de +- de la %aera siguiete siguiete para elegir el acho co#eiete.  la siguiete ta$la de pletias se puede escoger $ ' L N%ero L >de cada Lh de peda7o? pro'ecció L e&ecti#o peda7os  >%? hori7otal E -",-"E-",E5 -" -"-B -",-B 2-"--",BB -"BBB 22 -",B, -"B5B -"5B

L@/+

$ >%?

-"BB2 -",E -"+5 -"+BE

2"-52"BB 2"+E 2"5B


Pág 3

DOC.: ING. IVAR COLODRO 2+ 2B 2, 2 2 E

-",--"B+5 -"B--", -", -",-

-"B, -"EE -" -"B-"+-"E-

-", -"+EE -"+ -"+B-"++-",E-

-"+2-"2,, -"2, -"22 -"2- -"BB2

+"+5 "2- ", B"-5 B" 2"-5-

Asi escoge%os los #alores de: $*2., L*-., Cálculo de de la Carga Carga de etrada etrada > o ?

(

Q Ho= 2.55∗C ∗ K ∗b∗ L

( * -"2 %/seg $ * 2",

)

2

C * -"BE L * -.,

H * -"BB

Ho=0.323 m

V&r"a"9 V&r"a"9 :& +a r&,",!&"a :& +a, ;+&!"a,


Pág 4


Cá++o :& +a 'a+&r

Pág 5


Cálculo del perfl de &odo l perfl de &odo se esta$lece co%o distacia desde u e8e de re&erecia $ase 2

= (*)

/

V

A

>

(*0 (*, ,) ) (*%) (*)

P

R

(*)

(*)

C

J

? (*)

V

2

Y + hf +

2 ⋅ g

V

2∗g

COTA

J

(*)

(*)

(*)

(*)

0,000 0,000 1,000 0,000 0,000 0,500 0,000 0,000 0,000 0,000 0,051

0,309

0,269

0,000

0,300 0,020 1,220 0,016 0,033 0,566 0,029 27,711 29,86 0,600 0,040 1,440 0,028 0,056 0,611 0,045 9 30,93 0,900 0,060 1,661 0,036 0,072 0,645 0,056 2 31,57 1,200 0,080 1,881 0,043 0,085 0,670 0,063 9 2",32,01 - 0,100 2,101 0,048 0,095 0,690 0,069 7

0,067 0,020 0,076

0,366

0,212

0,067

0,051 0,031 0,106

0,419

0,159

0,051

0,051 0,046 0,141

0,471

0,107

0,051

0,056 0,067 0,180

0,523

0,055

0,056

0,062 0,094 0,225

0,578

0,000

0,062


Pág 6


Deter%iació de la altura de soca#ació


Pág 7


Deter%iació de la carga hidráulica so$re el a7ud


Pág 8


Pr&'!a #$% Pr&,a D&r"@a:ora ;e de$erá reali7ar el dise1o de ua o$ra de to%a tipo presa deri#adora" para tal e&ecto se reali7ó el estudio hidrológico ' topográfco correspodiete" ha$iJdose o$teido los siguietes resultados: studio idrológico: (%a) * 2E- %/s 0 * ,- a1os (%i * 2- l/s 0 * +- a1os Caudal de dise1o: 2B- l/s Calcular: l a7ud ' su disipació de eerg9a Kocato%a lateral >co%o orifcio ' co%o #ertedero? Co%puerta de cotrol Co%puerta de li%pie7a Las o$ras de protecció Cálculo hidráulico ' estructural Reali7ar los di$u8os de todos los co%poetes

V 

sc Esc 1100

6aterial

i = 2 !

Roc

Roca

Cálculo del tirate =%i ' =%á)" se lo reali7a para la gráfca de la cur#a de descarga

T"ra!& (*) -", 2 2", + +",

Ár&a (*) , 2"+, ++"+5 +",B B"5

P&r<*&! ro (*) 2B"- 2"+5 25"EB ++" +B"E5

R? (*) -" -" 2"2+ 2"BB 2"



S

-"-+ -"-+ -"-+ -"-+ -"-+

-"-+ -"-+ -"-+ -"-+ -"-+


/ (*,) 2", E"2 2-"B +5"2 B,2"+

Pág 9

DOC.: ING. IVAR COLODRO 

Dode:

,"B

+"B5

+"-+

-"-+

-"-+

-"-E

 * -"-+ ; * -"-+

O$tee%os: ' %á) * ' %i *

2.,B %etros -"-BB %etros

DA0O;: Caudal de crecida: (%á) * 2E- % /s Acho del r9o: K * 25., % Caudal de de%ada: 2B- l/s 4ediete del r9o: + 3 Deter%iació de la altura del A7ud


Pág 10


O$tee%os Altura del lecho del r9o al caal por la grafca *2., % Calcula%os tirate del caal" para eso: Aplicado 6aig: 5 1

Q =

1 A 3 * 2 * So 2 n P 3

Dode: * -.-2E 4ara or%igó Ciclópeo ;o*-.--2 %/% ;e asu%e esa pediete para el caal (d* -.2B- l/s Aplicado %á)i%a efciecia: 5

Qd =

1 n

*

(b * y) 3

1/ 2

2

* So

(b + 2 * Y ) 3

Ree%pla7ado #alores: 1 ( 2 * y * y ) 5 / 3 0.140 =

*

0.018 (2 * y + 2 * y)

2/ 3

1

* 0.0012

Despe8ado =: = *-.,, % ;i: $*+' $* -.2- % 4Jrdidas de Carga por Re8illa: Vt 2 hfr = Kt * 2 * g


Pág 11

DOC.: ING. IVAR COLODRO 4

 φ  3 * senα  b  

Kt = β * 

Dode: F* Coe&iciete icliació de la re8illa Adopto: 5- M* Coe&iciete de &or%a Adopto: &or%a circular de %aera que β = 1.79

>ta$las?

* 2 e* -.-, %

-.-2+ % de cada $arra , c%

Re%pla7ado los #alores e Ht tee%os: Ht* -.+E La #elocidad 0eórica se deter%ia de la siguiete %aera: Vt =

Ve φ 1+ e

Ve* Velocidad de etrada a la re8illa ;eg el 4roar #aria: -.,P VeP 2 %/s 2%/s * Diá%etro de la Karra Re%pla7ado los datos o$tee%os: Vt* -.E %/s O$teido el coefciete ' la #elocidad teórica la pJrdida es: Vt 2 hfr = Kt * 2 * g hfr = 0.287 *

0.8

2

2 * 9.81

hfr = 9.36 * 10 −3

% 4erdida de carga por etrada Vt 2 hfr = Ke * 2 * g

Dode: He* Coefciete de perdida por etrada hfr = 0.5 *

Adopta%os: -., >0a$la? 0.8 2 2 * 9.81


Pág 12

DOC.: ING. IVAR COLODRO hfr = 0.0253m

;e reali7a la su%atoria de perdidas:

∑ hf = hfe + hfr Qh&* -.-+, %

0eiedo todos los #alores que se ecesita pode%os o$teer la altura del A7ud: Alturaazud = 1.5 + 0.35 + 0.025

Alturaazud = 1.9m

Deter%iació de la altura de soca#ació

( ) 2

ór%ula de LAC=

Asu%i%os:

q Ds=1.35 f

1 3

&*  >para piedras ' la8as?

La $ase del rio K: 25., % se deter%ia co la secció para el tirate %á)i%o: q* (%a)/K* 2E-/25* 25.+- %+/s toces*

Ds: 4ro&udidad de soca#ació por de$a8o de la superfcie de agua durate la %á)i%a crecida. Dsa: 4ro&udidad de soca#ació a8ustada. Dsa* HsaDs Dsa* 2.,2.,,E% Dsa* +. %


Pág 13

DOC.: ING. IVAR COLODRO Hsa* 2., >para tra%os rectos ' cur#as %oderadas? Del cálculo hidráulico tee%os el tirate %á)i%o. >=%a)*+"E%? ds* DsaS=%a) ds* +. S2., ds* -. %

>pro&udidad de soca#ació por de$a8o del lecho del

rio? Deter%iació del tirate cr9tico

o* Carga de etrada ;eg i#estigacioes 2.'c P o P 2.,'c toces asu%i%os o*2"'c * 2"+.-,, % o* +.+ %

+.+

Iterado: d*+.BB2 % Deter%iació del coe&. De descarga del #ertedero


Pág 14


4or ta$las C * +"2

OH.TTT Caracter9sticas del #ertedero tipo Creger Coordeadas del #ertedero "

%c x

&c

R2 R1

l a c i t $ e #

! d * +.BB2 % !c * -"+Ed

* -"5%

=c * -"2+d

* -"- %

R2 * -", d

* 2.+5 %

R+ * -"+Bd

* -",2 %

R2SR+* -.+5 d* -.++ %


Pág 15

DOC.: ING. IVAR COLODRO ' S-"+ S-"B S-" S-"E S2 S2"+ S2"B S2" S2"E S2"5

) -"52E 2" 2" 2"5B +"25+ +"B25 +"+5 +"E+ "-22 "2-2

Logitud del a7ud.S calcula%os la $ase del a7ud co los #alores o$teidos Lt * !ial U !c Lt * .2-2 U -"5 Lt * "5 %

4or %Jtodos costructi#os se adopta:

L0* .E %

Dise1o del cueco disipador

Velocidad ' tirate al pie del ci%acio  * dU4

Logitud ' pro&udidad del cueco

'2 * '%á) para hallar '+ halla%os 2 > %ero de roude?

u8o supercr9tico


Pág 16


Calculo de la pro&udidad del cueco disipador: = * tirate aguas de$a8o de la cur#a +", %

Dise1o de la o$ra de to%a lateral co%o orifcio

4or cotracció de $arras A $ruta *Htr  H2 A ori&

Htr * coefciete de tapoa%ieto > 2" ? Hl * coefciete de cotracció > 2", ?

A $ruta * -.- %+ Costructi#a%ete: A$ruta * h+h h * -", %


Pág 17

DOC.: ING. IVAR COLODRO Adopta%os: a * -", %" $ * -"E %

4Jrdidas locales 4Jrdidas por etrada.S Cd * -"E >para arista #i#a?

pJrdidas por re8illa

Dise1o de la o$ra de co%a lateral co%o #ertedero Dode:

L * log. &ecti#a H * coefciete de cotracció >P2?  * altura de la cresta C * coefciete de descarga >2"E W 2"5?

HX * coefciete de %a'oració por costrucció >-"E,?

 * 3 de logitud eta o$struida >-"2, W -"? ; * espesos de cada $arra >/BX? * -"-252 % $ * espacia%ieto etre $arras * -"2- %


Pág 18


Cálculo del #ertedero de e)cedecias.S NA6 * 4 U d * 2"5 U +.BB % * B"B % NA6Y * p W he W hr * 2"5 S -"-B- W -"-+E+ * 2"E2 % ∆h

* NA6 W NA6Y * B"B W 2"E2 * +.,-5 %

'()E + '()E*

p

+.% Co%puerta de li%pie7a


Pág 19


Adopta%os ua altura de la co%puerta de -", %

2.5%

Cálculo de la &udació del a7ud


Pág 20


Cálculo de la supresió al pie del ci%acio

;4AS

spesor de la lo7a de &odo del cueco

'2 * tirate co8ugado al pie del resalto

Costructi#a%ete adopta%os 2"B % para la pro&udidad de &udació del a7ud


Pág 21

DOC.: ING. IVAR COLODRO Cálculo estructural

0,3 /

5,52 /

-2

+ = 3,02/

-1

-3

0,85 /

1,5 /

.s

.1

2,27 / .2

&1=1,27 /

3,12 / Ea1 -2 1/ Ea2

0,3 /

3,97 /

uer7as #erticales 4eso propio

γ ZCZ * +"B 0 /% 

42 * -"E,2",+"B * "- 0/% 4+ * >"2+2",?2/++"B * ,"2 0/% 4 * >"5U-"?+"B2 * 2-"+BE 0/% γ s * +"+ 0 /%

4eso del suelo

4s * -"2",+"+ * -"55 0/% 4eso del agua

γ [ * 2 0 /%

\2 * "-+-"E,2 * +", 0/% \+ * -""-+2 * -"5- 0/% \ * >"-+2"+?"2+/+* "5 0/% Σ 0otal

&uer7as #erticales * -"- 0/%


Pág 22

DOC.: ING. IVAR COLODRO uer7as hori7otales %pu8e aguas arri$a 

* 2,"2+, 0/%

%pu8e aguas a$a8o 

* +",E 0/%

Σ 0otal

&uer7as hori7otales * 2+",B 0/%

Verifcacioes de esta$ilidad a? Verifcació al desli7a%ieto c *coefciete de &ricció -"E

o] Desareador 0ee%os" la $ase a partir de la re8illa de : $* -.E- % (* -.2B %/s Sl diá%etro de la part9cula %ás peque1a que se desea atrapar es: D * 2., %%.

* -"BB %/s

K * 2"- %

Altura cá%ara de desareador


Pág 23


Velocidad de sedi%etació ;e iterpola de la sgte. 0a$la D > %%?

Vs * >c%/seg?

-.-, -.22.-.-,.--

-.2E -.5+ 5.BB25.+, +B.5-

l diá%etro de part9culas que quere%os sedi%etar es 2., %%" para este ta%a1o iterpolado tee%os: Vs * 2+", c%/seg * -"2+, %/seg

0ie%po de reteció h es la altura de la cá%ara de sedi%etació ' #s la #elocidad de sedi%etació.

Logitud de la cá%ara O$tee%os el coefciete H de ta$las e &ució de uestra #elocidad de escurri%ieto #elocidad de escurri%ieto >%/s? -"+ -" -",

H 2"+, 2", +

L * 2"E,-"BB+",5


Pág 24

DOC.: ING. IVAR COLODRO L * +"2B %

0rasició de etrada Dode 0+ es el acho de la cá%ara del desareador ' 02 es el acho del caal 0+ * 2"-- % 02 * -"E %

Di$u8os de los co%poetes A7ud deri#ador


Pág 25


P&r+ ;ar&: :& !o*a

5 , 4

R&ja :& &!ra:a


Pág 26


V&r!&:&ro :& &=&:&"a,

5 3 , 0

2,19


Pág 27


Pr&'!a #$0 To*a :"r&!a 4ara el apro#echa%ieto del recurso h9drico de la cueca =" co fes de riego se propoe dise1ar ua o$ra de to%a directa" para tal e&ecto se reali7ó el estudio topográfco e hidrológico del sitio seleccioado. studio idrológico: ( %a) * +,- %/s 0 * 2-- a1os ( %i * +-- l/s 0 * ,- a1os Caudal de dise1o: 2,- l/s Calcular: la o$ra de to%a directa ' sus co%poetes Las o$ras de protecció Cálculo hidráulico ' estructural Reali7ar los di$u8os de todos los co%poetes Nota: asu%ir coefciete de rugosidad del r9o


Pág 28


CALCULOS D LA CURVA D DSCARA %pe7a%os a reali7ar los cálculos pedidos" pri%ero o$teiedo la cur#a de descarga para de la %is%a o$teer el tirate %á)i%o ' el tirate %9i%o. #"@&+ *

Ár&a *%

-

-

P&r<*&!r o* -

-",

"+,

25"-E

2

2"

+",B

2",

2"

+E"E+

R? *

/ *0,

-"+E+EBB -"---E 2"-EBB5

2+", ,", 2B2",5

Dode: : -.- >para r9os gra#osos? ;: -"-+, toces co los datos sacados del perfl del rio e $ase al tirate ' al caudal saca%os la cur#a de descarga" para hallar el tirate %á)i%o ' %9i%o:


Pág 29


C(r@a :& :&,ar'a T"ra)!& &) *&!ro, &>)? * -.2C )@-.BC R^ * 2 2--.-Ca(:a+ *01, -.--&) +--.--

Y =0.156 Q

0,456

4ara (%a)*+,- %/s

0irate %á)i%o* 2"5 %

4ara (%i*-.+-- %/s

0irate %9i%o* -.- %

VISTA # PLA#TA (%i* (dU(u (u* (%iS(d (u* -.+S-.2, (u* -.-, %/s

CALCULO D LA SOCAVACIO#

q =

Q max 250 q= = 7,58m 3 / s / m B max 33

actor de lace' >de ta$las? &* >asu%iedo para piedras ' la8as?


Pág 30


 7,58 Ds = 1.35 ⋅   6

1

2

    = 2,8657 m Ds = 1.35 ⋅  q   f

2

3

1

 3   

actor de a8uste >de ta$las? ]sa*2., >asu%iedo para tra%o recto/ cur#as %oderadas?

Dsa = Ds ⋅ Ksa Dsa

= 2,8657 ⋅ 1.5 = 4,2985m

ds = 4,2985 − 1,93 = 2,36m ds = Dsa − Y max

Altura de soca#ació

OBRA D PROTCCIO# ;e o$ser#a los %uros gu9a co alero" F #ar9a etre 2,ZS5-Z" la altura del %uro será de ", % por seguridad


Pág 31


CALCULO HIDRAULICO  STRUCTURAL a) D",&o o*o or""o Al dise1ar co%o orifcio tee%os: Qd= Ventrada∗ Aorificio Dode V etrada #ar9a etre -", S 2 %/s se asu%irá la %edia -", %/s" etoces se dice que: Aorificio =

Qd 0,15 = =0,2 m2 Ventrada 0,75

Calculado u area $ruta e &ucio de Aorifcio ;i: Abruta = Aorificio∗ Ktr∗ Kt Dode: Htr* 2" >Coefciete de tapoa%ieto por re8illa? Ht* 2", >Coefciete de cotraccio? 4or lo tato tee%os que: Abruta= 0,2∗1,3∗1,35=0,351 m

2

;i asu%i%os la altura del orifcio a* -", % " etoces Abruta= b∗a

Abruta 0,351 b= = =0,702 m 0,5 a

P&r:":a ;or &!ra:a sta perdida por etrada es por el orifcio por lo tato: 2

2

0,15 Qd he = = 2 2 2∗g∗Cd∗ Ao 2∗ 9,81∗0,8∗0,2


Pág 32

DOC.: ING. IVAR COLODRO he*-"-,EB %

;e to%a Cd*-"E que es el coefciete de descarga para arista #i#a P&r:":a ;or r&j"++a sta e &ució del área $ruta ' del área del orifcio es decir:

(

)

2

Ao −( Ao ) hr =1,45 −0,45∗ A bruta Abruta

ree%pla7ado tee%os:

(

hr =1,45 −0,45∗

0,2 0,351

)

−(

2

0,2 0,351

) hr*-"EE5 %

D",&o o*o @&r!&:&ro

Y "

Y' hf

h o

hu

a θ

Y n

4ara este dise1o se cosidera la siguiete ecuació: 3 2

Q= K ∗C ∗ L∗ H

∗ K '

Dode: H* Coefciete de correcció de caudal por descarga su%ergida ' es P 2" se asu%irá -", H* Coefciete de %a'oracio por cotracció" si cosidera%os 2,3 de pJrdida H será -"E,


Pág 33

DOC.: ING. IVAR COLODRO C* Coefciete de descarga para cresta aguda se tiee C*2"EB * altura de carga se asu%irá -",% 4or lo tato la logitud del #ertedero será: Qd

Lp=

3

=

K ∗C ∗ H ∗ K ' 2

0,15 3

0,5∗1,84∗ 0,5 2∗0,85

Lp*-",B+, % L = Lp * (1 + f )(1 + s b) − s

La logitud total será:

Dode: ;* diá%etro o espesor de la $arra" se to%ara ua $arra circular de _X $* espacia%ieto etre $arras" se to%ara 2- c% &* 3 de logitud eta o$struida* -3 L = 0,5425 * (1 + 0,3)(1 + 0,1) − 0,01905

etoces tee%os que:

Lt*-"E+- % b

s= Ø

a L T

P&r:":a ;or r&j"++a 2

hr = C *

V

2 g


Pág 34


4/ 3

 s  C = β *    b 

* Sen(θ )

Dode:

F* Icliació de la re8illa" se to%ara -Z M* Coe&iciete para $arras circulares" 2"E, ;* espesor de la $arra" e este caso es 2"5-, c% $* espacia%ieto etre $arras" se to%ara 2- c% 4/3

 1,905  C = 1,85 *    10 

* Sen( 60)

C*-"255 La #elocidad de igreso e el #ertedero se to%ara de 2 %/s" por lo tato: hr = 0,1699 *

12 2 * 9,81

hr *-"--E,5 %

Co!ro+ :& +a o*;&r!a 4ara la co%puerta se calculara u caudal de orifcio" dode se hara #ariar la altura h hasta =%a) " es decir:


Pág 35

DOC.: ING. IVAR COLODRO Qo=C ∗ Ao∗√ 2∗g∗Yx

Dode: Ao* -"+ %+ C* Coefciete de gasto" es igual -"E =)*Altura de i#el de aguas hasta llegar a =%a) Ree%pla7ado e la &or%ula se tiee: Qo=0,8∗0,2∗√ 2∗9,81∗Yx Qo=0,7087∗√ Yx

;i: '

( -"+, -", -", 2 2"+, 2", 2", 2"5

-",BB -",-22 -"2E -"-E -"5+B -"EE-"5, -"5EB


Pág 36


Cr@a :& o;&ra"o +., + 2.,

T"ra)!& &) *&!ro,

2 -., -.----

-.,---

2.----

2.,---

/ *01,

Pr&'!a #$4 a+&r

Pág 37


Datos: Diá%etro del Colu%a de

po7o * ,c% agua al iicio de la

prue$a >h2? * Colu%a de

22 c% agua al fal de la

prue$a >h+? * 0ie%po de

2BB c% recuperació de la

colu%a de de Logitud de la 0ra$a8o de

agua * 2 seg ca#idad*", c% ca%po:

Calcular:

Ni#el &reático* -",% Jpoca seca 4ediete del agua * 23 ;e ad8uta cur#a graulo%Jtrica del rio

l redi%ieto uitario de la galer9a de fltració Logitud de la galer9a fltrate orro fltrate Caal de coducció `rea a$ierta Reali7ar los di$u8os de todos los co%poetes

De$ido a las codicioes del rio" se tiee que es ua galer9a e acu9&ero de gra espesor:

;eg la or%a la soca#ació está etre %S%" por lo tato la distacia aX de$e estar etre estas di%esioes" se asu%irá que la altura de soca#ació es ",%" por lo tato a* B" 'a que se le su%a el tirate del rio e Jpoca de estia8e" que es -", %. CALCULO DL COEICI#T D PRMABILIDAD Calculo del &actor geo%Jtrico


Pág 38


(

A = π 2 √ 2 r +

h

√ 2

) (

−1 = π 2 √ 22,5 +

7,5

√ 2

−1

)

A*," c%+ 2

( )

π ∗r h1 ln K = /  t A h2

π ∗2,5

¿

2

35,73

ln

( )/ 161 144

16

H*"Eb 2-Sc%/s dode:

K =3,83∗10−3

cm ∗1 m seg ∗86400 seg 100 cm m ! " =3,3091 dia 1 dia

CALCULO DL CAUDAL D R#DIMI#TO ;eg 6aig tee%os que: Q=

1 A

n #

5 /3 2/ 3

$

1/ 2

Ree%pla7ado el área ' per9%etro e &ució del diá%etro: 5/ 3

π ( D2 )

Q=

1 4

2/ 3

n ( πD )

$

1/ 2

Ree%pla7ado: (*-"-, %/s *-"-2 ;*-"--2


Pág 39

DOC.: ING. IVAR COLODRO ;e o$tiee que el diá%etro es de 2 pulg l caudal uitario para galer9as e acu9&eros de gra espesor es la siguiete: Qu=

2 π K a 2 π 3,3091∗ 4 = 2a 2∗4 ln ( ) ln ( ) 0,2032 r

(u* ++"B %/dia CALCULO D LA LO#ITUD D LA ALRFAG L&=

Qd Qu

1000 <

1 dia

Qd =50

L&=

3

¿∗86400 seg

m !Qd =432 ' 0 dia 3 ¿ ∗1 m seg

¿

4320 ! L&=190,79 m 22,643

Adopta%os: LG*25,%

CALCULO DL CA#AL COLCTOR (# #USTRO CASO TUBRFA)G (d * ,- lt/seg





2

LG * 25, % Li%itacioes de dise1o:

-%

-%

-%

V  -" ,% 

,% ,

,% B

DISO D LA TUBRFAG  * -"-2 >tu$er9a de ferro gal#ai7ado?

+ I * 2 /


Pág 40


¿ seg Q q= ! Q q= 0,2564 195 m 50

Q=Qq∗ L

0ra%o: 2 W +  W B S, Q=0,2564∗60 ! Q=15,384

3 ¿ =0,015384 m

seg

seg

0ra%o: + W B Q=0,2564∗5 + 15,384 !Q =16,66

3 ¿ =0,01666 m

seg

seg

0ra%o: B W ,

Q=0,2564∗5 + 16,66 + 15,384 !Q =33,326

3 ¿ = 0,03333 m

seg

seg

0ra%o: , W  Q=0,2564∗5 + 33,326 + 15,384 !Q =50

3 ¿ =0,05 m

seg

seg

4or 6aig Diá%etro:  * -"-2 1

Q=V ∗ A =

n

2 3

1 2

∗ h ∗ ( ∗π ∗ D2 4


Pág 41


Q=

n

( )

∗

D 4

D=

1

∗ ( 2∗π ∗ D2 4

1

Q=

2 3

0.013

( )

∗

D 4

1

2 3

∗ ( 2∗π ∗ D2

4

(

Q 0,7582

)

3 8

#ara)ramo ( 1 * 2 + 3 * 4 + 6 −5 ) ! D=0,23 m =10 p,g

#ara)ramo 2− 4 ! D=0,2389 m=10 p,g #ara)ramo 4 −5 ! D =0,3098 m=14 p,g

#ara)ramo 5− 7 ! D= 0,3607 m=16 p,g

CALCULO DL #MRO  DIÁMTRO D PREORACIO#SG Velocidad de etrada 0,5

m m -Ve - 0,10 ! Cc=0,55 seg seg

V Q Q= ! A = A V ∗Cc

A: `rea a$ierta por %etro lieal. V: Velocidad de etrada * -"-, %/seg Cc: Coefciete de cotracció. (: caudal por %etro lieal.


Pág 42


m 0,0002564 2 seg∗m m A = ! A = 0,0062 m m 0,075 ∗0,55 seg

DE,gra#a*  plg. D 85 gra.a perforacion

∅

3 p,g ∅

perforacion

- 2 p,g

- 2 p,g ! ∅ perforacion=1,5 p,g

2

π ∗0,0381 2 Aperf = ! Aperf =0,00114 m 4

/ 0 perf =

0,0062 perf ! / 0 perf =6 0,00114 m

D85 :&+ +!roG ;e ecuetra especifcado e la cur#a del fltro D",!r"b"9 :& +a, ;&rora"o&,G a? 4ara el caso de la tu$er9a de 2- plg * -"+,B % L=2∗π ∗r =0,7980 m

Logitud ocupada por los orifcios: Lorf =3∗0,0381=0,114 m

,;a"a*"&!o a +o +ar'o :&+ ;&r<*&!roG e=

0,7980−0,114 !e = 0,228 m= 22,8 cm 3

#*&ro :& +a, :& ;&rora"o&,G 6 2

/ 0 perf = = 3


Pág 43

DOC.: ING. IVAR COLODRO L) =1 −3∗0,0381 ! L) = 0,886 m

espaciamiento =

0,886 =0,30 m!espaciamiento=30 cm 3

Por&!aj& :& ár&a ab"&r!aG 2

m A bruta= 2∗ π ∗r ∗1=2∗ π ∗0,254∗1 ! A bruta=1,596 m 2

3∗3∗π ∗∅ A abierta= 4

=

=0,0103 m2

0,0103 ∗100 ! =0,64 1,596

D",&o :&+ +!roG De la cur#a graulo%Jtrica se o$tu#iero los siguietes diá%etros S -",S-"%% +" S-"5 %% 2B W  %%

2, c% 2, c% 2, c%

$? 4ara el caso de la tu$er9a de 2B plg * -",, % L=2∗π ∗r =1,1172 m


,;a"a*"&!o a +o +ar'o :&+ ;&r<*&!roG


Pág 44

DOC.: ING. IVAR COLODRO e=

1,1172−0,1143 ! e =0,3343 m=33,43 cm 3

#*&ro :& +a, :& ;&rora"o&,G 6 2

/ 0 perf = = 3

L) =1 −3∗0,0381 ! L) = 0,886 m

espaciamiento =



m A bruta= 2∗ π ∗r ∗1=2∗ π ∗0,1778∗1 ! A bruta=1,1172 m 2


=

=0,0103 m2

0,0103 ∗100 ! =0,92 1,1172

D",&o :&+ +!roG De la cur#a graulo%Jtrica se o$tu#iero los siguietes diá%etros S -",S-"%% _ S S-"5 +"  plg %% + W W_plg 2B %%

2, c% 2, c% 2, c%

c? 4ara el caso de las tu$er9as de 2 plg * -"B-B %


Pág 45

DOC.: ING. IVAR COLODRO L=2∗π ∗r =1,2767 m


,;a"a*"&!o a +o +ar'o :&+ ;&r<*&!roG e=

1,2767−0,1143 ! e =0,3875 m =38,75 cm 3

#*&ro :& +a, :& ;&rora"o&,G 6 2

/ 0 perf = = 3

L) =1 −3∗0,0381 ! L) = 0,886 m

espaciamiento =



m A bruta= 2∗ π ∗r ∗1=2∗ π ∗0,2032∗1 ! Abruta =1,2767 m 2


=

=0,0103 m2

0,0103 ∗100 ! =0,81 1,2767

D",&o :&+ +!roG De la cur#a graulo%Jtrica se o$tu#iero los siguietes diá%etros S -",S-"%% _ S S-"5 +"  plg %% + W W_plg 2B %%


2, c% 2, c% 2, c%

Pág 46

obras de toma

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