DISEÑO DE BOCATOMA

I.- DISEÑO DE LA VENTANA DE CAPTACION:

Formula: Q=c*L*h^3/2

h=(Q/c*L)^(2/3)

Donde: Q: caudal del diseño

c: constante del vertedero de cresta ancha (c=1.84)

L: ancho de la ventana

h: alto de la ventana

Asumiendo para resolver:

Q= 2.00

c= 1.84

L= 1.40 m

Hallando la altura:

h= 0.8447

h= 0.85 m

II.- DISEÑO DEL BARRAJE:

1.- Calculo del ancho de encauzamiento (B):

- Metodo de Bleuch: FACTOR DE FONDO:

Formula: B = 1,81 (Q*Fb /Fs)1/2 Material Fb

Material fino 0.8Donde: B: ancho de encauzamiento Material grueso. 1.2

Q: caudal máximo del río

Fs: factor de orilla FACTOR DE ORILLA:

Fb: factor de fondo Material

Materiales suelto

Asumiendo para resolver: Materiales ligeramente cohesivos .

Q= 10.00 Materiales cohesivos

Fs= 0.1

Fb= 0.8

Hallando:

B= 16.19 m

- Metodo de Altunin: Parametros CaracteristicosFormula: Cauce rocoso

Cauce formado con cantos rodados

Donde: a: factor del material Cauce formado por grava, arena finaQ: caudal máximo del río Río caudaloso

S: pendiente del rio Río poco caudaloso

m3/seg.

m3/seg.

B = a *Q0,5 /S0,2

Asumiendo para resolver:

a= 0.50

Q= 10.00

S= 0.03 %

Promedio:Hallando: - Método Bleuch

B= 3.19 m - Método de Altunin

- Método de Petit

- Metodo de Petit: P= 9.04Formula: P= 9.00

Donde: Q: caudal máximo del río

Asumiendo para resolver:

Q= 10.00

Hallando:

B= 7.75 m

2.- Calculo de la altura del barraje (Hb):

Formula: Hb = ho + h + 0.20

Donde: ho: altura de umbral del vertedero de captación

h: altura de la ventana de captación

0.20: seguridad

Asumiendo para resolver:

ho= 0.65 m > 0.60 m(mayor a esto)h= 0.85 m

Hallando:

Hb= 1.70 m

III.- DIMENSIONAMIENTO DEL COLCHON DE AMORTIGUAMIENTO:

1.- Calculo del tirante al pie del barraje(d1):

Formula: tomando los puntos de 0 y 1:

Donde: T: ancho del rio

Qr: caudal de descarga por el barrajeV1: velocidad en el punto 1Vo: velocidad en el punto 0P: altura del barraje

m3/seg.

B = 2.45*Q1/2

m3/seg.

d1: tirante al pie del taludhf: perdida de craga entre 0 y 1

Asumiendo para resolver:

Qdis = 2.00Qrio = 10.00

T = 9.00 mg = 9.81

d1 = 2.29 m

P = 1.70 m

Hallando:

Qr= 8.00H= 0.43 m H= 0.40 m

Vo= 2.06

V1= 0.39

Despejando de la ecuacion 1 se obtiene lo siguiente:

d1 = 2.29 m d1 = 2.30 m

d2 = 3.10 m d2 = 3.15 m

2.- Calculo de la longitud del colchón disipador (LD):

Formula:

1.- L = 4.25 m

2.- F1 = 0.0817

L = 1.1277 m

3.- L = 12.60 m

Luego de haber resuelto las tres formulas se toma la mayor de todas:

m3/seg.

m3/seg.

m2/seg.

m3/seg.

m2/seg.

m2/seg.

LD = 12.60 m

IV.- DISEÑO DEL ALIVIADERcon la misma formula de la ventana de captación

1.- Recalculando la entrada de la ventana de captación:

Formula: Qe=c*L*h3/2

Donde: Qe: caudal que ingresa por ventana

c: constante del vertedero de cresta ancha (c=1.84)

L: ancho de la ventana

h: alto de la ventana

Asumiendo para resolver:

c = 1.84

L = 1.40 m

h = 0.85 mQdis = 2.00

Hallando:

Qe = 2.02 m

Caudal para evacuar por el aliviadero:Q = 0.02

2.- Calculo de la longitud del aliviadero:

Formula:

Asumiendo para resolver:

Qevac. = 0.02 h =c = 0.50g = 9.81 ho =

hu = 0.15 m

Hallando:

La = 0.64 m

V.- DISEÑO DEL CANAL DE LA LIMPIA:

1.- Velocidad minima de arrastre (Vc):

Formula: Vc =1,50 * c * d^0,5 coeficiente:

Material

Donde: Vc: velocidad para iniciar el arrastre Arena y grava redondeada

c: coeficiente en funcion al tipo de material Grava Cuadrada o rectangular

d: diametro del grano mayor Mezcla de arena y grava

m3/seg.

m3/seg.

m3/seg. h = (h0+hu)/2

m2/seg. h0 = 0.8*hu

Asumiendo para resolver:

c = 3.50

d = 0.003 m

Hallando:

Vc = 0.29 m/seg

2.- Pendiente del Canal de Limpia (Sc):

Formula: Sc = n^2*g^(10/9) /(q^(2/9))

Donde: Sc: pendiente crítica

g: aceleración de la gravedad

n: Cef. de Manning 0.014

q: Descarga por unidad de ancho

q: 0.00242 m3/s/m

Qc : Caudal del canal de limpia ( 2*caudal de derivación) asumie

Yo : Tirante normal Caudal de retorno (50 años) asumien

b = Ancho del canal de limpia

b ´ = longitu de barraje/ 0.90 m

b ´´ = = Qc/(Vc* Yo) = 6.96 m

b = 3.928 m

Hallando:

Sc = 0.945 %

Vc3/g =

Fs

0.10.20.3

a

0.500.750.801.10

1.00

= 16.19 m= 3.19 m= 7.75 m

mm

0.135 m

0.120 m

Material c

Arena y grava redondeada 3.20

Grava Cuadrada o rectangular 3.29

Mezcla de arena y grava 3.50

Q = 4.00Y = 2.00 m

m3/seg.