Diseño de Bocatoms
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QMXIMO = 8.070 m3/seg
QMEDIO = 0.057 m3/seg
QREQUERIDO = 0.012 m3/seg Mdulo de Riego
LONG. DE AZUD = 4.000 m
1.- PREDIMENCIONAMIENTO DE LA VENTANA DE CAPTACIN (como vertedor en poca de estiaje)
frmula de Francis
Q = caudal en m3/s 0.012
b = anchura de la cresta del vertedor en (m) 0.150 h 0.14
h = carga sobre el vertedor en (m) 0.143
n = nmero de contracciones 2
Qdis 0.01208 ok
2.- CLCULO DE LA VENTANA DE CAPTACIN (como orificio en mxima avenida)
Qreq = 0.012 m3/s
Cd = 0.600 coef. de descarga para orificios
b = 0.150 m
g = 9.810 m/seg2
Hc = 0.150 m
Calculando Hr
Hr = 0.220 m
Hr = 0.300 m (asumido)
Dimensiones de la Ventana:
h = 0.150 m
b = 0.150 m
3.- DIMENSIONES DEL AZUD Y COMPUERTA DE LIMPIA
P = ho + Hr altura del azud
ho = 0.500 m altura de sedimentos (ver anexo de clculo)
Hr = 0.300 m
Altura del Azud
P = 0.80 m
P = 0.800 m Asumimos
DISEO DE LA CAPTACIN
0.15
b
2
3
atanven h10
nhb84.1Q
23
c2
3
r HH*g*2*b*Cd*3
2Qreq
-
Dimensiones de la compuerta de limpia
H = 0.800 m
B = 0.600 m
Caudal de Mxima Avenida Q= 8.070 m/seg
Ancho del Azud B= 4.000 m
Compuerta limpia b'= 0.6
Ancho del Vertedor b= 4.000 m
N de contracciones laterales n= 1
Altura de carga de las aguas sobre H1= ?
el azud
Coeficiente de Gasto (Manual de c= 2.2 (por su perfil cimacio y por ser de concreto)
Hidraulica-J.L. Gomez Navarro)
Altura de sedimentos = 0.500 m
Altura de la ventana de captacin = 0.150 m
Ho 0.650
* Cresta del Azud Agua Arriba
(Ec. De Francis)
Altura mx. de aguas sobre la cresta del Azud
Tanteando:
Q= 8.070 m/sg
H1 = 0.87 m Q= 8.070 igual
* Velocidad de acercamiento:
V = 1.33 m/seg
* Clculo de h
h = 0.09 m
* Altura mxima sobre la cresta del azud (Ataguia)
mximas crecidas (H+0.50)
HT = 2.11 m
23
2
102
2
11
HHgB2
QH
10
nHbcQ
01 HHBQ
V
g2
Vh
2
50.0hHHH 10T
Q
A A
B=4.00m
Ventana de Captacin
Canal de Limpia
-
Clculo de la velocidad al pie del azud
HT = 2.11 m (Condicin mas crtica)
V2 = 6.43 m/seg
Clculo del tirante antes del resalto (H2)
Por continuidad:
A= H2 X 4
H2 = 0.31 m
* Clculo del Tirante aguas abajo (H3)
H3 = 1.48 m
* Nivel del perfil del azud aguas abajo
mximas crecidas (H+0.50)
HT2 = 1.98 m
* Clculo de la longitud de Escarpe (L)
Segn Schokolitsch:
C = 5
Donde: H=Ho+H1+H2 H = 1.832
L = 4.14 m
Segn Lindquist:
L = 5.82 m
Segn Becerril:
L = 3.14 m
T2 gH2V
2V*AQ
g
HV2
4
H
2
HH 2
22
222
3
50.0HH 3T2
21
H.C.612.0L
)HH(*5L 23
2H*10L
H1
H3
H2
Ho
Cabeza
Escarpe
Contraescarpe
AZUD
Frente
Q
CORTE A-A
Ataguia
3.45
-
Se tiene que hacer una verificacin utilizando la formula de FROUDE, en el caso de que resulte
F4,
se hara uso de la frmula:
Entonces, comprobando:
F = 3.67 < 4.00
(salto oscilante-rgimen de transicin)
Por lo que escogemos el valor mximo de los calculados anteriormente, el que sera:
L = 5.82 m prximo a 5.80 m
Geometra del perfil aguas arriba de la cresta vertedora para paramento vertical con talud 1:3
Altura de agua en mxima avenida Hd = 0.87
Hd = carga de diseo
= 0.46
= 0.20
= 0.11
= 0.25
R1 - R2 = 0.257
3H*5L
21
2
2
H*g
VF
12 nLn 33 312*5.1 HnLnH
X
Xc=0.283Hd
Y
X
Y
Yc=0.126Hd
Ve
rtic
al
R2=0.234Hd
R1=0.530Hd
R1-R2=0.296Hd
Hd530.0R 1
Hd234.0R 2
Hd126.0Yc
Hd283.0Xc
-
X Y
Lnea de
mamposteria cara superior
cara
inferior
0 -0.126 -0.126 -0.831 -0.126
0.1 -0.044 -0.036 -0.803 -0.036
0.2 -0.029 -0.007 -0.772 -0.007
0.3 -0.061 0.000 -0.740 0.000
0.4 -0.104 -0.006 -0.702 -0.007
0.6 -0.219 -0.060 -0.620 -0.063
0.8 -0.373 -0.147 -0.511 -0.153
1 -0.564 -0.256 -0.380 -0.267
1.2 -0.790 -0.393 -0.219 -0.410
1.4 -1.051 -0.565 -0.030 -0.591
1.7 -1.505 -0.873 0.305 -0.918
2 -2.033 -1.235 0.693 -1.310
2.5 -3.073 -1.960 1.500 -2.110
3 -4.305 -2.824 2.500 -3.094
4.5 -9.115 -6.460 6.540 7.150
leyenda
lnea de mampostera
cara superior
cara inferior
DETERMINACIN DEL PERFIL DEL AZUD
5.80
0.87
1.48
CLCULO DEL DIMETRO DE PIEDRAS DE LA ESCOLLERA
0.31
0.80
1.2
85.0
85.1
Hd
X*5.0Y
-0.900
-0.800
-0.700
-0.600
-0.500
-0.400
-0.300
-0.200
-0.100
0.000
0.100
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
CREAGER
Cauce natural
l=Longitud del tanque
Piso de tanque
Elev. Pt
Colchn
dcH
P
Se
cc
in
de
co
ntr
ol
1
2 3
45
6 7
8
x
D
-
* Diseo Hidrulico Sviatoslav Krochin
Donde :
k = coeficiente para piedras esfricas. Se considera igual a: 0.86 y 1.20 para la
velocidad mnima y mxima de arrastre, respectivamente.
g = aceleracin de la gravedad
Wa= peso volumtrico del agua (Kg/m)
Wp= peso volumtrico del material que forman las piedras (Kg/m)
D = Dimetro de una esfera equivalente a la piedra
v = volumen de la esfera
Wa = 1000 Kg/m
Wp = 2700 Kg/m
D = 0.4 m
g = 9.81 m/seg
Kmax= 0.86
Kmin = 1.20
V.CRIT min = 3.14 m/seg
V.CRIT max = 4.38 m/seg
V.CRIT min > V. de acercamiento
Ok!
CLCULO DE LAS ALAS DE LA CAPTACIN
El ala de la captacin dependen bsicamente de la topografa y del rgimen de flujo
que tiene el ro (turbulento, laminar). Para el caso del proyecto se adopt una longitud de
1.5m, debido a que los muros de encauzamiento de la captacin esta junto al talud, que
viene hacer roca.
L = 1.5 m
al igual que el ngulo de inclinacion del ala, generalmente es 1230', en ste caso tambin
estar en funcin de la topografa del terreno; por lo cual asumimos un ngulo de 15
CLCULO DE LA LONGITUD DE LA ESCOLLERA
Para el clculo de la escollera tomamos como referencia la frmula empirica dada por:
Escollera aguas arriba
Lesc = 3*H1 * Curso de Irrigaciones Doc. Ing. Civil Jess Ormachea C.
Lesc = 2.60 m
Escollera aguas abajo
Lesc = 1.8*D * Curso de Irrigaciones Doc. Ing. Civil Jess Ormachea C.
donde: D = dimetro del enrocado
Db = altura comprendida entre la cota de la cresta del barraje y la cota
del extremo aguas abajo
q = caudal por metro lineal del vertedero
C = coeficiente de Bligh C = 9
Lesc = 0.72 Lt = 1.87
asumidos Lesc = 1.00 m Lt = 2.00 m
D*Wa
WaWp*g*2*kCRIT.V
6
Dv
cb Lq*D*C*67.0Lt