cuadrado 0-0

8/19/2019 cuadrado 0-0

1/67

DISEÑO HIDRAULICO DE BOCATOMAESTUDIO DEFINITIVO - VERIFICADO

DATOS DE CAMPO

350 m3/s

K= 12.0 Cauce muy resistente

m= 1.0 Rio Montaña

n= 0.045

1.2 Material grueso

0.2 Medianamente cohesio

!r= 0.0022 m/m "endiente del rio

0.35mCota #ondo $= 1200.0 msnm

%d entana= 10.& m3/s

e= 0.015 m

d= 0.05 m

g= '.&1 m/s

C= 0.( Coe)ciente de *ri)cio

+= 100.00 m

,= 0

%ma-

=

# =

# s=

mr=

8/19/2019 cuadrado 0-0

2/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

3/67

1.00TEORIA DEL REGIMEN

1.10ANCHO DE ENCAUZAMIENTO DEL RIO

DATOS DE CAMPO

350 m3/s

K= 12 $luial

m= 1 $luial

n= 0.045

1.2 Material grueso

0.2 Medianamente cohesio

!= 0.0022 m/m

METODO DE ALTUNIN

Cauces

Cauces aluviales

Cauces arenosos

1.477 Ríos de montaña

93.97m

METODO DE BLENCH

material de Orilla

Sueltos

Medianamente cohesivo

8.94m Cohesivos

METODO DE PETIT

"ara cauce graoso

!0.99m

METODO DE LACE"

ma-=

# =

# s=

8/19/2019 cuadrado 0-0

4/67

90.38m CUADRO REMETODO$

+C6

"

$C7

PROMEDIO

1.0PARAMETROS HIDRAULICOS DEL RIO

Caudal Ma-imo %ma-= 350 m3/s M#$%&'#("lantilla = 100.00 m3/s $sesto Cemento

Rugosidad del rio n= 0.045 6ierro 8undido uctil

"endiente rio !r= 0.0022 m/m Cloruro de "olyinilo.

alud ,= 0.00 "oliester re#or9ado con

irante normal 7n = 2.10m $rcilla itri)cada

$rea 6idraulica $= 210.00m2 C)*+&%$) #&,#) %

s:e;o de $gua = 100.00 m 140 Kg/cm2

"erimetro "m= 104.20 m 210 Kg/cm2

Radio 6idraulico 2.02 m 250 Kg/cm2

8/19/2019 cuadrado 0-0

5/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

6/67

, Material 1.00 Cauce muy resistente 3 a 4

0.0 Aluvial & a 12

0.50 Cauce muy erosionable 1( a 20

Material de Fondo

0.10 Grueso 1.2

0.20 Fino 0.&

0.30

5

5 6

8/19/2019 cuadrado 0-0

7/67

NB ,

'3.'

&2.'4

(0.''

'0.3&

8.07 8.00

3.00

3.00

(.00

idrio 3.003.50

2.00

3.30

4.00

4.30

5.00

m2 (.(0

<ma-

Am/sB

8/19/2019 cuadrado 0-0

8/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

9/67

.00VENTANA DE CAPTACION

$ = - a = a/2

M'*',) %*$&% 0.!0 # 0.80

1203.45 msnm

0.0523

1.3&1.33

1202.0 msnm

+

2.0

1200 msnm

0.25

$ 0.33

11'.00

2.10m

1 .

0 5

"0

71

=C

" =

"0 =

6 = 6 o=

h a=

=

a =

"=

8/19/2019 cuadrado 0-0

10/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

11/67

.1.C)* R%;'((#

.1..1 C#(+/(#& %( #&%# % (# &%;'((#

0.44

.1.. C#(+/(#& %( #&%# %5%+$'#

1.1&

!e eri)ca

2.20 m3/s RECALCULAR

A/,%*$#& (# ',%*')*% % (# %*$#*#

Como a= 2.10 m a= &4.0

= 1.05 m = 42.0

2.20

0.&2m

C#(+/(#& %( #&%# % (# &%;'((#

0.('

C#(+/(#& %( #&%# %5%+$'#

1.51

!e eri)ca

3.(44 m3/s O

$r= m2

$e= $

> $

r

$e= m2

m2

$r= m2

$e= $

> $

r

$e= m2

8/19/2019 cuadrado 0-0

12/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

13/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

14/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

15/67

0.33 0.00

0.330 m

10.3&5&m/s

3.! E( N/,%&) % F&)/% # (# %*$# %( #($) '/('+)

5.12 SUPERCRITICO

3.7 D%$%&,'*#+')* %( T'*$% C)*;/?#)

2.55'0 m

Cota =

Cota = 11''.5( msnm

Cota D Cota + O

l tirante normal del rio es@

7n = 2.10m

:ara #ormar un colchon@

1203.45 msnm

0.0523

1.3&1.33

1202.0 msnm

+

2.0

1200 msnm

0.25

$ 0.33

11'.00

2.10m

71

#A71B

71

8/19/2019 cuadrado 0-0

16/67

1 .

0 5

1.00

3.8 C#(+/() %( :%&=( %( 6#&%

!e elige una :endiente ertical@

"ara 0.1 m

0.142m

R = 0.5 6 R = 0.35( m

0.15 6 = = 0.125 m

0.2&2 6 = = 0.201 m0.124 6 = = 0.0&& m

G 7

0.500 0.1&5

1.000 0.((&

1.500 1.414

2.000 2.40

2.500 3.(3

3.000 5.0'(

3.500 (.&4.000 &.(

1.423 1.2&3

3.8.1 L)*?'$/ $)$#( % (# +&%$#

0.1m

"ara a= 1.1 grH)co

2 G= 1.423 m

3.1 2.20( m

3.8. L)*?'$/ % (# $#*?%*$%

"ara a= 1.1 grH)co

X 1!" # $ %d&!" '

6 = ' # X 1!" ( $ %d&!"

R1 = 0.2 6 R

1 =

6 = 6d =

C=

=

"=

8/19/2019 cuadrado 0-0

17/67

1202.0msnm

= 42.24

5.05

=

5.5& m 3.5'

4.134

= .'3 m

3.9 C#(+/() % (# ()*?'$/ %( +)(+)* ) )(#)

$:licaremos la #ormula de +I6

3.9.1BLIGH

L = 7.404 m

3.9.UNDUIST

L = 11.110 m

3.9.3SAFRANEZ

L = 11.0 m

3.9.4 PAVLOSI

L = 11.313 m

3.9. USB OF RECLAMATION"ara el 8 de 5.12se recomienda una longitud de @

L = 13.38 m

J

72=

8/19/2019 cuadrado 0-0

18/67

3.10 C#(+/() % (# ()*?'$/ % U2#

0.41 m

$do:taremos 0.500 m

3.11 L)*?'$/ %( A/ ) %&$%%&)

&.000m O

Como el material de cauce es $rena se recomienda Fue la Carga a "erder

.2(2 m *K

3.1 L)*?'$/ %( B#&%

3.000 m

3.13 C#(+/() % (# ()*?'$/ % =($+')* *%+%#&'#

10.79 ,*,

1202.0 msnm

2.0

100.00,*, 11'.33

11'.00 msnm

0.'01.40 11'(.10

!.40 11'5.(0 msnm

2.00

1193.!0,*,

(.2(2

1.00 4.00

1

3

4

2

5

(

8/19/2019 cuadrado 0-0

19/67

@ longitud de )ltracion necesaria

6 @ Carga 6idraulica total :or el Criterio de ane

"ara arena gruesa

C= 4.00

6 @ ongitud de las 6ori9ontales

< @ ongitud de las

8/19/2019 cuadrado 0-0

20/67

6 = 3.23 m Carga a :erder

= 12.'0' m

3.1 C#(+/() % (# /6:&%')*% :# +## :/*$)

6 @ Carga :or :erder

6@ "ro#undidad de un :unto cualFuiera res:ecto al :unto $ en donde se ini

@ $ncho de la seccion @ 1.00 m +=

c@ 8actor de su:resion

= 1.00 m

322.34 Kg/m2 3.23 n/m2

&02.34 Kg/m2 &.03 n/m2

.34 Kg/m2 .& n/m2

2.34 Kg/m2 .2& n/m2

411.'( Kg/m2 4.1 n/m2

311.'( Kg/m2 3.1 n/m2

1'02.34 Kg/m2 1.'0 n/m2

0.00 Kg/m2 0.00 n/m2

1322.3 !

41.20

4 2.3

!1=

!2=

!3=

!4=

!5=

!(=

!=

!10

=

8/19/2019 cuadrado 0-0

21/67

a su:resion mas alta corres:ondiente al solado se da en el :unto 5 :or tanto@

2.54m

1.'(m

e los resultados anteriores :odemos concluir Fue el es:esor de solado Fue asumim

3.1! E$#6'('# %( A/

mismo este dado :or la tala

Cuando el $9ud esta se:arado del ,am:eado con una ;unta de construccion el calcu

inde:endiente.

"ara $rena2.250 2.25 D /6 D 2.50 O

e5 =

e( =

"ara la estailidad del $9ud "o:o recomienda Fue la relacion entre el ancho del $9u

8/19/2019 cuadrado 0-0

22/67

11''.5(msnm

D2.5( m 2.100

11'.4( msn

m 0.'0

msnm

72=

7n =

8/19/2019 cuadrado 0-0

23/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

24/67

ulg

ulg

8/19/2019 cuadrado 0-0

25/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

26/67

otenemos la relacion del coe)cientes C/C0

8/19/2019 cuadrado 0-0

27/67

,'*#*) (# +)$# D

8/19/2019 cuadrado 0-0

28/67

11''.5(msnm

D2.5( m 2.100

11'.4( msn

m

msnm

niente y no se necesita :ro#undi9ar el cauce

72#=

7n =

8/19/2019 cuadrado 0-0

29/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

30/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

31/67

a multi:licado :or @ 2.25

11''.5(msnm

2.10 m

2.5( m

4.3( m

3.00msnm

11'3.10msnm

& '

10

72 =

7n =

8/19/2019 cuadrado 0-0

32/67

.23&

o eri)cando Fue su :eso en cualFuier :unto

2300 Kg/m3

8/19/2019 cuadrado 0-0

33/67

a el recorrido de )ltracion

100.00

+= 100.00 m

32233.3 Kg/m2 322.3 n/m2

&0233.3 Kg/m2 &02.3 n/m2

33.3 Kg/m2 .3 n/m2

233.3 Kg/m2 2.3 n/m2

411'(.01 Kg/m2 41.20 n/m2

311'(.01 Kg/m2 31.20 n/m2

1'0233.3 Kg/m2 1'0.23 n/m2

0.00 Kg/m2 0.00 n/m2

100.00

71'0.23

1.20

8/19/2019 cuadrado 0-0

34/67

es el correcto.

sore la estailidad del $9ud se hace en #orma

A< By la carga a :erder A6BFue actua sore el

8/19/2019 cuadrado 0-0

35/67

4.00VENTANA DE CAPTACION PRO"ECTADA

a entana de ca:tacion :royectada tendra las siguientes dimensiones@

a entana de ca:tacion #unciona como ertedero de cresta ancha en e:oca de

$enida.

4.1 V%&$%%&) % C&%$# A*+#

as caracteristicas del Nu;o seran los siguientes@

donde@% = 10.& m3/s Caudal de diseño

n = 3 umero de

8/19/2019 cuadrado 0-0

36/67

Cada

8/19/2019 cuadrado 0-0

37/67

com:uerta del canal de desague este cerrada.

2.10

1.5'

0.03

1.05

0.30

0.25

"ara calcular el caudal Fue :asa :or el regulador se asume un tirante u con el

ori)cios

onde@

2.20 m2

"or otro lado@ :odemos calcular el caudal Fue :asa :o

l :roceso iteratio termina cuando %R es a:ro-imadamente igual a %+P Qsta co

u "o 6/2 h %R %+

1.4 0.25 0.52 0.15 2.4( 4.343'4041

1.5 0.25 0.52 0.25 3.1 4.343'4041

1.55 0.25 0.52 0.30 3.4( 4.343'4041

1.( 0.25 0.52 0.35 3.5 4.343'4041

"odemos er el caudal en e-ceso Fue :asa :or el regulador sera@

" =

"0=

=

.$.M..

.$.M.*.

h =

o =

h =

8/19/2019 cuadrado 0-0

38/67

%e-c = %+ > %d

%e-c = >.324

4.3.3 D',%*')*#,'%*$) % (# +),:/%&$# % #/++')* #( +#*#( % %&'#+')*

l caudal Fue dee so:ortar la com:uerta en e:oca de aenida sera de @

raa;aremos :ara un caudal de diseño igual a @ 11 m3/s.

m:learemos la 8ormula@

donde@

d@ altura de la com:uerta 1.'0

@ ancho de la com:uerta

Cd@ coe)ciente de descarga

h@ carga hidraulica en e:oca de aenida@ 1.55

Cc @ 0.(11

0.4(

Reem:la9ando en la #ormula@

2.2m

scogeremos 01 com:uertas desli9antes de i9a;e manual de 2.01 - 1.5

4.3.4 C),:/%&$# % (',:'# %( &%?/(#)&

"ara diseñar esta com:uerta tomaremos el 30O del caudal Fue ingresa :or el

%= 3.24 m3/s

d@ altura de la com:uerta 0.30



h@ carga hidraulica en e:oca de aenida@ 1.'0

Cc @ 0.(11

m:leando la #ormula enterior@

0.5&

8/19/2019 cuadrado 0-0

39/67

3.03m

a com:uerta de lim:ia tendra dimensiones de@ 0.&0 - 1.& con un area

4.3. C#*#( % (',:'# % ?&/%#

l canal de lim:ia es un elemento constitutio de la ocatoma de mucha im:ort

eitar la acumulacion de material solido en la 9ona adyacente a la entana de c

a ca:tacion minima del canal de lim:ia dee ser el 10O del caudal ma-imo de

%= 35 m3/s

d@ altura de la com:uerta 2.50



h@ carga hidraulica en e:oca de aenida@ 2.0

Cc @ 0.(11

m:leando la #ormula enterior@

0.4(

4.3m

os com:uertas de lim:ia tendra dimensiones de@ 2.25 - 2.50 con un area

4.3.! C#(+/() %( %&$%%&) (#$%(

os ertederos laterales se :ueden utili9ar :ara descargar hieras asuras u ot

su:erNua en el canal como es nuestro caso.

C#+$%&'$'+# %( +#*#( $ntes ertedero es:ues deCaudal Ma-imo %= 12 m3/s 10.&

"lantilla = 3.00 m3/s 3

Rugosidad del canal n= 0.014 0.014

"endiente del canal !r= 0.0010 m/m 0.001

alud ,= 0.00 0

irante normal 7n = 1.'0&m 1.&142

$rea 6idraulica $= 5.'1 m2 5.44s:e;o de $gua = 3.00 m 3.00

"erimetro "m= (.'4 m (.(3

8/19/2019 cuadrado 0-0

40/67

Kg/Kg 2.014151'

umero de 8roude 8= 0.4(15'5( 0.4('4''(3

i:o de 8lu;o !ucr?tico !ucr?tico

M** 8*RC66R

donde@

Coe# de ertedero lateral 0.'5

Coe#. e contraccion 0.5

@ $ltura

8/19/2019 cuadrado 0-0

41/67

1.'

1.'

0.1&

0.'12

2.030

13.(

to =

t =

ho =

=

%o =

8/19/2019 cuadrado 0-0

42/67

stia;e y como ori)cio sumergido en e:oca de

na

:reciarse en el cuadro siguiente@

0.&((5 0.'5&125 1.052.430 2.0'0 1.&22

3.( 3.( 3.(

="0E6EG

1.55321''

2.0

1.(0(25'

1.&505&2

1.&'((423

2.00553132

2.111&'5&'

8/19/2019 cuadrado 0-0

43/67

rada de mas del 100O del caudal de diseño.

a com:uerta #uncionara como ertedero

8/19/2019 cuadrado 0-0

44/67

1.551.'0

ual se otiene dicho caudal con la #ormula de

el ocal con la #ormula siguiente@

dicion se cum:le :ara@

u =

8/19/2019 cuadrado 0-0

45/67

11 m3/s.

m Fue nos dan un area 3.015 m2

al en e:oca de estia;e@

8/19/2019 cuadrado 0-0

46/67

0.24m2

ncia :ues tiene el o;eto #undamental de

:tacion@

iseño@

11.25 m2

s materiales Notantes ademas del agua

rtedero

m3/s

m3/s

m/m

m

m2m

m

8/19/2019 cuadrado 0-0

47/67

m/s

m>Kg/Kg

um:len las siguientes condiciones@

8/19/2019 cuadrado 0-0

48/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

49/67

FORMA DE LA CRESTA DEL BARRA

8/19/2019 cuadrado 0-0

50/67

Pendiente : 31

Pendiente : 3

X 1!03 # 1203 %d&!03 '

X 1!1 # 1202 %d&!1 '

8/19/2019 cuadrado 0-0

51/67

Pendiente : 33

X 1443 # 1!40 %d&443 '

8/19/2019 cuadrado 0-0

52/67

INGRESE DATOS DE ACUERDO AL GRAFICO:

Cota A = 10.20 m

Cota B = 10.10 m

Cota C = 9.20 m

Cota D = 8.20 m

Cota E = 8.20 m

+$RR

Y1 = 2.050 1.5000

H = 0.250 3.585

Z = 0.10

Y2 = 1.00

h = 0.90

h = 1.90 = 1.90

1!" Ha##a$o Fa%to& '()

K**

8/19/2019 cuadrado 0-0

53/67

40.4&0 1.8*9

0.421

% = M 63/2

M=% /A 6 3/2B

% = M 63/2

8/19/2019 cuadrado 0-0

54/67

? = 1.1+ m3/sg

D4= 0.20 CU(,LE

A4 = 0.10 m

@/% = 1.00 m/sg

G&a3/$a$ = 9.81 m/sg

8/19/2019 cuadrado 0-0

55/67

8/19/2019 cuadrado 0-0

56/67

Cálculo del Radio de Curvatura al pie del Talud:

R=

Longitud del estanque aortiguador o po!a de disipaci"n:

a) N,%&) % F&)/%

* Con el valor de F, se puede determinar el tipo de Estan

parata será:

F= #REF!

er la Figura de la "eparata para el cálculo de p

$%$& Lp=

a# $eg%n Lindquist:

Lp = 5(d2-d1) Lp=

$eg%n $a'rane!:

Lp = Lp=

√(g*d1)

c# (inalente toaos el valor proedio de todas las alternati

ongitud :romedio de la :o9a

Pro'undidad de la Cuenca:

#REF!

Cálculo del )spesor del )nrocado:

' ( ) + 'o ( #REF!

q ( #REF!

sta dado :or la ecuaciSn@ R 1

V 1=

L/d 2=

6xd 1 xV 1

S = 1.25 d 1=

8/19/2019 cuadrado 0-0

57/67

Cálculo de la Longitud del )nrocado:

!egn . I. +ligh la longitud del em:edrado estH da

donde@

6@ carga de agua :ara mH-imas aenid

F@ caudal unitario

c@ coe)ciente de acuerdo al ti:o de suel

L e=

L e=

Longitud del $olado *elantero: s ( Ls=

)spesor de la Po!a +ortiguadora:

a supresi.n se /allará mediante la siguiente 0ormula:

donde:

eso especi0ico del agua

b = 1nc/o de la secci.n

c = Coe0iciente de supresi.n, varia ) 2 -

h = Carga e0ectiva que produce la 0iltraci.n

h = ro0undidad de un punto cualquiera con respecto a 1,

(h/L)Lx = Carga perdida en un recorrido 3

4ediante la supresi.n en el punto 535, se /allará el espesor de la po6a,

2%22msnm

2%$& )+'

' ( #REF!

%$&*)+'( #REF!

( #REF!

3&89=

' c #

=γ

8/19/2019 cuadrado 0-0

58/67

e=."

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6.5 $

e=."

redimensionado de los dentellados posteriores 9 delanteros:

1. $

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Para condiciones de caudal á,io

* sea cuando hay agua en el colchSn.

h= #REF! / (

L = #REF! 3 (

h = #REF! Spx =

*iensionaiento de los Pilares:

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6A($/ H$ 1. PH) #REF!

+L)*?'$/ H#$# (# $%&,'*#+'* % (

E:%)& % #REF!

*iensionaiento de los uros de encau!aiento:

a) L%&g'd 72%28

b) +,a = 1.25 (0%) #REF!

h = d 1 0h

1 -d

2

c

8/19/2019 cuadrado 0-0

59/67

Cálculo de los dados:

!e a:lica el dimensionami

.loques del Canal de descarga:

2d1

2d1

d1

8/19/2019 cuadrado 0-0

60/67

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ue que tendrá la Bocatoma, el cual según la se-

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vas:

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e= #REF!e= 1.1 $

7(1$(1 6(893&: g ' qe =

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61/67

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onde se inicia la 0iltraci.n%

sumimos espesor de: 1. $

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