Diseño de Bocatoma Con Rejilla de Fondo(2)

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DETERMINACIÓN DE LA ALTURA DEL MURO Y LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACIÓN EN RIO PROYECTO: MEJORAMIENTO CANAL LA LUNA A.- DETERMINACION DE LAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS DE LA SECCION DEL RIO Se modela la sección del rio simplificando como de sección trapezoidal Q = Caudal n = Coeficiente de rugosidad BL s = Pendiente del fondo del canal Y b = Ancho de plantilla o solera Y = Tirante del agua FORMULA DE MANNING BL = Bolde libre b h = Altura total del canal A = Area hidráulica = b*Y P = Perímetro mojado =b+2Y R = Radio hidráulico = A/P T = Espejo del agua =b V = F = E = TRAMO DATOS INGRESADOS RESULTADO DE CALCULOS LONG. s Q Z1 Z2 n b Cota Y h BL F V E TIPO (m) (%) (m3/s) (m) (m) (m) (m) (m) (m/s) (m-kg/kg) DE FLUJO 0+000 - 0+000 0 3 52.05 1.10 4.00 0.025 5.00 3041.18 1.13 1.60 0.48 2.07 5.88 2.89 Supercrítico 0+000 - 0+005 5 12.2 52.05 0.00 4.30 0.020 6.00 3041.06 0.642 1.30 0.66 4.78 11 6.8 Supercrítico 0+005 - 0+010 5 12.2 52.05 0.00 6.00 0.020 6.00 3040.55 0.625 1.30 0.68 4.76 10.58 6.33 Supercrítico 0+010 - 0+015 5 12.2 52.05 0.00 0.20 0.020 6.00 3039.84 0.707 1.00 0.29 4.63 12.12 8.19 Supercrítico 0+015 - 0+020 5 3.3 52.05 2.75 0.20 0.025 5.00 3039.54 1.196 1.70 0.50 2.11 6.43 3.3 Supercrítico z1 z2 Velocidad media de la sección = R 2/3 *S 1/2 / n Número de Froude = V / (gA/T)^ 1/2 Energía específica = Y + V 2 /(2g) Q = 1 . A . R 2/3 . S 1/2 n

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Hoja de calculo

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DETERMINACIN DE LA ALTURA DEL MURO Y LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACIN EN RIOPROYECTO: MEJORAMIENTO CANAL LA LUNAA.- DETERMINACION DE LAS CARACTERISTICAS HIDRAULICAS DE LA SECCION DEL RIOSe modela la seccin del rio simplificando como de seccin trapezoidalQ = Caudaln = Coeficiente de rugosidadBL s = Pendiente del fondo del canalYb = Ancho de plantilla o soleraY = Tirante del agua FORMULA DE MANNINGBL = Bolde libreb h = Altura total del canalA = Area hidrulica = b!YP = Per"metro mo#ado =b$%Y& = &adio hidrulico = A'PT = (spe#o del agua =b) =* =( =TRAMODATOS INGRESADOS RESULTADO DE CALCULOSLONG. s QZ1 Z2 n C!"# Y $ %LFV E TIPO&'( &)( &'*+s( &'( &'( &'( &'( &'( &'+s( &'-,-+,-( DE FLUJO+$+++, +$+++ + - .%/+. 0/0+ 1/++ +/+%. ./++ -+10/02 0/0- 0/3+ +/12 %/+4 ./22 %/25 Supercr"tico+$+++, +$++. . 0%/% .%/+. +/++ 1/-+ +/+%+ 3/++ -+10/+3 +/31% 0/-+ +/33 1/42 00 3/2 Supercr"tico+$++., +$+0+ . 0%/% .%/+. +/++ 3/++ +/+%+ 3/++ -+1+/.. +/3%. 0/-+ +/32 1/43 0+/.2 3/-- Supercr"tico+$+0+, +$+0. . 0%/% .%/+. +/++ +/%+ +/+%+ 3/++ -+-5/21 +/4+4 0/++ +/%5 1/3- 0%/0% 2/05 Supercr"tico+$+0., +$+%+ . -/- .%/+. %/4. +/%+ +/+%. ./++ -+-5/.1 0/053 0/4+ +/.+ %/00 3/1- -/- Supercr"ticoz0 z%)elocidadmedia de la seccin = &%'-!S0'%' n67mero de *roude = ) ' 8gA'T9:0'%(nerg"a espec"fica = Y $ )%'8%g9 Q=0/ A/&%'- /S0'%n -4 -2 0 2 4 6 8 103040.003041.003042.003043.00Km 0+005Seccion Nivel del agua-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 43039.003039.503040.003040.503041.00Km 0+015Seccion Nivel del agua-6 -4 -2 0 2 4 6 8 103040.003041.003042.003043.00Km 0+000Seccion Nivel del agua-4 -2 0 2 4 6 8 10 123039.503040.003040.503041.003041.503042.00Km 0+010Seccion Nivel del agua-8 -6 -4 -2 0 2 43038.003039.003040.003041.003042.00Km 0+020Seccion Nivel del agua%.- DETERMINACION DE LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACION(;iste mu< pocos estudios sobre la soca=acin de muros de encausamiento en r"os realizados e9B -/+4 T,m./+- N 0/4. O/(l deslisamiento se puede producirse en la interfase base del muro < el suelo+/3+(l deslisamiento se puede producir entresuelo,suelo por deba#o de la base del muro+/.%-/% N 0/. O/Punto de aplicacin de la resultanteO = 8 >e , >= 9 ' *e= +/1+ m(;centricidad del punto de aplicacin 8 e 9e=L'%,O = +/0+ m+/%5 mSe puede presentar dos casosBa9 /, sie= P L'3Lallando L'3 se tieneBL'3= +/04 mComo e P L'3@ se tiene el caso 8a9@ luegoB0/+ Eg'cm% P Cps O/

%.- MURO DE CONTENCION SLO CON EMPUJE DEL AGUA:Por hidrosttica se sabeB+/4% T(l momento de =olteo Mue produce el aguaB>==(!8h ' -$C9= 0/-4 T,mSuma de los pesosB./.% T(l momento estabilizante resultaB %/.- T,m0/2. N 0/4. O/(l deslisamiento se puede producirse en la interfase base del muro < el suelo2.- FUERZAS ESTA%ILIZANTES & F4 (: *e= Ki = >e=Ki!Oi=*.- FACTOR DE VOLTEO & FV (: *)= >e ' >= =7.- FACTOR DE DESLIZAMIENTO & FD (:Coefic/ de friccin == +/5 ! tan8Hs9 =Atilizando el menor =alor de , se tieneB*C = *e'8(!CDS8F99 =8.- REACCION DEL SUELO & 9 (:ema; = L'-,*e'84/.!Cps9 =Mma; = *e80$3e'L9'Lb9 /, si L'3 P e P ema; Mma; = 1*e'8-L,3e9Mma; =1.- EMPUJE DEL AGUA & E (:( = ! h% ' %=2.- FUERZAS ESTA%ILIZANTES & F4 (:*e = Ki =>e=Ki!Oi=*.- FACTOR DE VOLTEO & FV (: *)= >e ' >= =7.- FACTOR DE DESLIZAMIENTO & FD (:+/3+(l deslisamiento se puede producir entresuelo,suelo por deba#o de la base del muro+/.%1/+ N 0/. O/Punto de aplicacin de la resultanteO = 8 >e , >= 9 ' *e= +/%0 m(;centricidad del punto de aplicacin 8 e 9e=L'%,O = +/%5 m+/-+ mSe puede presentar dos casosBa9 /, sie= P L'3Lallando L'3 se tieneBL'3= +/04 mComo l'3 P e P ema;@ se tiene el caso 8b9@ luegoB0/4 Eg'cm% P Cps O/Coefic/ de friccin == +/5 ! tan8Hs9 =Atilizando el menor , se tieneB*C = *e'8(!CDS8F99=8.- REACCION DEL SUELO & 9 (:ema; = L'-,*e'84/.!Cps9 =Mma; = *e80$3e'L9'Lb9 /, si L'3 P e P ema; Mma; = 1*e'8-L,3e9Mma; =N O T A : Ingrese datos en las celdas de color amarillo yvareeldimensionamiento de color negro del murohasta otener resultados saris!actorios" #uerte en el dise$o% Autor:Ing" &alter 'ios (")*A'A+ , 201-DISE0O DE LA CAPTACION CON REGILLA DE FONDOP&DY(CTDBMEJORAMIENTO DEL CANAL LA LUNACaudal a CaptarQ = +/+. m-'sAncho de la galer"a asumido b = +/1 m(spaciamiento entre barrotes s = 0 cm I = 80,f9!8s'8s$t99= +/1%2Qrosor de la platina o barrote t = +/31 cmAltura de los barrotes e = 0/50 cm C = Co , +/-%.i +/0%%+R de re#illa obstruida 80. a -+R9 f = -+ R C = +/13+1 Co=+/3 para e'sN1Profundidad de soca=acion Ls = 0/1 m Co=+/. para e'sP1Ancho de muro de galer"a A = +/%. m &eemplazando =alores se tiene L =+/40Altura inicial de la galer"a hi = +/+1 m Asumido L= +/2+ mLongitud del muro de encausamiento Lr = 0%/++ m Luego@ la carga hidrulica necesaria resultaBAncho del rio en la zona de la re#illa Ar = ./++ m +/0+ mCota del e#e de la re#illa C = -+1+/25 msnm Se asume Lode +/0+ mAltura de agua en m;ima a=enida L +/4+ mPendiente de la rasante del r"o pR = 0%/%+ R (l caudal ma;imo Mue se puede deri=ar en epoca deAngulo de inclinacin de la re#illa 3/53 S 8 + a -+S 9 m;ima a=enida es Q = %/..!CIbL8Lo90'% = +/0-. m-'s-+1+/25Lo=+/0++/1%+/-23/53 SH -'2 T %-/.H -'2 T 1%/.0/+++/%. b=+/1+ +/%.S(CCJD6 C( LA QAL(&JAL = +/-0-!Q ' 88cI9-'%!L-'%9i = Tg =Lo = 8 Q ' 8%/..!CIbL99% = =(l presente formulario fue dise?ado por el Jng/ Ualter &ios (spinoza@ en Luraz,Per7,%+0-/ (l buen dise?o depender del conocimiento terico < prctico del Muien dise?a < suscribe el presente clculo/L=+/2++/0+C(TALL( C( &(QJLLAS t+/+5eQaler"a +/1+s 0/++P(&*JL LD6QJTACJ6AL C(L (V( C( LA QAL(&JALas alturas estan medidas del e#e de la re#illaCALCULO DE LA RASANTE DE LA GALERIA@ siendo n coeficiente de >anning de +/+-. a +/+1. Abicacin0 m's de la re#illa(l flu#o al final de la galer"a debe ser subcr"tico para e=itar Mue se produsca resalto A(l calado al final serd = Q'8L)f9 = +/0- m+/5+- flu#o sub cr"tico O/0%/++Se asume n = +/+1BL=+/2+BO Q ) A d = P & V hf AA'L+ +/++ 0 +/+++ + +/1+ +/+++ +/+++ +/+.+/03 +/+0 0/052 +/++2 +/+% +/11 +/+05 +/1.3 +/+4- +/+4- +/+4 ./+++/-% +/+% 0/-53 +/+01 +/+1 +/14 +/+-+ +/-%5 +/+.%3 +/0%3 +/0++/12 +/+- 0/.51 +/+05 +/+. +/15 +/+-2 +/-04 +/+.+2 +/043 +/0-+/31 +/+1 0/45% +/+%% +/+3 +/.0 +/+11 +/--. +/+.-. +/%-+ +/03+/2 +/+. 0/55 +/+%. +/+3 +/.- +/+12 +/-3. +/+.21 +/%22 +/%+(l perfil del fondo se establece como distancia desde un e#e de referencia a base de la suma del calado@carga de =elocidad < perdidas/ Tomando cota de referencia en el e#e de la re#illa@ se tiene (sta altura depende de la profundidad de soca=acionV=)%'8C%/&9@C=&0'3'n)f N -8g/s90'% =* = )'8gd90'% = hf )%'%gCanalO Cota La altura desde el e#e de la regilla hasta el fondo@ resulta,+/2+ +/+. -+1+/42 (spesor de los barrotes +/+% m,+/31 +/04 -+1+/33 La inclinacin de la re#illa +/+% m,+/12 +/05 -+1+/31 Altura de galeria reMuerida +/-% m,+/-% +/%- -+1+/3+ Ana altura de seguridad +/+1 m,+/03 +/%4 -+1+/.3 TOTAL ..7. '+ +/-% -+1+/.0Fuente bibliogrfica: Krochin, S. (1978). Diseo i!rulico. Segun!a "!ici#n. $olecci#n "scuela %olit&cnica 'acional.(uito."cua!ord$hf$)%'%g-0.90 -0.80 -0.70 -0.60 -0.50 -0.40 -0.30 -0.20 -0.10 0.003040.303040.403040.503040.603040.703040.803040.90.er/l del !ondo de la galera del inicio de la re0illa hasta el muro de encausamiento1ongitud de la galera 2m3Altura 2m34A14*1O 5( A4('O# 6INI6O# (N 6*'O# 7 1O#A#6*'O#:&(*A(&WD )(&TJCALB Para =arillas menores de .'2X < *