DISEÑO DEFENSAS RIBEREÑAS.xls

8/10/2019 DISEO DEFENSAS RIBEREAS.xls

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Proyecto : PROTECCION DE AREAS AGRICOLAS E INFRAESTRUCTURA DE RIEGO SECTOR TESORO - BOLADE

Ubicacin :Region : La Libertad

Provincia : Ascope

Distrito : Ascope

Sector : BOLADERO

Rio : CHICAMA

Entidad : PERPEC - LA LIBERTAD

Fecha : Nov-14Presupuesto :

Elaborado :


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10 m. 13 m. 16 m. 18 m. 21 m. 25 m. 30 m.

4.00 0.85 0.89 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95

42 m. 52 m. 63 m. 106 m. 124 m. 200 m.

4.00 0.96 0.97 0.98 0.99 0.99 0.99

Seleccionan : Vm = 3.484 Velocidad media (m/s)

B = 140.000 Ancho efectivo (m)

= 0.990

Coeficiente de Contraccion,

Longitud libre entre los estribos

Tabla N 01

Velocidad(m/s)

Longitud libre entre los estribos

Velocidad(m/s)


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4000 - 2000 Canto rodado muy grande

2000 - 1000 Canto rodado grande

1000 - 500 Canto rodado medio

500 - 250 Canto rodado pequeo

250 - 130 Cascajo grande

130 - 64 Cascajo pequeo

64 - 32 Grava muy gruesa

32 - 16 Grava gruesa16 - 8 Grava media Grava media8 - 4 Grava fina

4 - 2 Grave muy fina

2 - 1 Arena muy gruesa

1 - 0.500 Arena gruesa

0.500 - 0.250 Arena media

0.250 - 0.125 Arena fina

0.125 - 0.062 Arena muy fina

0.062 - 0.031 Limo grueso

0.031 - 0.016 Limo medio

0.016 - 0.008 Limo fino

0.008 - 0.004 Limo muy fino

0.004 - 0.002 Arcilla gruesa

0.002 - 0.001 Arcilla media

0.001 - 0.0005 Arcilla fina

0.0005 - 0.00024 Arcilla muy fina

Fuente : UNION GEOFISICA AMERICANA (AGU)

Diametro medio (D50) = 12.00000 =====>

Material : =====>

Pesoespecifico

Tn/m3X 1/(X +1) D (mm) X 1/(X +1)

0.80 0.52 0.66 0.05 0.43 0.70

0.83 0.51 0.66 0.15 0.42 0.70

Grava media

NO COHESIVO

SELECCIN DE x EN SUELOS COHESIVOS (Tn/m3) o SUELOS NO COHESIVOS (mm)

CLASIFICACION SEGN EL TAMAO DE PARTICULAS

Tabla N 02

Tamao (mm)

Tabla N 03

Peso Especifico (Tn/m3) =

Tipo de material


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SECCIN ESTABLE O AMPLITUD DE CAUCE ( B )Proyecto : PROTECCION DE AREAS AGRICOLAS E INFRAESTRUCTURA DE RIEGO SECTOR TESORO - BOLADERO RIO CHICAMA - ASCOPE

Condiciones de Fondo de ro K1 B (m) B (m) B (m)

Descripcin n Factor de Fondo Fb

Cauces de Ro con fuerte transporte deacarreo = 0.035

0.035

Descripcin K

Material aluvial = 8 a 12 12 Factor de Orilla Fs

Descripcin m

Para cauces aluviales 1

RESUMEN :M TODO B (m)

MTODO DE SIMONS Y HENDERSON 88.91

MTODO DE PETTIS 136.12

MTODO DE ALTUNIN - MANNING 112.84MTODO DE BLENCH 192.23

RECOMENDACIN PRACTICA 96.39

========> PROMEDIO B : 125.30

========> SE ADOPTA B : 140.00Se elige este ancho por adaptarse a la

zona de estudio.

MTODO DE PETTIS

B = 4.44 Q0.5

B (m)

136.12

192.23

Coeficiente Material del Cauce

Coeficiente de Tipo de Ro

112.84

Materiales sueltos

MTODO DE BLENCH

B = 1.81(Q Fb/Fs)1/2

Factores

CALCULO HIDRULICO

Q DISEO (m3/seg)

MTODO DE SIMONS Y HENDERSON

B = K1Q1/2

MTODO DE ALTUNIN - MANNING

B = (Q1/2/S1/5) (n K 5/3)3/(3+5m)

0.1

1.2Material Grueso

0.00650

Pendiente Zonadel Proyecto

(m/m)

Fondo y orillas de grava 2.9

939.92

88.91

Valores rugosidad de Manning (n)


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t

(m)Ks

28

Q = 939.92

B = 140.00

S = 0.00650

Formula de Manning : Velocidad Media (m/s) >>>>> V = R 2/3* S 1/2/ n

Pendiente de Fondo >>> SS = 0.00650

y = 1.92 Z = 2n

B = 140.00

A = 261.43 P = 140.91

>>>>>>> V = m/seg

Numero de Froude : F = V / (g * y )1/2

Froude (F)

V = 3.48 g = 9.81 y = A / B >>> y = 1.87 0.81

Tipo de Flujo :Calculo de la Altura de Dique >>>>>>>

e = V /2g BL

3000.00 4000.00 22000.00 3000.00 1.7 y = 1.92

1000.00 2000.00 1.4 >>>>>> HM = 2.66

500.00 1000.00 1.2 Por Procesos Constructivos100.00 500.00 1.1 >>>>>> HM = 3.00

Caudal de Diseo (m3/seg) : 939.92

Por lo Tanto las caracteristicas Geomtricas del dique a construir son :

ALTURA PROMEDIO DE DIQUE (m) = 3.00

ALTURA PROMEDIO DE ENROCADO (m) = 3.00

ANCHO DE CORONA ( ) 4 00

1.92

CALCULO DEL TIRANTEM TODO DE MANNING - STRICKLER (B > 30 M)

Caudal de Diseo (m3/seg)

Ancho Estable - Plantilla (m)

Valores para Ks para Cauces Naturales (Inversa de n)t = ((Q / (Ks * B. S1/2))3/5

Cauces de Ro con fuerte transporte deacarreo = 28

Descripcin

FLUJO SUBCRITICO

1.86Ancho de Equilibrio (B)

rea (m2)

DescripcinCauces de Ro con fuerte

transporte de acarreo =0.035

0.035

3.48

CALCULO HIDRULICO

Velocidad media de lacorriente (m/s)

Aceleracin de laGravedad

Profundidad Hidrulica Media = rea Mojada / AnchoSuperficial:

Radio Hidrulico >>> R = A / P >>>>>>> R :Tirante medio (y ) Taluz de Borde (Z)

Permetro (m)

Coeficiente de Rugosidad de Manning

ALTURA DE MURO (HD)

HM= y + BLy : Tirante de diseo (m)

SECTOR :BOLADERO

Caudal mximo m3/s

1.2 0.62 0.74

Bordo Libre (BL) = e

Pendiente del Tramo de estudio


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ts= ((at5/3)/(0.68 Dm

0.28))1/(x+1) ...(1)

ts= ((at5/3)/(0.60 gs1.18))1/(x+1) ...(2)

Donde:

ts= Tirante despues de producirse la socavacion (m)

t = Tirante sin socavacion (m)

t = 1.92 m

Dm= Diametro Medio de las particulas (mm)

Dm= 12 mm

gs= Peso Especifico suelo (Kg/m3)

= Coeficiente de Contraccion

a= Coefciente >>>>>>

a= Q/(tm5/3B )

Q (Caudal de Diseo)a

tm= 1.87 939.92 = 0.99 B = 140.00 2.39

PROFUNCIDAD DE SOCAVACION PARA SUELOS NO COHESIVO (1) :

1/x+1

Coeficiente de Contraccion ()Tabla N 01

Ancho EstableTirante medio (tm)= A/B

CALCULO DE LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACION (Hs)METODO DE LL. LIST VAN LEVEDIEV

Suelos Granulares - No Cohesivos

X (Tabla N 03) ts= ((at5/3)/(0.68 Dm

0.28))1/(x+1)

TIRANTE DE SOCAVACION SUELOSGRANULARES - NO COHESIVOS

Suelos Cohesivos

X : Exponente que depende de : Dmpara suelos

Granulares No Cohesivos y gs para suelos

cohesivos. >>>>>> TABLA N 03Coeficiente por Tiempo deRetorno : (Tabla N 04)


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Proyecto :Tipo : Taludes V

No Sumergibles Espalda 1 : 1.25 a 1 : 3.0

Caracteristicas : Longitud de Trabajo >>>> y < LT < B/4 TE= 1

Tirante medio (m): y = 1.92 Frente 1 : 1.25 a 1 : 3.0

Ancho medio del cauce (m): B = 140.00 TF= 1

>>>>>> 1.92 < LT < 35 Morro 1 : 2.5 a 1 : 5.0

Seleccionamos ===> LT = 20.00 - TM= 1

Orientacin >>>> Aguas Abajo Calculo de Altura de Espigon ======> HE : Corona de Espign :

Angulos de Inclinacin () >>>> 30 y = 1.92 2.42 C =

Longitud de Anclaje >>>> LA = 0.1 a 0.25 LT >>>> HE

LA = -Ser empotrado alDique enrocado BL 0.5

2.50

Longitud de Espigon >>>> L = LA+ LT

L = 20.00

ST= P* Pq* Pk* do ..(1)donde :

ST= Profundidad maxima de socavacinP=

P Inclinacion : AGUA ABAJO30 0.84 respecto al eje del dique enrocado :60 0.94

90 1.00 = 60 120 1.07 P = 0.94150 1.19

Pq=Q1/ Q Pq

0.1 2.000.2 2.650.3 3.220.4 3.45 Q1/ Q = 0.2

0.5 3.67 Pq = 2.65 do = Tirante aguas arriba, sin socavacion = t

0.6 3.87 do = 1.92 m0.7 4.06 =========> REEMPLAZANDO DATOS EN (1) :0.9 4.20 ST= 3.97 m

PK= Coeficiente que depende del talud =========> LA SOCAVACION LOCAL SER :

k PK HS= ST - do0 1.00

0 5 0 91 k Z 1 5 H 2 05

>>>> Longitud deTrabajo (m)

Corregida por el :

Borde Libre : BL

Q = Gasto total del ro

Progresivas 0+000

SOCAVACION EN ESPIGONES : METODO DE ARTOMONOV

Coeficiente que depende del ngulo del espign

Coeficiente que depende de los gastos

Q1 = Gasto torico a travs del estribo

10.00

PROTECCION DE AREAS AGRICOLAS E INFRAESTRUCTURA DE RIEGO SECTOR TESORO - BOLADERO RIO CHICAMA - ASC

CUADRO N 07 - A : CALCULO ESTRUCTURAL DE ESPIGONES:

CALCULO DE LA ALTURA Y PENDIENTE:

Longitud : L = LA+ LT No Sumergibles

DIMECIONAMIENTO

Son ms baratos, pero

causan menossedimentacin, y creanturbulencia durante el

proceso de sumergencia,por lo que las proteccionesal pie de los taludes deben

ser de mayor longitud.

Pendiente de la Cresta : S

:

:

:

HE1

HE

:

::


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Dmax = e * dr

donde :

Dmax. : Profundidad maxima de agua

dr

R : Radio de curvatura

R : 119.05 m

B : Ancho superficial

B : 140.00 m

R / B : 0.85 Valor de Ingreso a la Tabla =====>

R/B e

Infinito 1.27

6.00 1.48

5.00 1.84

4.00 2.20

3.00 2.57

2.00 3.00

Seleccionamos

e = 3.000

dr = 1.60Dmax = 4.80

Hs= 3.20 m

Prundidad de Ua en Tramo curvo sera:

PUA (tramo curvo)= 3.00 m

: Profundidad en el tramo recto situado aguas arriba de la curva

PROFUNDIDAD DE CIMENTACION DE LA UA EN TRAMO CURVO

Metodo de Altunin

Valores Coeficiente "e"


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R 3.48

Area Dique (m2) 19.95 = 1,000.00Peso Especifico del material (Kg /

m3)1930.00

t = 1.92

W = 38,503.50 = 2,640.00

S = 0.00650

35= 1,000.00

Tag 0.70

D50 = 0.80

P

PW = 1000.00

Tirante

t = 1.92

DETERMINACION DEL TIPO DE FILTR

ASUMIENDO UN FILTRO

Va (m/s) Ve (m/s) Va1

ESFUERZO MAXIMO CORTANTEACTUANTE

Peso especifico del agua

Kg/m3

Tirante de diseo (m)

Pendiente Tramo de

estudio

'= * t * S

CALCULO ESTRUCTURAL

ESTAPROBABILIDAD DE MOVIMIENTO DE LA ROCA

Froca (D50)= 0.56 *(V2/2g) * (1/ D50)* (1/ )

Froca(%)

R > P ====> EL DIQUEES ESTABLE A LA

PRESION DEL AGUA

Fuerza Resistente (Kg/m)ANALISIS DE

ESTABILIDAD

ESTABILIDAD DEL TERRAPLEN

Peso especifico del agua

Kg/m3

W = Peso del Terraplen

Presion del Agua (Kg/m2)

0.2626,960.44

Veloocidad caudal de diseo (V)

Velocidad

R = W * Tag

Diametro medio de la roca (D50)

1.64Angulo de friccion interna en grados(tipo de material

de rio)

1.- Determinacin de Velocidad en el espacio entre el enrocado y material base :2.-Determinacin de velocidad que puede soportar el suelo

sin ser erosionado (Ve)Ve= velocidad que puede soportar el suelo sin serVa: velocidad del agua entre el enrocado y el fondo.

12.48

CALCULO PARA DETERMINAR EL USO DE FILTROS

Peso especifico de la

roca (cantera) Kg/m3

1,843.20

P = PW* t2/2

a

aS

g

gg

sg

ag

a ag

ag

a


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Altura Velocidad en el Coeficiente Coeficiente por

Hidrulica Centro del Cauce C1 Ubicacin de roca F = C2V / (g y)0.5 d50= t C1F

3

(m) (m/s) C2

1.92 3.48 0.32 1.50 1.20 1.07

D50 = 1.07 m

Rio Chicama

SeccinHidrulica

Caudal : Q = 1000 m3/seg

CALCULO DEL DIAMETRO DE ROCA RIO CHICAMAFORMULA DE MAYNORD


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gs Peso especfico de las partculas, Kg/cm3, Tn/m3

g

Peso especfico del fluido, Kg/cm3, Tn/m3

V Velocidad media, m/s Ds = Dimetro de volumen esfrico equivalente, ft

Angulo de reposo del material W = Peso de roca, lb

q ngulo del talud respecto a la horizontal gs Peso especfico de la roca, lb / ft3

W Peso, Kg

gs g Velocidad Media Talud q gs DS DSTn/m3 Tn/m3 (m/s) () () KG Tn Lb pcf ft (Pies) (m)

2.68 1.00 3.48 4 5.00 2.00 2 6.57 1021.32 1.021 2251.63 167.307 2.951 0.900

Porcentaje

100 D60 = 0.54

80 > D40 = 0.36

Dimetro de la roca, m

W (Peso)

CALCULO DEL DIAMETRO DE ROCA RIO CHICAMAFRMULA DE FORMULA DE R. A. LOPARDO

SeccinHidrulica

Rio Chicama

1Z

)qg

gg

g

g

3

60113140

SENO*

V**.

W

s

s

31

6

s

s*

W*D


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b factor para condiciones de mucha turbulencia, piedras redondas,

y sin que permita movimiento de piedra, se adopta un valor b =1.4

Densidad Relativa del material ===>

gs Densidad de la roca

g

Densidad del agua = Factor de talud

V Velocidad media, m/sq

Angulo del Talud

g Aceleracion Gravedad : 9.81

Angulo de Friccion Interna del material.

g

sg

Velocidad Media

Taludq

d50Tn/m3 Tn/m3 (m/s) () () (m)

Rio Chicama2.63 1.00 3.48

3 8.00 2.00

2 6.57 1.63 0.687 0.77

Porcentaje100 D60 = 0.4680 > D40 = 0.31

Dimetro de la roca, m

CALCULO DEL DIAMETRO DE ROCA RIO CHICAMAFRMULA DE LA CALIFORNIA DIVISIN OF HIGHWAYS

SeccinHidrulica 1

Z

fg

Vbd

1*

2*

2

50

2

2

1sen

senf g

gg

S

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