Laboratorio 1 de Obras II

Obras Hidráulicas II

Operación de embalse y estabilidad preas

Introducción

En general, en cuanto la presa tiene

cierta altura, existe un efecto de

embalse, que suele ser

predominante.

De esto resulta que la función

mecánica esencial de una presa es

elevar el nivel natural del rio, sea para

conseguir ese fin estricto, o para

obtener una capacidad de

almacenamiento, de donde se

deduce que la sobrecarga

fundamental de la estructura será el

empuje del agua, y este empuje

determina su concepto resistente.

Objetivos.-

General.-

Determinar experimentalmente

el centro de presión (C.P.) en

una superficie plana vertical

parcial y totalmente sumergida

de una presa de gravedad a

escala.

Analizar el comportamiento del

centro de presión (C.P.) cuando

varía la altura de agua sobre

una superficie plana vertical.

Determinar la magnitud de la

fuerza resultante ejercida por el

líquido sobre una superficie

plana parcial y totalmente

sumergida (vertical).

Específicos.-

Determinar el volumen del

embalse es suficiente

para dotar por un ano a

una comunidad.

Estabilidad de la presa a

una fuerza principal de

agua en condiciones

normales

Materiales.-

1. Banco básico.

2. Una presa a escala

3. Flexómetro

4. Probeta.

5. Cronómetro.

6. Regla.

7. Libreta de apuntes.

Procedimiento.-


1. Primero se coloca la base de

superficie rugosa que

establece en sedimento que

existe en el lecho de presa.

2. Luego se coloca la presa en la

sección más angosta del canal

para poder fijarla bien.

3. se prende la bomba para que

fluya el agua por el canal con

un caudal contante para que

no se la lleve a la presa.

4. Esperar que el agua se

estabilice para poder medir las

respectivas alturas.

5. Una bes que el agua esta con

flujo constante se procede a

medir la altura de namino,

namo y name.

6. También se aprovecha para

determinar los caudales de

excedencias que pasa por

encima d la presa.

7. También se determina el

caudal de demanda que lo

simulamos por medio de una

manguera aguas arriba de la

presa.

Ecuaciones a usar:

Q= Voltiempo

Esquema:

Isometrico

Vista Frontal

Cálculos:


a).- Ubicación de la presa

L=175 cm Ancho= 11.4 cm Altura= 15 cm

b).- determinar H vs V : H vs A

H=15 cm V= 29925 cm3 A= 1995 cm

Altura vs Volumen

H (cm) V (cm3)0 0

15 29925

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 3500002468

10121416

CURVA H vs V

CURVA H vs V

Altura vs Area


H (cm) A (cm2)0 1995

15 1995

1500 2000 2500 3000 3500 400002468

10121416

CURVA H vs A

CURVA H vs A

c).- Establecer NAMINO NAMO NAME

d).- Aforar el caudal de oferta y demanda


DEMANDA OFERTA

t (s) Vol(lts) t (s) Vol(lts)10.45 1.8 6.31 9.510.91 1.86 6.45 9.511.57 2 6.58 1010.98 1.89 6.45 9.67

Q (lts/s) 0.17 Q (lts/s) 1.5

e).- El embalse se vacía y cuando

MES t (s) Qs (lts/s) Qd (lts/s) Vs (cm3) Vd (cm3) V total (cm3) H (cm)ENERO 30 1,5 0,17 45000 5100 39900 20,13

FEBRERO 30 1,5 0,17 45000 5100 39900 20,13MARZO 30 1,5 0,17 45000 5100 39900 20,13ABRIL 30 1,5 0,17 45000 5100 39900 20,13MAYO 30 0 0,17 0 5100 34800 17,56JUNIO 30 0 0,17 0 5100 29700 14,99JULIO 30 0 0,17 0 5100 24600 12,41

AGOSTO 30 0 0,17 0 5100 19500 9,84SEPTIEMBRE 30 0 0,17 0 5100 14400 7,27

OCTUBRE 30 0 0,17 0 5100 9300 4,69NOVIEMBRE 30 0 0,17 0 5100 4200 2,12DICIEMBRE 30 0 0,17 0 5100 0 0

NOTA.- De los resultados se puede decir que la presa se vacía a mediados del mes de Diciembre

f).- Análisis de estabilidad de la presa


Datos: F = 0.50 km Ancho corona = 0.00 mγc = 5 kN/m3 γw = 10 kN/m3γfs = 20 kN/m3 B.L = 0.00 mαh = 0.1 Hpresa = 0.15 mαv = 0.05 H2 = 0.00 m

Enterramiento = 0.00 m hs = 2.00 mf' = 0.6 ϕ = 30c' = 0

b) Estimar las cargas o solicitaciones actuantes en función a la información proporcionada complementaria. (Dibujar un esquema indicando los puntos de aplicación de las fuerzas y sus magnitudes).

* Fuerza por preso propio

Actúa a: AREA = 0.0302 [m2]

xg = 0.1210 [m]yg = 0.0564 [m]

WG = γc * V = γc * (Area*1m)

WG = 0.16 kN actua a: xg = 0.121 myg = 0.056 m


* Fuerza debido a presión del agua

H1 = 0.15 m

Pwh = 1/2 * γw * H12 = 0.11 kN actua a: y = 0.05 m

* Fuerza debido a sedimentos

Psh = 13.3333333 kN

(Ecuacion de empuje activo de sedimentos) actua a: Ys = 0.67 m

2 21 45º2 2s fs sP h tg


* Estabilidad por volteoSM+ = 3.6009792 kN.mSM- = 8.89451389 kN.m

Kv = 0.40 1.5 NO CUMPLE

* Estabilidad por deslizamiento

SW= 0.16 kNSP = 13.45 kNf = 0.58

K = -1.76 1 NO CUMPLEDentellones necesarios

posv

neg

MK

M

S

S

f W UK

P

Discusión de Resultados:

- Se puede observar que el

volumen de oferta es menor al

volumen de demanda por el

cual muestra presa se vacía en

un año en el mes de diciembre

esto es por en tiempo estiaje el

caudal de demanda es muy

grande por lo cual la presa se

vacía en ese tiempo.

- En la estabilidad de la presa

los valores de estabilidad el

volteo como el de

deslizamiento no cumple por el

material de lo cual estaba

hecho la presa es muy liviano


por con congruente la fuerza

que aplica el agua es mayor.

CONCLUSIONES:

La practica nos muestra como es el

comportamiento de una presa en

sección llena en la vida real por lo

que no se pudo emplazar bien la

presa puesto que las paredes de

canal son de vidrio no tiene buena

aderencia con l presa para que el

agua del canal pueda deslizarlo o

suspéndelo esto se pudo evidenciar

cunado cerramos la comparta de

aguas abajo y la acumulación de

agua debajo de la presa izo que este

fenómeno sucediera.

Recomendaciones:

Para poder observar con mayor

precisión el comportamiento de la

presa con acumulación de aguas

abajo se deberá contar con una presa

de material más pesado, y que se

pueda adherir bien la presa sin que

haya perdidas por las paredes del

canal.

Bibliografia:

http://www.centrodelagua.cl/

documentos/difusion-documentos/

FICHA%20N%C2%B03%20TALER

%20PARA%20CELADORES

%20CONSTRUCCION%

Relación Fotográfica.-


INTEGRANTES DEL GRUPO

Carlos Ángel Mamani Chacón

Dionicio Vargas Llano

Avendaño Martínez Weimar

Pacheco Aguirre Alexander

Laboratorio 1 de Obras II

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