MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

59
uco r orn an g o, b10 VOLUMEN OBRAS CIVILES -. - ANUAL DE DISENO D E PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS 1 1 -PCH

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uco

rorn ango, b10

V OL U M E N

OBRAS CIV ILES

-.

-

ANUAL DE D ISENO

DE

PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

1 1

-PCH

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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lng. Guillermo Romero

11.03

Operación Mantenimiento de Obras

Civiles y Equipo Electromecánico en

Pe que ña s Centrales Hidroeléctricas.

lng. Leoncio Galarza

1 .02

Empico Je gaviones en 1 a construcción

de Obras Civiles en P.C.H.

lng. Marcero Novillo Barreno

1 1 . 0 1

Diseño de Obras Civiles Tubería de

Presión.

Mar celo ífov i llo Ba rre no

VO LUM EN

1 1 1

O BRAS CIVILES

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1 .4 . 2. 2 . 1

1

.4. 2

.2.2

1.4.2.1

1 .4

.

2. 2

Azud

Ga

ería

Ge

ner

a

lidades

Pro

ce

di m

i

e

n

to

d

e

cu

o

d

e

l

a

de rejilla de

'fon

do

1. 4 .2 Toma

s d

e re jill

a de

fo

nd

o

D e

terminació

n

del perfil en la s

olera

Reja de entrada

Des

r i pi

ador

Tr

an

si

ción

a)

estabil

idad a

  de

s

li

za

mi

en

to

es

ta

bilidad

a l

vocami

ent

o

c

 

e

stabilid

ad

es

fu

e r

zo

so

p

ortant

e

del

sue

o

Estabilidad de   azud

f}

g)

resalto hidráulico

tipos de resalto hidráulico

longitud del resalto

Cálculo de la altura del diente al

final del zampeado

obras de protección

aguas

abajo

del

colchón.

profundidad de protección aguas

abajo de

 

colchón

l o

ng

itud

de la

protecc

ó n aguas

a

bajo d

e l col ch

ó

n

a)

c)

e)

Vertedero

Coeficiente

de descarga

Disipación de energja

1.4.1 .4

. 1

.

1 .4 .1.2

1 .4.1 . 3

1 .4 .1.4

1.4. 1 .1.4

1.4.1.1.1

1.4.1.1.2

1.4.1.1.3

Diseño

del

azud

de

derivación

Tomas con azud fijo

1.4.1.1

1.'1.1

1.1 Generalidades

1.2 Consideraciones para

el

diseño de una bocatoma

1.3

Ubicación

de fa

obra

de

toma

1.4 Obras de toma convencionales

1 N D 1 C E

M

arc

e r o N ovill

o

B

a

rr

e

no

La ejecución de Pequeñas Centrales Hidroeléctricas tiene que considerar el uso de

tecnologras no convencionales , materiales mano de obra local, condiciones que cam-

bian

significativamente

de una

zona

a

otra

de

nuestros países;

es

por esta razón que en

este trabajo se presentan los criterios básicos para el diseño de las

obras

civiles de una

P.C.H. Particularmente

en

cada

caso

se tendrán

que

hacer

las

consideraciones necesarias

para e

l

m ejor apro

v

ec

h

amiento de

l

as condiciones que pre

s

ente e

 

lugar donde se espera

con

stru

ir

l

a P

equeña

Ce

ntr

a

  H idroe

ctrica

.

Se presenta

la

metodología a seguirse para el de todas tas partes constituti-

vas de aprovechamiento hidroeléctrico, comenzando por las obras de captación, pa-

ra luego seguir con el sistema de conducción, dcsarenador, tanque de presión, tubería

de

presión,

casa de

máquinas estructura de

descarga, sin

descuidar otros elementos

constitutivos de una obra hidráulica tales como Jos vertederos laterales las compuer-

tas de control.

El

presente documento trata

de

mostrar

una

simple para

el Diseño

de

Obras Civiles de una Pequeña Central Hidroeléctrica. Está basado fundamentalmente en

el "D.iseño Hidráulico" del Ingeniero ecuatoriano Sviatoslav Krochin, pues de varios

textos consultados

es el que

mejor

se

acomoda

al

propósito anteriormente mencionado.

INTROOUCCION

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7 .4.3

Es

p

esor

de

l

a tub

e

ría

p

ara

resist

ir

a l

os es

fuerzo

s

d

e

tens

i

ón o

ri

gnados

p

or

l

a pres

i

ón interior .

7.4.2

E

spesor

mínim

o de

l

a

tu

bería p

ar

a sopo

rt

ar

l

a fl exón

l

a tc

r

al.

7 .4 1 Esp

eso

r mínimo de la

tub

erra para soport

a

r

presion

es ex

ternas .

7.4 Espesor de

l

a

tub

ería

a )

Da

t

os

b)

Pas

os a

seg

uirse

7. 3. 1 P rocedimiento de cá

l

c

ul

o para determ

n

ar e

l

di ám et

ro

m ás e

co

n

ómic

o  

7.1 Ge

ne r

alid

ad

es

7.

2 Núm

e

ro co

nveni

e

nt

e de

tuber i

a

s

7

.3

Di

á

m

etro de la

tu

be

r

ía

d

e

p

resó

n

7 . lU

B E

HIA DE

PRESIO N

Altura mínima de agua sobre la tuber ía de presión

Cálculo

de

la

rejilla

6.3.2

6.3.3

a) Datos

Procedimiento

6.3.1 Cálculo del volumen

6.1 Principales funciones

6.2 Elementos constitutivos

6.3 Diseño

5.2.2 Desarenadores de lavado contínuo

a)

Principales criterios

a

considerarse

Datos para el diseño

e)

Procedimiento de diseño

Partes consti tuti vas

Diseño

5.2.1.1

5.2.1.2

5.2.1 Desarenadores de lavado intermitente

5.1

Generalidades

5.2 Tipos de desarenadores

4.4 M eca

n

i

smo de

e l

evación

4.3

R

es

isten

ci

a

que

ha

y q

u

e

v

e

n

cer p

a

r

a

l

a

e

lev

a

ción

desce

n

so de las compuertas

4.

2.

  Cá

c

ul

o d

e l es

pesor

4 2 Di seño estructural de

l

as comp

u

e

rtas

d

e m

a

dera

Compuert

a

l i

bre

Comp

uert

a sumergid a

4.1.1

4.1. 2

4.1 D

i

s

eño hi drá

ulico de

compu

e

rt

as

3 .

VERTEDEROSLATERALES

4 .

COMPUERTAS

a

) Datos

b] Procedimi

e

nto de c

á

lculo

2 .22. 2 Túne

l

sección ci rcuar

Datos

Procedimiento de c

á

l

cul o

a}

2.2.2.1 Túnel tipo baúl

2 . SISTEMAS DE CONDUCCION

2.1

Canales abiertos

2.1.1

Generalidades

2.1.2

Energía en un canal abierto

2.1.3

Profundidad crítica o calado crítico

2.1.4

Dise ño

a)

Datos

Incógnitas

Procedimiento

2.1.5.

de canales en laderas

2.1.5.1

Procedimiento de diseño

6 .

a)

Datos

Metodología

2 . 2

Ttínefes

2.2.1

Generalidades

2.2.2

Diseño

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P ara asegurar un buen funcionami

en

to

c

umplir con las c ondicon

e

s de d i seño

 

en

gene

ra

l l

a

s ob

ra

s

de

t

o ma

d

e

b

e

n

tener un

diqu

e que c

i

e

rre

e

l

cauce d

e   río

y que e l ev e (

nivel del

ag

u;i

ha

sta una

cot

a d

e

t

e rminada   Cu a

nd o va

ria m

u

c

ho la

a

ltu

r

a d

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gua

e

n (

l

no entre l a

s épo

ca

s

l luvi

o

sa

y

seca  

l

a altura d e l diq

u

e debe s

e

r baja y es to se

cornp

c

n

s

con

compuertas que se colocan en su cresta   Es te tipo de toma, con azud fijo o azud

móvf (c ompuer

t

as

) se llam a

t

orna conv enc

on

al por

se

r

un.i solución gene

r

alme

n

te ut-

l

i

zada  

Ex

i

ste o

t

ro tÍJO de tor na que tiene la estructura de captac

n en e l m

i

smo cue r -

p

o d

e

l

azud q

u

e se

ll

a

ma

to

m

a

d

e

re

ji

l

l

a

d

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fo

ndo

o toma

c

auc

as

i

ana o

t

i

ro

esa

.

Pres entar aguas

a

b aj

o

sufic

en

t

e

ca

paci

dad

d

e tra

nsporte par

a

ev i

t

ar la sedirncnt

  -

Esta r ubcada en un lug ar que pr esente cond ciones favo rabl es desde el punto de

vi

sta

d

e

un

c

i

on

irnient

o

h

i

drá

ulico y de

facilida

des de

construcci

ó

n

.

Provee

r

d

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un ~ is

terna adec

u

ad o

qu

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rmit

a e

l

pa

s

o de la

s

aven i

d

as que te

n

en

g ran cantdad d   só l

id

os y material flot

ante

.

Capta r e l m ínimo de sólido s y d i sponer de medios a

pro

p iados para su evacuación .

A s

eg

u

ra

r

l

a derivación pe

rm

an

ent

e de l

ca

uda

 

de d seño.

1.2. (;01\iSID[íl/\CIOr~ES

PRINCIPALES

P A n A E L D ISEÑ O DE UfilA B O C A T O M J ' . :

El agua se capta sin ningún almacenamiento, por lo tanto no son necesarias obr>:

de regulación; para que esto sea posible, el caudal que es

t

á circulando por el río debe

ser

casi constante

durante todo el año

mayor que el

caudal de

captación,

asfmisrno

( 1

nivcf del aguJ. el río debe permanecer aproximadamente constante. Este tipo de obra

de

toma

no

representa mayor costo.

Obras rle

rsptaciór directa;

Consisten en presas que cierran el cauce de un río formando un reservorio o em-

balse hacia aguas arriba de esta estructura, este reservorio permite regular el caudal del

río, almacenándolo e n épocas de creciente para ser utilizado durante la sequía. Las pre-

sas pueden ser de tierra, piedra u hormigón trabajar a gravedad o corno arco; en todo

caso

son obras

muy costosas.

Obras de emhalsarnientn:

Existen diferent. s tipos de obras de captación, pero fundamentalmente se los pue-

de agrupar en dos: poi derivación directa con.almacenamiento.

Se denominan

e

bras de torna u obras de captación a toda estructura hidráulica

construida sobre el e de un

r(o

o canal con el fin de captar parcialmente el agua

acarrea.

GRAFICOS

ANEXO

B I B L I O G R A F I A

9.2 Diseño

9.1 Definición

9 .

8.2 Area de la casa de máquinas para una pequeña central

hidroeléctrica

8.1 Principales criterios a considerarse en el diseño de la casa

de máquinas

Cálculo de fuerzas

Apoyos intermedios

Diseño del anclaje

7.5.1

7.5.2

7.5.3

7.5 Anclajes apoyos

a) Reacciones transversales

b) Reacciones longitudinales

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U

na t

ra

n sic

ión

de

e

ntrada

a l c

a

na

l.

Se

des

ea

q

ue la

mayor parte de

  materia  

g

rue

-

so

que

l

le

ga a l de

s

r i p ador se deposite d

entro d

e

és

te y

no

pase a

l.

c

a

na [.

Por

este

motivo

la

co

ne

xió

n del

dcs

r

i pi

a

dor s

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ha

ce

ge ne

r

a

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rnen

t

e

por m

ed

d

e

u

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verte

·

dero

cu

yo anch o es b

as

tante m ayor q

u

e e l de l cana l

qu

e sig

u

e. P ara evitar que ha  

ya p

é

rdidas

gra

nde

s de cnc

r

gra entre la salda del

dc

sripiador e   cana   las dos es

-

tructuras se

con

ectan por m edio de una

t

rans ición.

Un

a re

j

a

de

entra

da q

ue i

mp

de q

u

e pase

hacia

la c

onducc

ión mat

er

a  

l

ido flo-

t

ante demasiado gru eso   Para esto e l

umbra

  de la reja se pone a cierta a ltura so  

bre fondo d e l ria y l asepar ació

n

entre barrotes normalmente

n

o pasa de 20

cmt

s . En vista de que a pesa

r

de

est

o, parte de   m atera l

ido a canza a pas

ar

 

a

l

o

t

ro

lado de l a re ja

s

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una

cám

ar

a

llamada desrp

a

dor

pa

ra de

t

enerl

o.

E

l

d

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s-

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ipiador debe

te

n

e

r

un

a

compu

erta h

a

ci a

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avé

s de

f

a cual

pe

r

iódica

men

-

te se l ava

e

l m aterial acum u l ado en

e

l fondo.

E

n t

empo d

e c

r

ecie

nte e l exceso d

e agua pa

s

a

por encim

a de

est

e

dqu

e o s

ea qu

e

fu

n

c iona como vertedero  Este tipo de dque ve tedero se fl ama azud  

P

ara ev itar q

u

e

en creciente entre excesva agua a l a con

d

ucción, entre ésta fa

t

oma se de

j

a

n

e

st

ruc

tu-

r

as de regul a

c

i

ón

. U n

a de

e

sta

s es la

com

p

uert

a de a

dm

i s ión

qu

e p

erm

i

t

e int

e

rru

mpir

tota

l mente

e

l scrv 

c

i o para e l c

a

so de reparación o in

spe

c

c

ión  

U n diqu

e que cierre el ca

u

ce de   río y obliga a

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e toda e   agua que se

e

ncu

e

n

t

ra

por debajo de fa cota de s

u

cresta en

tr

e l a c

ond

ucción .

8

5

1

.)

de

compuertas

(

*

)

Tom

a

do del Disefío Hidrá

u

lico de Sviatoslav Kr

o

ch

ín

,

Q u it

o-Ecuad

o

r, 1978  

Este

t

po

d

e

obr

as se c

onstruyen

ge

ner

a

lmente

en ríos

de

m

ontaña

, es

dec

r en

a

qu

e

ll

os

q u

e t e

nen

cauda

es

relat vam

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nte pequeños, g

ra

diente

s re

lat

vame

nt

e

gran

-

d

es y que

cor

ren

por va ll

es

no mu

y

a

m pli

os

 

T

al

com

o se m

u

e

str

a en la

figura

s i

g

ui

en

-

te se c

ompone

de varios e lementos:

{

*

)

En

todo caso, fa ubicació

n de la

ob

ra

d

e

torn a dep end

e

r

á

fund

ame

nt

a l m e

n

te

de

la cota necesaria p

a

ra obtener

f

a caída que perm

it

a i nstaar la potencia d

ete

rmi

n

a

da

por

la deman

d

a

d

e f a pob ación a la

que

se quie

r

e

dota

r de

ener

g e l

éctrica.

Es

por

e

st

o que para d

efni

r e l sitio de

torn

a ,

genera m

e n

t

e se

part

e d

e

l sitio de   ta

nqu

e de

presió

n

, ub icado en u

n

l

u

ga

r

apropiado

pa

r

a l a produ

c

ción de energ ía eléctrica se

tr

aza la 1 ínea de

c

ond

u

c

ció

n

segú n co ns de

ra

cones

e

conómic

a

s y técn icas hasta en

-

cont

ra

r

s

u

inte

rsec

ción con e  

río

y es

tab

lec

e

r

aproximad

amente e   s i

tio

de f as

o

b

r

as

de toma  

P

ara

lu

ego de

t

om ar

e

n cuenta l as cons idera

cion

e s ant

e

r

ior

me

n

te e

xp

u

esta

s

,

defini r

e

l

sit

o más

aprop

i

ado p

ara

s

u

ubic

a

ción

 

Se tendrá que pensar también en las facildades de construcción, si bien las obras

deben

ser

construídas durante

la

época

de

estiaje, de todos modos

el agua

viene

por el río es un estorbo y debe ser desviada; esto se hace por medio de atagufas o sea

diques provisionales,

el agua se desv(a

hacia

un

lado

del

cauce mientras

se

construye

en el otro.

Para la ubicación de la obra de toma, a más del trazo del cauce, habrá que con-

siderar las condiciones geológicas topográficas _del sitio, pues es necesario disponer

de un terreno de condiciones geológicas aceptables relativamente plano para situar

el

desripiador

la

transición.

Es conveniente ubicar la bocatoma en tramos rectil (neos del río, en este caso se

puede localizar

el eje de la misma

formando

un

ángulo

de 60 a

90 grados con

la

direc-

ción

de

la

corriente;

pero en

tramos en que

el

rlo forma ondulaciones

se

deben hacer

varias consideraciones , así por es conveniente ubicar la bocatoma en donde

termina

la

concavidad (zona de barranco)

y

comienza

fa

parte convexa (zona

de pla-

ya).

Si

se

ubica la

obra

de

toma

en

tramo convexo

del

cauce,

se

corre el riesgo de

que durante las avenidas entren arena

y

piedras, mientras que después de aquellas se

forma frente a la bocatoma un banco de arena que impide o hace diffcil el paso del

agua para

la derivación.

Por

otro lado,

si se ubica fa

obra de torna

en

el lado cóncavo

(barranco)

del

río, durante

la

avenida

los

materiales flotantes grandes

las

piedras im-

pactan directamente contra las estructuras de[ azud de derivación de la bocatoma,

ocasionando fuertes erosiones que pueden constituir peligro.

1.3 UBICACIOl"J D E LA O BRA D E TO M A

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Q

,

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_ .

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,,. ;~;;¡

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·

.'

<

L a

f

ó

rmu

a ge

ner

a l pa

r

a calcul

a

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v

ertedero es  

hn

l

azud

d

e

der iva .

ión tie

n

e una se cc ión tra

n

svers a l

tr

a

pezoid

al, lo que ayuda a su

es

t

abil

id

ad. con

e

l fr1 red

uci

r l a p

r

esó

n so

bre

e

l cimaco superor d

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l p

a

ra

 

m

ento

  se adopta

un

p ta

 

que

es

té some

t

ido a una presió

n

ca

si

nul

a en todos sus

puntos; es

to

e s

lo que ia

tratado

de co

ns

eguir

Cr

ca

g

er

co

n el p e

rfil qu

e

ll

eva su

nom

-

br

e

.

V

e

r

te dero:

----

1.4 . 1 . 1 . 1 .

D i

se ño de

l

azud de

d

e rivación

.4.1. 1

Por

l o gen

e

ra l lo s pa

s

os para l o

s

pe

c

es

so

n pequeñ

o

s

depós

it

o

s escalonados q ue se

c

onstruy

en

a

un

lad

o

de l a

zud.

El

a

gu

a

b

a

j

a

d

e un

es c

a

n

a otro co

n

po

ca

v

e

loc

idad a

tra

v

és de escotaduras que sirven al m sm o ti empo pa

r

a q

u

e por ellas puedan saltar los

peces . Todas las

a

r

is

ta

s d

e

b en ser

red

o

n

d

e

adas, L as dim

e

nsion

e

s otras ca

r

acterísticas

se

t

ratan en obras especia

li

zadas .

Toda presa r e

p

resenta un obstácul o a l paso de los peces es

conv

en

ie

n

te tomar

m eddas

p

ara

reh

ab

  i

ar

l

o .

La pesca fluvial -puede ser de

bastante

peso en la

economía de

la

cuenca

es

por

lo tanto importante respetar fomentar Jos criaderos y facilitar los desplazamientos de

los peces en los

ríos.

Escala de peces. Esto es una obra que frecuentemente se omite a pesar de tener

mucha importancia

en

algunos

nos.

la compuerta se abre en las crecientes, cuando sobra agua y por lo tanto cumple

una función adicional de aliviar el trabajo del azud hasta cierto grado, regular el cau-

dal captado.

- ~ ; - ' o ª ~ - } [ ; _ ~ -

· - . . . . . . . .

Ho

--~-

Una compuerta de purga que se ubica en un extremo del azud, al lado de la reja de

entrada. Generalmente el río trae en creciente una gran cantidad de piedras que se

acumulan aguas arriba

del

azud pudiendo

llegar a

tapar

la

reja

de

entrada con

cual el caudal de captación se red ucc considerable mente o puede ser total mcn te

interrumpido.

El agua que filtra por debajo del azud ejerce una subprcsión en el zampeado que

podría romperlo. Para disminuir un poco esta subpresión como también para anclar

mejor

el

azud,

se

construye

aguas

arriba

un dentellón

debajo

del

zampeado muchas

veces se

dejan drenes con sus respectivos filtros.

Un

zampeado

y un

colchón de

aguas al pie del

azud.

El agua

que vierte por

el

azud

en creciente, cae con gran energía < - l L I C erosiona el cauce puede socavar las obras

causando

su

destrucción.

El

zampeado

o el

colchón sirve para disipar

la

energia de

manera que el agua pase al cauce no revestido con velocidades lo suficientemente

bajas para no producir erosiones.

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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K

0.9

5 -

0.85

cua

ndo

e l a

zud

t

ene

compuer t

as .

1 . 0 · 0.90 cua

nd

o

e l

azud

n

o tiene compuertas .

E

l d

e

l c

oefi ciente K

d

e p

é

rdidas pu ede t

o

m arse

 

esta ecuació

n

se re

s

ue

l

ve por aproxim ac

i

o

n

es s

ucesiv

as

.

Q

con

con

con

To dcon

hf

2g

y2

To

T

2g

con

hf

{----)

= pérdidas

2g

con

To

2g

cauce distpando la

energía antes

de

que

llegue

a ra zona protcg

·d

L -

t• •· 1

el pie cpcnc e Je algunos factores tales como IJ altura del nivel de agu

1

1

d

1

' 1 .

.

', '. · ' ,

respecto

a ~e e rro, e e caudal, de las .cond1~1oncs hidr.íulicas del n'o, del tipo

de

material

que en el

cauce de los materiales disponibles

en ta

zona

La disi

pa -

'n d '

em

-

l uC e

energ¡a

< ,

ac . os ~on e resa

to

raulico,

pues cuando

éste

se produce hay

una

gran disipa-

misma.

Cuando

s

e

int

errumpe un

r

ío con un a e

s

tr

u

ctura co rno

un a

zu d, se crea

un

a di fe

-

ren

ci a

d

e c

ne rg(

a ag ua

s

a

rrb

a abajo

d

e

t

a misma q

u

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sobr

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materi

a   d

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l

ca

u

ce

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rosionándolo

pudi

endo

p

o

n

er e

n

pe li

g

ro

l

as

obras .

D ebe po

r

lo

ta

nto prot

eg

erse

el

Resalto hidráulico:

1.4.1 .1.3 .

Di si

pación

d

e En

er

gía

A

s i

m i s mo

e l

va lor

d

el c

oefi

cien te M 22

1

es válido s

ol a

mente cuando

l

a

d

escar-

ga es li

b

re . E

n

e

l

caso d e s

u

me rgirse

e l

a

zud,

el c

oefi

ciente M

de

be se r

mul

tp lic ado por

un factor de

corr

ección S cuyos va

l

ore

s

está

n

da

d

os en

l

a tab

l

a No

 

3 del anexo  

E l

v

alor de   coeficiente M 2.2   vá

lid

o pa ra

e

l pa ra m e

nt

o ve

rtic

a

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para un

ca ud a

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q

u

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un

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ga Hod que se h a

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tili za

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o para e

l diseño

  Cu

an

do e

l

va

l

or de

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d

ifere

nte  

e

l coe

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a

m bi én corre

g

ido lo

s

va

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ores de

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ección

seg

ún Ofiz

orov

pa

r

a e

l

pa r

am

e

nt

o ve

rti ca

l e

s

t

án dad

os en

l

a

tabl

a No.

2

del

anex

o.

S

e

da a

l coefici

e

nt

e e

l subíndic

e

"O" por

que

l

a

v

e

l

o

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id ad de

aproxim aci ó

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est

á in-

clu

ida e

n

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mi smo no e

s n

ece sa

ri

o

c

ons i

d

e

ra

rl a e

n

l a carga H .

S i e

n

do Y

1

elevació

n

de

l

a cre

s

ta

sobr

e e

l

fondo   aguas arriba

 

0,285 (~--

 )

2

H +y1

1

I

1 0,045

=

0 ,

407

1

Para el caso de un vertedero libre de cresta delgada, el valor del coeficiente puede

ser calculado con la siguiente fórmula:

El coeficiente de descarga para el perfil creager es igual a

2.21,

pero este valor va-

ría

de acuerdo a diferentes factores tales como:

ta

profundidad de llegada, la relación

de la forma real de

la

cresta a

la

de la lámina ideal,

el

talud del parame nto aguas arriba,

interferencias aguas el tirante o profundidad la corriente aguas abajo.

Coeficiente de descarga:

• Tabla No. 1 ver en el anexo.

perfil del azud es posible calcular

a

base de

la

tabla

*,la

misma

ha si"

calculada para Ho si Ho es diferente, las abscisas ordenadas deben ser

multiplicadas por Ho.

carga de agua total sobre cresta, incluyendo la carga correspond iente

a

la velocidad

de

llegada.

b

longitud efectiva de

la

cresta

M

coeficiente de descarga (variab le)

Q

descarga

en

que:

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º/o

- _ L

¡ q f J (J J H 5

do

- - _L_~ : : : , ,~ -

AH

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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L

(1.

5 a

2 .

0) d

s

g) Longitud d

e

l

a

prot

e cc

i ón

a

gu

a s a

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a jo de

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c

o

lc

n:

dm di ám

e

tro m edo

de l

as

pa

rtí

cu l

as

ex

sten

t

es e

n

e

l

l echo de

 

río  

=

do

+d

a

( 2 ] ~

~

ds

-

(1 .7

5 a

2

.25

)

h

s

D

e

pe

nd

e del t po de ma

t

eria l que se tienen e

n

e   l

ec

ho.

Pro fun did a

d d

e

prot

ección a auas abajo

d el

c

o

lch ón:

a so   3

Exste tambi

é

n la s igu ien

te

espe

cifi

ca ción según e l p

e

so  

p

es

o específico de l agua.

peso

específico

del

materia .

sol

velocidad

en

condiciones uniformes

aguas

abajo.

diámetro medio

del

material con

el que se

debe proteger

el

cauce.

m

v 2

Dm ~

6 2g

a sol

-

a

6

-~---

Existe la siguiente expresión dada por el Rcclamation:

e}

bras

de protección aguas abajo del colchón:

=

C á G U 1 u de fa altura del diente

al

final del zampeado:

Para que el resa l to

alcanc

e a formarse, ne ce sita una ci erta longitud que es la que

debe dar s e a   za

mp

eado. Exs

t

e

n

varias fórmul as exp er i m entales u

t li

zadas para

dete

r-

m

in

ar es

t

a long i

tud, ent

re las

cua

es

tenem

os la s igui en

t

e  

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Long

i

tud del resa

l

to

:

Otr

a form a de co

n

seg

u

ir l a sumersión de l

r

esato es di sponi endo el zampeado de l

a

zud

e

n contrape n

d

iente  

e

do

Pr

ofundiza

m os e   z

amp

ea

d

o

(de

antal a   p

i

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de

  az

ud

 

una

a

tu

ra e

lo su

fici

ent

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par

a q

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e

dec

ir que Kd do e s

en

~o un

c

o

e

fic}

e

nte

de seguridad que

tom

a va lor entre 1 . 1 y 1 . 2

.

E l vao

r

de e o

prof

unddad de l c

olc h ó

n de

a

g

ua q ue

s

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fo

rma pie de   azud se

pued

e ca

lcular

con la

f

ó

r

mula :

S

i

se ti

e

ne el

primer

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s

o en

que d3 do h

acern

o

s lo

si

guiente para

sumer

g ir e  

resalto:

ge

s e l

vaor de la gra

v

edad 9

.

8

1 m/

scg2

en la s que es e   caudal

unita

r io Q

/

b ,

d

3

3

(

- 1

Los calados conjugados se pueden calcular con las siguientes fórmulas:

' - . . . _

do; el resalto se forma al pie del vertedero

aso

2: d2 dcon, entonces d3

se necesita revestir solamente

Caso 3: d2 dcon, entonces d3 do; el resalto se sumerge se protegerá el

tramo

r_ 2

, este tipo de resalto es el más económico en todo diseño.

Caso dcon, entonces d do; el resalto es rechazado esta condición

no es recomendable pues habría que proteger

Los casos

que

se

pueden presentar son:

Las

alturas d2  

d3 se

llaman calados conjugados

del

resalto.

b) Tipos de resalto hidráulico:

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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0.4 a 0.5

on

arena :

0.5 a 0.6

on

g

rava:

0

.6 a

0

.7o n

ro

ca:

C

o

e

fi ci

ente

f d

e l hor

mi gón

sob

re

sue l

o

húm

edo

:

E l aná lis is se hace con

s

id

e

r

a

ndo f o s i gui en

t

e  

E cos o: S sen

o:

~ 1. 2

s

e

n

sen f

G

se

n o: T s

e

n

o:: f L N

E

cos o:

se

n

E l equilibrio de

e

s

t

as

fu

e

r

z

as nos da e l fact

o

r de

de

s lizamient

o

 

S

sen

o:

E

cos o : :

fuerzas a favor del deslizamiento:

G sen o: T sen o:

f

(G cos

o:

T cos

o:

E sen o:

-

S cos

L

cos

o : :

cos

ex

sen

ex

-

cos

fuerzas

normales

J_ __

_ . L _ _ _ . ; .

-

coeficiente de fricción

G sen ce T sen f L

N

fuerzas que

se

oponen

al

deslizamiento:

a)

Estabilidad

al Deslizamiento

T es el peso de la tierra por encima del plano de deslizamiento.

S subprcsión, es debida al flujo del agua bajo el azud, a mayor diferencia de ni-

vel (Z) hay mayor sub presión, si es mayor el recorrido de las íncas de co-

rriente,

e

valor S será menor.

G peso del

azud hasta

la

junta

E empuje hidrostático

1.4.1.1.4. Estabilidad del Azud:

z

s i

l T

- - - - - - -

--

- - -

-

-

L

V

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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Se ca lcula e l ca n a l de d

e

s

fogu

e (ver o

b

ra

s

de conducción), cons

i der

a r qu e és

t

e de -

be tener una g

r

a

di

en t

e suf iciente

para

conseg

uir

un

a velo

cid

a

d

de

l

a

va d

o

alt

a y

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ue s ea capaz

d

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t

odas

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as

p iedra

s. En todo

c as

o

l

a

g

radiente del río de -

be

ser

s

uperio

r

a l.t

de

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ca

n

al

d

e

desfo

g

u

e .

Tambi

én se

co mp

r

u

e

ba q

ue el

ancho de l d

es rip iador

s

ea

aprox

im ada

m ente ig

ua

l a

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a

lo ng itud

d

e un a trans

ici

ó

n, se la e s

tu

d

i

a e

n

e l siguiente su bcapr tulo .

l

on g itud de l

r

e

s

al to

L

a

Se c

alc

ul

a e

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ancl o a

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e l de

sri p

iador

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onsidera

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do que

é

ste debe se r i

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ual

p

or

m e

nos

a

la l

ongit id

de l

re

s

a l to

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ue se

form

a a

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a sa lida

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e l primer

v

e

rt

e

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ero

(r e-

de

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ntrada ) .

S e

c

a l cu l

a e

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ncf-o

b de l

ve

rt

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de

ro de salida

, co n

la

f

órmu a

de verted eros s

u

mergi

-

dos

S

M b ,_ , 3/2 ( c

apítulo

1.4.

1 .

2.)

O tra forma de eli ninar e

sta

s

pi

e

d

ra

s

es di s

p

on

i

endo frente a

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a

boca

to

m

a una

pe-

qu e

ñ

a

m

ara que furciona co mo dep

ó

s

ito de s

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en tació n . E

l m

ur

e

te

d

e concreto

qu e li m ita el

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epó s i to de s e

dim

en tación

d

ebe te

n

er una lon

g

i tud su f ici ente para que l a

velocid

ad de

l

ag ua q

u

e rebosa so

b

re é

l

no sea m ayor de 0.3 m/s . E

l

Di seño de

l

desr

ipi

a-

s

i

g

u

e o

s

s iguientes

p

as os:

Es una cámara que está detrás de la reja de entrada y que sirve para detener las

piedras que alcanzan a rasar entre los barrotes y que no deben

entrar

al canal. Para esto

es necesario que

la

velocidad en el desripiador sea realtivarnente

ba

ja

el

paso

h

acia e l

c

an

a

l d

e ba h

acers e por

me di

o de un v

e

rte

d

ero

s

um erg

ido

 

1.4.1 .3 .

siendo Vr la media en e l río V e la velocidad de entrada al canal.

ex

are cos (Vr

/ V e )

Se determina el ángulo de inclinación de

la

reja con relación a

la

dirección del

=

Se calcula el ancho total de la reja

1

e

determina el núme ro de barrotes

N

e

b

Se calcula

el

número de espacios

Se impone una separación entre barrotes

e

y un ancho t de los mismos.

Los valores de S M se calculan mediante las fórmulas expuestas en el capítulo

1.4.1.1.2.

E n la

oril l

a

d

e

l

a cond

ucció

n se

tend rá qu

e di

spon

er de un a rej ill

a par

a la capta-

ció n de l ag ua E l umbra   de l or

i

fi c io

d

ebe es tar a un a altura m en

o

r

d

e 6~ a 80 cm

.

de l

fondo E l .

d

in te l

d

ebe

ll e

ga r has

t

a

un

a a

ltu

a su

peri

or a

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cr

e

c

i e

nt

e

.

Los

b

a

rr

o

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es deben se

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ficientemente f

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ertes pa ra r

e

s

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sti r e l i

mpac

to de tronco

b

s

y ot

ro

t po r l as creci en

t

es Los

a

rrate

s

ma

t

era l fl

otan

te

g

ru e

s

o

q

u

e oca

s i

ona

m

e

nt

e e

s

ra 1 o . T . . del

d

ebe

n

es tar al ras o sobre s

ali

r

un

po

co

d

e l a car~ del muro

p

ara su

m a te ri a

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flotan te

(]

uc a veces t

í

e

nd

e a

t

a pa r

l

a re a

.

L

a re

j

a d

e

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e

es

ta

r a

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a cier

ta

di

s

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ancia

,

ag uas arriba de

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azud

a

fin

d

e

q

ue d

ur

a

nte

l a co n

s

truc

ción que

de es pa cio

p

a ra una

atagu

El di

se

ño de l a re

j

a de e

ntra d

a

s

i

g

ue l os s

i

g

ui

e

nt

es pa sos :

S

e

c

alcula e l

a

nc

h

o

libr

e

b ne

ce

s

aro

par

a l a

rej

a ,

m ed

ia nte

la

s

i

g

ui

ente

fór

m ul a:

Entrada:

. 4.1.2 .

¿ v

T -

L: M co

n re

l

ación a

l

ce

n

tro d e

g ir

o

e

f-

·-

 > - 1

b/2

e excentricidad

1

bd b

Estabilidad

al

esfuerzo

soportante

del

suelo:

ambas fuerzas con respecto a un punto de giro.

Kv a

Mom ento de las fuerzas q ue ayudan al empuje

K v

b)

Estabilidad al volcamiento:

Existe un coeficiente Kv, llamado coeficiente de estabilidad al vo camicnto:

Mom ento de las fuerzas que soportan

el

empuje

0.2 a

0.3

on arcilla:

0.3 a 0.4

on limo:

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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 --¡

- + -

© ®

HL

v f /20

2g

V 2

1

(1

1 )

-

e

:z

=

c

2g 2g

2g

calcular : : . Z aplicamos

la ley de

la energía

entre

(1) (2).

y

2a. mitad

2

6Z

- x2

L 2

2

6Z

6 (X - L) 2

L2

1

a

 

m

i

t

ad

Se

r

ecom en

da

tom

ar

un

pe r

fil

sua ve ta l como

e

l de una

pa r

áb

ol

a

vie

rte

a l

re

-

dedor

punto

medio

de

l a

tran

s i

ció

n s

e

en

c

u

e

n

tra

da

d

a

por

la ecuac ión:

1.4.1 .4

.

1. D ete rminac ió n

d e l

per fil en

l

a solera:

en donde b

2

es el ancho m enor de

l

a tr

a

n s

i

c ión

X

la

d i

st

anci

a de s

de e l

pr in

c ip

i o

de la m

i

s

m a.

·

p

ara

l

a

2a.

mita

d

:

Lt

g

o:

p

a

ra la 1 a. mitad:

L o s anc

ho

s están

dados

por 

R= --~--

2 sen 2

o:

Siendo 12,5º

el

ángulo que

el

Bureau of Reclamat ion recomienda como máximo

entre el eje del canal y una 1 ínea que une los lados de Ja transición a la entrada y a lasa-

lida. La transición ten drá la forma de dos arcos de tangentes a la entrada a la

salida.

El

radío de curvatura es igual a:

tg

=

De l desripiador sale el caudal captado por un vertedero de ancho b¡ y pasa a un

canal de ancho

b

2

, estas dos secciones s on unidas med iante u na transición cuya mínima

longitud está dada por:

Es una estructura cuy a sección va cambiando en gradual para conseguir

la pérdida

de

carga sea mínima.

Transición:

Se calcula la compuer ta de desfogue (ver capítulo de diseño de compuer tas), se

debe

cornrpobar que en

el

primer instante en que

la

compuerta

se

abra, tenga una

capacidad m ayor que

el

cauda captado para que el desripiador pueda vaciarse has-

ta

el ca

lado que se tiene en canal de conducción.

Page 14: MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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De

te

rm

i na

r e

l

a

lto d

e la cr

est

a de l azu d a l

os l

ados

d

e

l

a re

j i

ll

a   p

ara es

to   l

a

ca

rga de ent

ra d

a Hose calcula m e

dia

nte l a f

ó rm

ul a

:

Se impon

e un

v

a l

o r L d

e

long i

tud

d

e

rejill a

 

ta l qu

e

p

e

rrnit

a

aprovechar la

l

ong itud

de

l

as p

l

etinas comerci a l

es

. .

s

e e

ncu

e

nt

ra en

l

a

tabl

a

No  

4

d

e

l

ane

x

o.

( C

K   3 / 2

0.31

3

l va lo

r

de  

b

J _

T

ancho del río

caudal de captación

Q (m 3

/s)

po:ccntajc de la su pe~·ficic que queda obstru da por las arenas grava que

se mc:us~an

entre

las y que se torna de 15

-

30

o/o.

espaciamiento

entre

barrotes

S

varía

entre 2

6

crns.

inclinación de la rejilla con respecto a la horizontal, i (o/o) - - . ¡ \ . _ i~-s

ancho de los barrotes t n

Pasos a seguirse: L J L J L J L J

C

a l

c

ul ar

e

l

a

nch

o

necesa

r

i

o b de

l

a r

ej

l

l

a

me

di

ant

e

l a fó

r

mu

a:

1.4.2.2.1. Azud:

rejilla tiene una inclinación con la horizontal

entre 20°

para facilitar

el

las

piedras, pero según Bouvard se podría llegar a 30º o hasta 40º.

La sección de las barras se escoge en función de su longitud en base de conside-

· · ·

es

mecánicas es decir para que puedan resistir sin doblarse el peso de piedras

bién a veces se han usado rejillas dobles, un a gruesa encima una fina debajo.

los bordes, las barras, e stán sujetas a un marco de hierro a veces la mitad de

(ras pueden girar para

facilitar

a limpieza.

U n a des ve n

t

aja

d

e l as p letinas

e

s su po

s ibili

da

d

d e defor

mar

se o ceder

e

n e l

sen

t -

d

o

horizontal.

P

ar

a ev

it ar

es

t

o se

us

an a ve

ces ba

rr

as

e

n for

ma

de

T   A

vec

e

s ta

m

b i én

en

vez

d

e ba rrotes se

u

san p

lanc

has perfo

r

adas con or

i

ficios re

d

o ndos . E

st

as d i spos i ciones

o b liga n

a

aum

e

nt

ar co

ns

id

er

ab

l

em

ent

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las d im

e

ns i o

ne

s

de

l

as r

eji ll

as

.

La

re

jilla se hace de barras de hi erro de secci ón rectangular (plet na   o trape

zo

da

 

co

n la ba se m ayor hacia arrba, cooca

d

as

para

le

l

am

ente a

l

a direcc

i

ón

d

e

 

r

í

o. No se

aconse jan

l os

b arrot

es

r edondos, p ues

se

obstru

yen m á s r

áp id

a

ment

e

con a

rena

pi

e

dr

a

fina

y s

on

m á s

difíc

i

l es d e lim

pi

ar .

P

a

r

a q

u

e e l d

csrip

a

d

o

r t

enga u

n

a

s

alida a

 

r i

o

c

on un

a

lo

ng

it

ud de

n

tro de límites

eco

nómc

os ,

é

st

e

d

ebe tener

un

a grad

i

en te de por

l

o m enos 3

o/o

  O

s

ea que e

s

te tipo

d

e

to

ma

so

am en

t

e es

pr á

ctico e

n l

o

s

torr

en

tes o

r

ío

s

d e

mo

n

t

aña no

s

e

l

o h a u

tili

z

a

-

do para caud a l es m ay ores de

1 O

rn 3 /s.

En v ist

a

de qu

e

una g

ra

n cant

id ad

de a

re

n

as y pe

queñ

as

entran por l

a

re

j

i-

ll

a , es impres cin d i b

l

e, co nstruir un desrpi ador e fi c

i

ente a contin uac i ón de

l

a tom a  

L a desventa a pri nci pa

l

de este si stema es

l

a fa c

ili

dad con que se tapa

l

a reji

ll

a es -

pcc

a

l

m

ente

si

e

l r

ío

tra

e

m

a

te

r

i

al

flotant

e me

n

udo como

ho j

as y

h i

e

rb

as

.

Est

o

p

er

mit

e

que

l as

p i

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d

ra

s pas

e

n

fác

ilm

e

n

te por

enc

im a

de   az

ud

c

on l o

cua

l

s

e

suprm e

l

a costosa compue rta d e purga . L a baj a de

l

azud perm

i

te a su vez d

i

sm in ui r

l

a

l

ong itud

d

e l zampea

d

o

.

Estas do s econornias h acen q

u

e e

l

c

ost

o de

un

a torna d e

r

e j

ill

a

de

fo

ndo o ca uc as

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ana

ll egu

e a ser basta

n

te m e

n

o

r

que e

 

d e

un

a t

o

m a c

onve

nc onal.

Como la rejilla es la parte más baja de la presa que Cierra, cualquiera que sea et

cauda

l

, el agua d e

b

e pasar

forzos

amente sobre ella. Debido a esto la rejilla puede estar

a cua

l

qui e r a

l

tura sob re e

l

fondo de m ane ra que

l

a a

l

tura de   azud puede

ll

eg ar a hacer-

se cero

, aunqu

e

norma l

m en

t

e

osc

l a e

ntre 2

0

ó

50 cm

s .

A

continuación de

la

presa se

construye

un zampeado cuyas d imensiones depen-

den de la altura de ésta del caudal de creciente.

U n tramo hueco que tiene en su interior la galería que conduce el agua desde la

rejilla al canal. L a galería está

tapada

con una losa de hormigón arrr.ado y que en

su parte superior sigue el mismo perfil que el azud macizo.

U n tramo central con la rejilla y,

Un tramo en la orilla opuesta del canal que se compone de un azud macizo sobre

el

cual vierte

el

agua en creciente. Este azud debe

tener

un perfil

hidrodinámico

que normalmente se d iseña con las coordenadas de Crcager.

La presa que c ierra

el río

se compone por lo

tanto

de tres partes:

Las tornas de rejilla de fondo consisten en una rejilla fina de fondo ubicada hori -

zontal mente, o con pequeña inclinación, sobre una galería hecha en el cuerpo del azud

y que conecta con el canal.

{Diseño

hidráulico Svia tos la v

Kroc hin}

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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b

X +

V o

V o

determin

ar

l

a

v

e

l

o

cidad en

ca d

a

pu

nto

E

l per

fil de

l fondo s

e e

s

ta

b

lece

rest

a

ndo de un p

l

ano de

referen

cia ca

da

uno de l os

v

a

lores o

bt

enidos e

n

l a suma a

n

terior.

s

um

r una ve locidad

ini

ci a l V

o 1

m

/s

d hf v2¡2g

e

n

cada

parte X de  

azud s umar

lo

s

v

a lores c

or

respondientes a ca l

ado 

pérd

i

-

da

s

ca rga de

ve locdad

 

reali

za r

el sumator

o

de pérd

da

s L

hf

re

l

ación v2 ¡2g que es

l

a de

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elocidad

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cacu lar la s pérd

d

as

d

e

l

nive  

n

coefic i

e

n

te

de rugos

dad

0025 - 0035

n

v 2

calcular

la

gradiente hidráulica m ediante fórmula:

p

A

determinar

el

radio hidráulico

R

=

_

Calcular

el

valor del perímetro mojado

P

d

Determinar

el

calado de agua para cada punto de la galería

Calcular e l área A Q/V

ca

cul ar

l

a ve locidad a

l

fi

n

a

l

de l a ga

l

ería V

s i endo X

l

a

dist

anc ia

d

esd

e

e l co mi e

n

zo de

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a galerfa

b

Qx

=

X

d

ividir

la

lon

g

i tud

tota

  b de

l

a ga lerfa en partes i

gu

ales

d

e

termi

n

a

r e

l

ca

uda

l

Qx en cada parte de

l a ga l e

a m ediante esta fórmul

a :

Pa sos a

segu

i

rse:

Datos:

caudal de captación

Q

(m3/s)

longitud

de

la rejilla L

a

n

cho de la re jil la

e Co

-

0.325

=

tg

o.6 para e/s 4

Co 0.5

para e/s

4

1 .4 .2.2.2. Galería:

e

es un coeficiente de contracción que varía en función de

la

disposición de

los

hierros de la rejilla; entonces depende de

la

inclinación A de la rejilla con la hori-

zontal está dado por:

s

f)

s

K

es un coeficiente que reduce el área total en área efectiva disponible para el pa-

so

del

agua, está dado por:

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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y 2

2g

de

L

a

ener

g í

a

tot

al

sobre

A es

:

En ergía de e levacó

n

o posición, puede e

s

tar re

fer

d a a cua l quier n

i

ve l.

En

erg (

a o

ca r

g

a

de pr

esió

n , es

tá dete

rm i

nada por e

l

valor de

d

Po: l o

t

anto en e l rég i m en subcrítico l a ve l Id -

l

a

v

eloc

i

dad

es

m a yor Pa ra determi 'I ocr ad es peque

na

en e l supcrcrltico

m ar cua es

cu a de con la s

igui

ente fórmua: nen que go rcrna primero se ca l -

ex es

un

factor de d i

stribuci

ó

n de

v

e

locidades var ra

d e

1.1 a

1

. 2 pa

ra el

ca

so

de

ve l

ocid

a

d

media

o: 1.

2g

z

2

. S

i_

tran

s

porta un

ca l

ado . , .

t

eo o

fluva l. m

ayor a

d

e,

el regtrn

en se

den

om

n

a

suben  

nerg

í

a

ciné

tica o de ve

l oc

dad

--

R p

l

ano d e referencia

E l

calado

c

ríti

co de e

s

aquella

profundidad d .

do

con l

a míni

ma e

n

e

rgía

.

e

flu

o donde

el

ca uda   es transporta-

L E

L E lí

neadecne

rgía

. .

CAN AL

ABIERTO:

,

.

Si e l fl u jo se transporta con un ca l ado me d , .

c

riti

co o t

orr

enc ia l.

n

ora

e,

e l re

grrn

en se

denomin

a super-

perímetro mojado

radio hidráulico

área mojada

caudal unitario

Q

erímetro mojado (l

1

l 2 + b)

profundidad agua o calado

m

cotg =

talud

de

las paredes (ver tabla No.

6)

ELEM EN TO S G EO M ETRICO S DE LA SECCIO N CAN AL:

bd

=~-

AV

Q

A

y 2

H

d+

--

2g

Los datos

que

generalmente se conocen son: el caudal

Q que se

desea conducir, la

pendiente _ I , el coeficiente de rugosidad n que depende del tipo de revestimiento que

se escoja. {Tabla No.

5

del anexo). La velocidad con la que se conduce

el

agua es 0 .7

-

2 m/scg ., lo ideal es conducir el mayor caudal con la menor sección {sección hidráulica-

mente óptima).

2 .1 .1 . Generalidades:

2.1. CAN ALES

ABIERTO S

se

cspccrfica.

v

d

2g

2. S IS TEM A S O E C ONDU GC ION:

La cncrgr'a so bre el fondo del canal es:

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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A

Determinar la superfi c ie t

ot

a

l d

e

exc

a

v

ación

p

a

r

a

determnar e l va l

o

r f ut

ili

zar l

a

tab

la

N

o. 8.

Ap f c2

C

a

cul ar

l

a excavaci ó

n

de la p

l

ataforma

c

o

n

Ja sgui ente fórm

ul

a

 

bd

md2

c

Calcuar e l área de ex

c

avaci

ó

n d

e

  cajón con la si guiente fórmu l a :

U t lizar

l

as ta

bl

a

s No. 7 pa ra det

er

mina r e

l v

alor de do b

C a

l

c

u l

ar e

l v

alo

r

de K ó K'

b

]

Me

t

odoo

g

(a

:

altura

de

seguridad

o

franco s

pendiente transversal del terreno

ex

inclinación

de los

taludes

m

coeficiente de rugosidad

n

gradiente del canal

caudal a

conducirse

a) Datos:

Procedimiento de Diseño:

Los valores de pueden tabularse ya que varran con ta pendiente transversal del

terreno y el talud del corte y se presentan en la tabla No. 8

d

tg ( ? .

e

t

g

o:

-   (---

__

t

g

 . : -- -

,

- t

go:

tg.8

-

tg o:

F

o

e tg

F

e

tg

e

+ F

F

t

g (e F )

t

g ex

E - (

e

F ) tg

a:

F

E

g

I

F tg

/ . - - q

2

s

sección de excavación de la plataforma

encontrar el valor d/b, utilizando l~s tablas No. 7 del a~exo en las

que se dan los valores de o segun talud can

..

¡1/2 d8/3

k

imponerse el valor de b ó d

.

calcular

el valor de

ó

las

siguientes ecuaciones:

c 2

tg a:

s

=

------

a)

datos:

Q, n, J, m, ó

tg,B . tg a:

b)

incógnita:

dób

s

f

c 2

c)

procedimiento:

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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o

s

calcuar

la

a

l

tura

d

e s

e

g

u

ridad s, la

q

ue debe se r 0.4 0 m , si es to no

oc urrc se ten

d

q

uc a s

u

m ir otro va

l

or

h

/

r -

s

i rvi

én

do

nos de

es ta últi

ma

expres

ión, d

etermin

ar

e

l

va l or r.

un va l or h/r

ent

re 1. 00 2 . 00

ut

ili

za r la

t

abla

No.

9 del anexo

en

l a que

co

n e

l v

a lor

d

e

l

a re

l

ac ión

h/r

de

t

e

rm i

n

a

r va

l

or de n/r8/3

1

- -

- -

-

~

J

¡ 1 /2

Q

de

t

erm

na

r e

l

va l

o r

b)

Procedimient

o

d

e

c

álculo

 

¡2 :

2 5

r

L> ..__

, . . - . _

J

coeficie

nte de rugos idad

-,

ra

di en t

e

cauda

 

a co n

d

u

cirs

e

En

e

l

d i s

e

ño de túne

e

s co

n

s iderar q

ue l

a ve l ocidad os cil a e

ntre 1.

5 2

.

5 m/s para

const

ante

s .

En l

o s

t

únees

a pr

es

i

ó

n l

as

ve

l

ocidade

s g

enera

lm

ent

e

varran

de

tn]: a

4.

5 m /s.

a ) Da tos

de la relación d / D obtener el valor de d.

b a ú l :

las expresiones anteriores deducir el valor del diámetro

de A I

D2

02.67 0.5

l

ancho no debería ser menor a 1 .40 m .

-----·

.~0

m

en sección circular.

utilizar

la

tabla No. 1 O del anexo, en Ja que con

el

valor de

la

relación

se determinan los valores

.00 sección tipo herradura

imponerse un valor d

/ D

rn en sección tipo

En cualquier caso las alturas m ínimas serfan:

h) Procedimiento de cálculo:

altura de seguridad o franco ~ 0.30 r 0 .40 m.

coeficiente de rugosidad n

gradiente

caudal conducirse

Q

a}

Datos:

iene que servir en la conducción con

el

máxin:o ~a~dal con

la

me~?r s,ec~ión,

además de resistir presiones. La sección c ircular es hidraullcarnente

la

Las secciones más comunmentc usadas son:

2.2.2.2 . Túne l sección eireular:

determinar

el

ancho del túnel b 2r

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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p

=

L o . o 1 1 0 0 0

=

1 o L

Cons

i d era

mos

u n

a

zo n

a

de

t

ab lero d

e

O . O

1 m . de a ltura a l a p

ro

funddad t. Supo -

nemos la p

r

esión del ag u a uniformemente repartida sobre esta zo na ; es deci

r

,

qu

e e l

tr

apecio de

ca

r

ga se

conv

i

e

rt

a

e

n

r

ectá

n

gu l

o

.

L

a

l

uz de

l

a

compu

e

rt

a

es La

p

resi

ó

n

t

otal s

o

b

r

e dich a

zo

n

a

s erá:

4

.2. 1

. C

álc u

l

o de l

E

spesor :

4 .2 . D is eño

e

struct

ural

de l

as c ompue

rta s d

e m

a

dera:

2

g

v 2

4

.1.

2 . C o m p u ert a

s

um

e

rg i d

a:

e a/H taba No. 1 1 de l

an

exo .

_ . . . . . . . . . . . .__J_

0

K

0.95 -

0 9

7

e a

=

4.1.1.

Compuerta

libre

4.1.

·

Diseño hidráulico de compuertas:

Los valores de

e

en función de K se representan en cf gráfico No. 1 del anexo.

3.

VERTEDEROSLPTERALE~

e

1

-

K S / 2

e

0.4

Page 20: MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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Tra

nsic

ón de e

ntrada

es

un t

ramo que

u

ne

e l

cana

l

con e

l d

es are

nador  

y

en

l

a que se consigue una buena distribución de velocidades.

5.2 .

1

.1 .

Partes cons

tit

ut

i

vas

:

5.2.1. D esarena dores de L avado Intermite

n

te:

Ex i sten dos tipos de

desarenad

o res

:

de lavado interm i

tent

e de lavado continuo;

es ta clasificac ó

n

es

t

á en función de que l os sedimentos se

l

aven p eródca mente o en

con

t(nua.

5 .2 .

Ti

pos de dcsare na do r

es

:

Cualque

r

tp

o

de toma s i

empre

de j

a

pen

etrar alguna ca

n t

dad de

mat

er i

al

e

s só

li

-

dos qu e produ

ce

n p e

rju

cios grand

es ,

p ues se v

a

n sed

i m e

ntando en

e l

fondo de   canal

ti

empo van re duce

n

do s

u

capacidad;

trat

á

n

dose d e c

a

nales que s

ir v

e

n

a

cen-

trales

h idroeléc

tricas, parte

d

e caudal

só i

do

ll

ega hasta

la

s

turb

na

s

,

desgastándo l

as

. To  

d

o esto se evita

con

struyendo l os

d

esarenado

r

es en

l

os que

s

e de

po s

ita e

l

m

ate

r ial fino

a una reducción de

ve

locidad  

5. 1. G e n era

lid

ades

:

Diseño Hidrá

u

lico

S v ia

tos

l

a

v Krochin .

Consiste un husillo

unido

al

tablero

que penetra en una tuerca fija

al puente,

de

modo que está sujeta solo a un movimiento de rotación im preso los brazos que lle-

va, y se determina

as(

el ascenso o descenso del husillo

y

tablero.

4.4. Mecanismo de elevación:

w

F=HxAxK+W

Se verificará:

W , el peso propio de la compuerta, toneladas.

K, el

coeficiente de rozamiento

estático.

H,

la carga de agua sobre

el centro

de la

compuerta,en

metros;

ca.

A, la

superficie de la

compuerta,

en m etros cuadrados,

expuesta a

presión

hidráuli-

F, la fuerza necesaria en toneladas para equilibrar las resistencias en el ascenso, y

el descenso.

Si l lamamos:

resistenci a e

n

este cas

o

comprende dos

térm

nos

 

uno,

cor

responde a

l roza-

miento e

n

virtud d

e

la

presón hidráu

lic a a que e

st

á

somet

da la compu e

r

ta

 

o

t

ro, e

n

e

l

c

as

o

de

e levación, debido

a

  propio p es o de e l la . Este último término para e   descenso

se conv i erte en fuerza favor

ab

e .

4.3. R es i ste

n

cia

h

ay qu e ve nc er

p

a ra

la

e

l

e v ación

d

esc e nso de

l

as c o m p u e r

ta s : C n

mpu er-

tas deslizan

t

e s

.

Sa l

tos y Presas de

E

m balse de

m ez Navarro  

- 20\  -

600000

-

~

- - - - -

 

-- . _ . . _

· - · - -

-~

. . . . . .

-

~

-

o

sea

0.01 e2 600.000

1

0

L

siendo el espesor

y R, tratándose de madera, será 600.000 kg/m2 . Sustituyéndo, tendremos:

C .G

0.01

e

2

en

el

rectángulo

de

la

zona considerada:

R

X 1

M = " '

-----

e

Pero:

P L

M

8

Si suponemo s que dicha

zona

forma una vigr apoyada

en sus

extremos

con carga

total uniformemente epartida, P; el momento flcctor máximo será:

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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v

eloc

dad

caudal

calcular

l

a sección transversal con

l

a

s i

gu i ente fórm

ul

a :

adaptar

un a

veloci

dad

V de

  agua en e l

d

es

a

r

cna

dor

(0 1

·

0

.4

m/se

g)

.

Pro ce dim ie

n

to de Diseño:

datos

g

eomé

tri

c

o s d

e l

ca na

 

de l

legada (a

n

cho,

ca

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ad

o,

incl

nación de

ta

lu de s).

ta

m año de

l

as

p

ar

tícu l

as

que deben deposita

rse O { m m )

cau da l de d iseño Q

D

at

os

pa ra

e

l D i

s

e ñ o :

pa

ra l av ado rápdo y efi caz se debe dar a

l

agua

u

na

sa l

i

da con ve

l

ocidad de 3

-

5 m/seg  

es n ece sario hacer un estudo de la cantidad y tam año de sedi m ientos que trae e l

agua

p

ara a

seg

urar una adecua

d

a

capa

c i

d ad d

e

l

desarena

do

r no

nec

esitar

l

ava rl o

con de

m a

siada frec

ue

ncia .

los

tiemp

os

de sedmenta

c

i

ó

n

va ría

n d

e

acuerd

o con

e

l

t

amaño del

g

r

ano

 

la capacidad de desarenación debe ser más de 1.5 a 2 veces la capacidad teórica.

el diámetro máximo del gramo debe estar dentro del rango de 0 .15

a

0.40 m

.rn,

la pendiente longitudinal del canal central de la cámara v aría entre

o/o

la

pendiente transversal generalmente varía de

1:5a1 :8

la profundidad media varia entre 1.5 4 m.

la velocidad agua en

la

cámara de sedimentación varia

entre

0.1 m/seg .

la transición de entrada debe tener un ángulo de divergencia suave no mayor de

12° 30'

Principales Criterios

a

Considerarse:

5.2.1.2. Diseño:

Canal directo que permite no interrumpir el servicio m ientras se lava

el

desarena-

dor.

Compuer ta de lavado que sirve para desalojar los materiales de positados en el fon-

do.

Cámara de sedimentación, que tiene una sección may or que

la

del canal

y

por con ·

siguiente meno r velocidad, prod uciendo la sedimentación del material sólido.

S A LID

A

C A N

AL

V

ERTEDERO

C AN

AL DIRECTO

T RA

N

SlCION

COMP UERTA

DE

L A V A D O

ANAL DE

LLEGADA

C A M A R A CE SEDIMENTACION

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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coefi ciente de rugos ida

d

(n  

pendie

n

te ( i)

dime

ns

i

ones (d b}

ca

ud

a l conducido

caracte rí

s

tica s de l ca na

l

o

tún

e l

d

e cond

u

cción  

Datos:

6 . 3 .1

.

1 . C ana  de co

n

duccón

2 .

Tran

s ic ión

3. Cámara de sedimentacón

4

. V ertedero de excesos

5 .

C

an

al d

e

de sfo

gu

e

6. Compuerta de lavado

7 . Ca

n

a l

d

e

de

sfogue

8.

T

u

b

ería de presión.

mantener sobre la

tubería

una altura de agua suficiente para evitar la

entrada

de

aire a la misma.

crear un volumen de reserva de agua que permita satisfacer las necesidades de las

turbinas durante los aumentos bruscos de demanda.

desalojar el exceso de agua en las horas en las que la cantidad de agua consumida

por las turbinas es inferior

al

caudal de diseño.

impedir la entrada en

fa

tubería de presión de materiales sólidos de arrastre flo-

tantes.

producir la sedimentación eliminación de materiales sólidos que vienen por el

canal.

permitir la conexión entre sistema de conducción tubería de presión.

o

-

o

o

-

1)

o

..J

o

. . .

o e

Q. o

- o

-

<D

o

o

o

. . .

<P

=

z

c.

o

o

a

~ ,

w

a:

("'?

o

,("-~

C E :

w

o

: : >

t-

o

o : :

w

< t

1-

z

o

o

w

..J

\ . L J

. . . . .

z

.J

e,

:

:: e

c J o

= - , 1

· ; ; ;

º(

o

C)

o..

.g

CJ

. . .

CJ

'

'..·

'

'

1

'

o

-

..

C)

a.

e

o

'

t . '

' 1

'

:\ /1

o e

· - o

. . . .

C)

"

.o

C)

. . . . . a.

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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La pérd i da de carga que se pro

du

ce en

la

s re

j

il l as se ca lcul a gene ra

lm

ente con l a

f

ó

r

m u

l

a

d

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r

n

e

r,

según

l

a cua

l :

P

ara

ev

itar la

e

n trada

d

e mater

ales flotant

e

s

en

l

a

tu

ber

í

a

,

e

n

t

r

e ésta el

t

an

qu

e

de

pr

es ión se insta an rejillas fi nas.

Di señ

o

H

idruli co Sv ia o

sl

a

v

Krochin

40

L a

ve

l

oc

i

dad s e ca

l

cul a medante la s

i

g

ui ente fór

m ul

a

:

en

l

a que V e

s

l a ve loc

d

ad en la tubería de presión d e

l

diám etro de

l

a m i

s

ma.

0 724 d1/2 pa ra sal i da

latera

 

de l

fl

u

jo

0.543Vd1

/2 par

a

salid

a fron

ta

 

de   fl uj

o

La mínima al tura

de

agua sobre la tuberta

de

presión

se

puede calcular con las

si-

guientes fórmu l as :

El costo de la estructura del tanque de presión se incrementa con el incremento de

la profundidad a está colocada salida de la tubería de presión, por esta razón

para una máxima

cconorrua ésta

debería estar lo más alta posible. P ero por

otro

lado,

esta situación es poco peligrosa debido a que se 'puede

formar

remolinos que

ten

la

entrada de aire

a

la tubería ocasionando problemas en la misma afectando la

eficiencia

de

las turbinas. El problema e ntonces consiste en establecer qué altura bajo

el

nivel del agua debe quedar

la

parte superior de la

tuber

ia

considerando el aspecto

económico evitando

la

zona en que se producen remolinos para lograr

una

buena efi-

ciencia hidráulica.

ig

M

0.693 A Vo2

calcular el volumen

del

tanque

de

presión mediante la siguiente fórm ula:

calcular la velocidad Vo agua en la conducción Vo

determinar la sección A del túnel o canal de conducción

b) Procedimiento de cálculo:

_ _

}~

S 7

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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4

CO S

TE

R ELATI V

O

1

,5

1 ,7

1, 8

L OS TU B O S

'r

I• •l

Centrales llidrocécricas de Z oppetti.

S eg

ún e

l núme

ro

d

e

grupos i ns

ta

l

ado

s d

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cue

rdo a

l

a

nec

es

i d

ad de m

antenerlo

s

in

d ep

e

ndi

ente

s

,

se

e

s

co

g

e

e

l

n

úm

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ro de

tube

a

s

a

i

nsta

a

r

s

e

 

A

i

g

u

a

d

a

d

d

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ca

uda

 

y de

pérd

id

a d

e

car

ga

  u

na

s

oa

tube

r

ía p e

sa y

cu es

ta m

u ch

o m

e

nos que

varia

s

t

ub

e ría

s,

po

r

lo cua   desde e l

p

u n

t

o

d

e

v i

s

ta e

c

onómico exs

t

e la

c

o

nvenien

c

ia de

red

ucir a l m ínimo

e

l

número de ell as .

L

a

fi

gura abajo m u

es t

ra un d

i

a

g

ram a que

i

ndi

c

a e

l

di áme

t

ro

d

e

l

as

tuberías necesar io

e

n función d

e

l número de las m i smas y es

t

o p ara i gua   caudal y pér-

d i

da de ca

rga  

7

.

2. N úm

e

ro C o

nv

e n

ie

nte de tub

e

rí as

.

C uando la altura de   sato es

mu

y p

e

queña   se pu ed e hacer ll egar d i rec

t

am ente a l

di s

tr

ibu

d

o

r de la

t

u

rb

in a e l ag ua p

ro

ce den

t

e de l

ca

nal, utilizan do las

t

urbinas de cáma -

ra a

b

ie

r

t

a

l a

m isma

q

ue hace

l

as ve

c

es de

c

ámara

d

e

pr

esi

ó n .

Cuando l

o

s s

al

tos son m a-

y

or

es las

t

urbin as son de cám ara cerrada (en

fo

rm a de espira ) a la que afluye

e

l ag ua

q

ue

es c

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nd

u ci d

a por

l

as

tub

erías

fo

rzadas o

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d

e presón,

l

as

mi

smas q

u

e s

o

n g

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-

nera

  m

ent

e de acero  p

ero para

pequeñ

as

p

res

ion

es

pued

en hac

er

se de

h

or

mi g

ón

 

m

ad

e

-

ra

 

PVC  asbes

t

o, cem

e

nto o cua

l

qui er otro m a

ter

a

 

ap

ro

p

i

ado.

7 .1 .

Ge ne

r

al

ida de

s :

E

st

a

fórmula es váli

d

a s

i l

a rejilla está co

o

ca

d

a

p

er

p

e

nd

icul

ar

m

e

nte a

l

a dirección

fluj

o .

ssº

para limpieza a

mano

para limpieza mecánica

inclinación de la rejilla con

respecto

a la

horizontal,

para

facilitar

la

lihl~

pieza. - ,

A

Si se redondean las esquinas de la parte frontal de las pletinas este valor

baja a 1.83

B coeficiente

que varía según la

forma

de la sección tr ansversal del barro-

te. Para pletinas comunes de sección rectangular,

= velocidad de aproximación. Este valor se toma generalmente entre y

1.2 m/s

aunque

en obras grandes se

admite hasta

2.5 m/s.

s separación entre barrotes, depende del tipo de turbina

grueso del barrote

siendo:

2g

sen A

t

s

y

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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Da

tos:

ca

udal de dise

ñ

e

Q

( m3 /s

)

a )

7.3.1. Proce i

m

iento

de cá

lculo

p

a

ra determin

a

r

el

di á m e

tro

m

á

s

e

conómico:

T

La ó

:

m

ul a es v

álid

a para

ti

emp

o

de cierre de

l

a vá

v ul

a de

l

a

tu

rbina e

n segu

nd os

ve l

oci :la d d e

l a

g ua

e

n m/s

l

ongitud de l

a

tub

e

r

ía e

n

m

et

ros

=

sobre presi ón debda

a

l go   pe ariete

altu ra de caída

bru

ta

paraalturas de catda H > 100m

siendo

para alturas de m

/ 0.005203

Para diseño preliminar se puede calcular el diámetro de las tuberías mediante

s siguientes fórmulas:

0.0025 para tuberías roblonadas.

Q

caudal en /scg

longitud de la tubería en metros

D

diámetro de la tubería en metros

n

coeficiente de rugosidad, de pende d el material

j3

0.0020 para tuberías soldadas

en las que:

O I A M

E

TRO

1

.1

.

0

9

-

 - - . . ,

0

5

.33

~

o

o con

l

a

fórm ul

a de

M anni n

g

hf

La pérdida d e ca

r

ga

s

e puede ca l cu l a

r

con

l

a fórmula de D arcy.

n número de a

ri

os en q ue se paga l a deuda.

in terés

costo ini cial

en la

qu

e

:

{ 1 r

}n -

1

a --

C r r)n

L as a

nu

a lidades d e am o

r

tzació

n

se pu

d

e

n

calcua

r

co

n

l a s

i

gui ente

f

órmula  

Para evidenciar la dependencia entre el diámetro de la conducción 1a suma del

costo de la

tubería y la energja

perdida, conv iene trazar las curvas

correspondientes

a

es tos co

n

cep

t

os en funció

n

de

 

di á

m

etro, cuya

sum

a de

ordenad

a

s

dará una curva que

pa sa por c orr

esp

ondie

nt

e al

d i

ám etro m ás eco

n

ómi co.

El diámetro de maxima conveniencia de una conducción forzada es el que hace

mínima la suma de la anualidad que comprende el interés del capital necesario a la ad·

quisición de

la tubería y a su amortización,

y

el valor de la energía equivalente a las

pérdidas de carga que se producen en

la tubería.

Mientras

mayor

es el

diámetro,

meno·

res son las pérdidas hidráulicas en

ta

tubería

y mayor es la potencia que se puede

obte-

ner del

salto.

La determinación del diámetro de la tubería es un problema económico que de-

pende de dos valores: velocidad del agua y pérdida de carga. La velocidad del agua en

las tuberfas, para el caudal m áximo, resu lta en la práctica com prendida entre 4 y 6

rn/seg.

Cua ndo se trata de tuberías para saltos d e poca altura, en las cuales el espesor es

casi constante en toda la longitud, resulta prácticamente que la mejor solución es la

de diámetro constante. En las tuberías de saltos de regular y de gran

al

tura, conviene

construir los tubos con diámetro decreciente de arriba a abajo por sucesivos tramos.

El diámetro de las tuberías forzadas puede ser constante o drecrcciente, desde

arriba a abajo. Para determinar

el

diámetro conveniente es necesario considerar previa-

me nte que

toda la

tuber ia tiene un

diámetro

único, para después

estudiar

las solucio-

nes con diámetro variable.

7.3. Diámetro

de la

Tubería

de

Presión.

Page 27: MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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e l m enor va l or de esta úl ti

ma

suma será e l diámetro más económ co .

sumar el valor co rre

spond

ente a energfa

p

erdida an

u

a lmente por friccón e

l

va -

l

or de

l

a anualida

d

de amo

rtiz

ac ión.

cr (1

r)

n

(1 r) 1

a

calcular

el

valor

de la

anualidad

de

amort ización

x

determinar el costo inicial total de la

tubería

C G x

costo del material en peso

calcular el costo inicial por metro de longitud de tubería

peso especifico del material

(en el

caso del acero

a 7.8

ton/m3)

v x a

determinar el peso por metro de longitud de tubería

determinar el volumen por metro de longitud de tubería

3

m m .

W

peso específico del agua 1 Ton/m3

esfuerzo de trabajo del material del

tubo {e n

acero

1.200

Kg/cm2)

s

i

endo

 

2 e)

e

: : : :

X X X

c

alcu

ar

e

l espesor de

la tu

bería e

med

ante la

s i gu

i

ente fórmula

:

Siendo

eficie

n

cia

p =

A

9

. 81

E

) \ hf

de term

n

ar e

l va

l o

r de

la en e

rgía qu

e

se pierde anualm ente por

frcció

n

c

costo del Kw - ho ra

f = fa ctor de carga

N

número de h

oras

que

tr

abaja

l

a

centr

a l durante

todo e

l año

A

Nx

f

x C

ca

l

cu

la

r

l a produ

cción a

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ual de

ener

gía

A,

de

l

a

s i

g

u

iente m an

e

ra :

hf

n2

10.34

05.33

calcular las pérdidas por fricción

hf

A

V =

determinar la velocidad

4

A= ---

calcular la sección transversal de la tubería

imponerse un d iámetro

Pasos a seguirse:

coeficiente de rugosidad

n

carga bruta

{ m}

Longitud de la tubería (m)

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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L

as

r

el

aciones

mo

ecu

are

s tra

n

sv

er

sa l

e s

del m

ateri

a l;

y,

D

es

a rro l lo de la fór

m

ula de cá

l

culo   tomando en cu

e

nta

:

7 4.3 . E

spesor

d

e la

tu

b ería para

resis

ti

r

a

los

e

s

fu erzos

de

tensión

orig

i

n

ado s

por l

a

pr

esión in

ter

i

o

r:

Po r otro

l

ado

l

a

exp

er

i enc i a y

e l

cácu l

o

h

an d

emo

trado que

un

tubo apto

p

a

r

a

esisti

r

e vac

ío interno,

re s i s

te pe rf

ec

t

am e

nte

t

a mb i

én

l

a flex i

ó

n later

a

l

por

tanto

asta c

o

mprobar que la tubería resiste a la p

re

sión

ext

erior.

C o m o

s

e pu e

d

e

v

er, el

p

e li

g

ro de

l

a flex ió n l atera

 

e

x

i s te con lo s

d

i

ámetros muy

de

s

, lo normal es ten er

B

1 20°. Ade m ás la tubería

qu

e interesa e

n

P.C.H

.

ge ne -

un

diámet

ro

2 1

1 80 °

1 20°

as ta 3 mts

V a

lores deiámetros

Existen fórmulas para calcular

el

mom ento debido a la flexión lateral en función

del ángulo correspondiente

al

arco que forma la ínea de contacto del apoyo con la

tu-

bería, pudiendo así obtenerse los siguientes v alores de

B,

para tuber

ías

de acero normal

ST - 37  

La manera

de

disminuir

la

flexión lateral es dando una forma adecuada a los apo-

yos o sea una mayor c i rcunferencia de

contacto

de éstos con

la tubcr/a.

Al

iniciarse el llenado, por la tubería circula el agua sin ocupar toda su sección

transversal; en este estado las presiones existentes en los distintos puntos de la circunfe-

rencia del tubo son diferentes (en la parte superior donde hay ai re es menor la presión)

y la tubería tiende a ovalarse o achararse y ese es precisamente el fenómeno de la fle-

xión lateral. Poco a poco va llenándose cada vez más

el

tubo de agua hasta que la circu-

es

a presión total entonces desapare ce el fenómen o citado.

Espesor m ínímo de

la

tu hería para soportar

la

flexión lateral:

1.036 kg/cm

2

(presión atmosférica)

x kg/cm2 para el acero

Al ap isonar está t icamente la tierra alrededor de una tubería instalada dentro de

una zanja, esta tierra apisonada tiene un

efecto

de rozamien to, de tal suerte que, en es-

te

caso, se puede p rescindir de un

factor de

seguridad insertando

1.

Lo contrario

sucede en una tubería instalada

al

aire, en

la

cual, si

ocurrier

a un vacroabsoluto debería

calcularse con E 4. Practicamente no puede producirse un vado absoluto el t ra-

bajar con S

2

da una conveniente seguridad.

E

p

res

i

ó

n es

p

ecífi

c a

ex ter i

or actuando sobre

l

a

proyec

ción

p l

ana de

l

a t

u -

be

ría.

mód

u

lo de e la

s

t

icidad

d

e l

mat

eria l

d

e l

tubo  

p

e

=

espes or

d

e

l

a

tuber

ía

d

=

d

i

ám

e

tro

i

n

te

r

io

r

de

l

tub

o

s

coeficie

nte

de s

eg

u

ri

dad

e

pre

s

i ón

de h

und

m iento

se

puede

calcu-

El espes

o r nece

s

ar i o pa ra co ntrarresta r l a

lar

c

on la

órrnu a

d

e Rudof

Ma y

c

r

.

»:

d \ /

2 E

En

tub

e

r

ías de

s

d e do

s

me tro

s de

diámetro   genera   ment

e

s

e

c

olocan

an ill

os de

refue

r

z o .

Para

d

i

árnctros de

hasta

0 80 m

e

0 .005

m

Para diámetro   de 0 .80

m

- 1 .50 m

e

0 .0 0 6 m

.

Pa

r

a

d i

á

m

etros de

1. 50 -

2.00 m

e

0 .007 m

.

de

tensló

n debidos a la

presión

interior;

tanto

t ransversales como

Los es

uerzos

'

longitudin_ales.

, . en esfuerzos de flexión longitudinal cuando la tubería no tiene

Adema;, se

tren

debidos a diferencias de temperatura;

apoyo

contmuo; esfueTrzods o~g~tu<

~~ªe:~udiarán más adelante

al tratar

de los b loques

zas en los codos, etc. o os es os,

de anclaje apoyos.

Espesor

mínimo de

la

tu hería para soportar presiones externas:

. .

. d or en terramientos pesos de

transporte,

Una pr~sión

exterior

puede ser e1erc1re~i~n interior en la

tubería,

por acción de la

esfuerzos accidenta.les,

y

al presentarse ~ep d 1 tubería es función de la altura, o sea

presión atmosférica. ~l espc~orl

de

la

e

apa,

~m~

los espesores son pequeños;

pero de-

que en la parte superior

don.~

a carga es

~1~, y'

montaje se hace necesario cierto es-

bido a motivos de const rucc1on, t r~nspor a~1on

pesor

mínimo l ími te dado por

la

practica

asr:

·

·, de los espesores de las paredes de la

Desde

el

punto de vista de

la

determmac1on

tubería interesan:

d

t

. , debidos a presiones externas o depresión interior.

Esfucr-

Los esfuerzos e

zos accidentales debidos a fuerzas externas.

Los esfuerzos de flexión lateral cuando se inicia el llenado de la

tubería.

7 .4. Espesores e l e la Tubería:

Page 29: MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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2

o

p i

1í/2

(-

cos 1[/2 -

co

s

(

- 1[ /2

)

}

/2

Pi D

i

-- ( - co s

2

· rr/2

n/2

p

i

r d o: s

e

n

D /

2

d e x : sen o:

- 1 í /2

Comp

o

nente horizonta

l:

L a

s fu

erz

as

in

te

r

io

r

es

actú

an

rad ialrne

nt

e

,

pud

ie

ndo

d

escomp

o

ner

se

e

n

dos

, u na

hor

i

zontal y

ot

ra vert

l

ca

.

= e

=

como:

R exLxd

A B es un plano horizontal que pasa por el centro del La parte del tubo sobre

el

plano

B está

en

equilibrio

bajo la acción de las

fuerzas

a ella

aplicadas

y las reac-

ciones que en A y B

ejerce

la

otra parte interior

y

que

serán en

virtud

de la

simetr

ia,

normales a la sección B. Cada reacción vale:

diámetro interior de la tubería

e

espesor de

la pared

pi

presión unitaria interior

p a

presión unitaria exterior

carga práctica de trabajo del material

Considerando una longitud unitaria de tubo llamando:

La siguiente deducción se hará bajo las consideraciones de que la relación e/O es

muy pequeña, o sea que las tensiones se reparten uniformemente en todo el grueso de

la pared del

tubo.

a)

Reacciones transversales:

b) Las reacciones moleculares longitudinales.

11'

2

......._...,._ .

 

2

Page 30: MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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Estas

fuer

zas por el

lado

de

a

g

ua

s

ar

riba

de l an

clae son

l

as

sigu i

e

ntes:

Pa

r

a

esta

b

l

ece

r

l

a

s

dim

e

nsion

es de u

n

b

l

o

que

d e

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nclaj

e d

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be

n

c

a

c

u

l

a

r

se

prim

e

-

ro

tod

as

l

a

s fuer

z

as que f e son transmitidas por l a t

u

bería.

Lo

s

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ncla

j

es

s

on

b l

oq

u

es de

h

o

r

m

gón

que imp

id

en e

l

movmi e

nto

de

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a

tuberí

a .

Pueden

s

er tipo abi erto cuando f a

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r í

a

está desc

ub i

erta s

u

jeta

a

  b

loque por

medio

d

e piezas e

sp

eci a

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es de

ac

ero o de

 

tipo macizo cuando e

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ormigón cubre to-

ta

 

m e

n

te a

l

a t

ub

ería

é

sta

est

á em be

b i

da dentro de

l

b

loque  

7

.5

.1 . C á l

c

ulo

d e F ue r z

a

s :

(* )

Sa l

tos

Je Ag

ua

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resas

d

e Em

b

a

l

se

d

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G

óm

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rro.

S e requere

p

ues un espes or i

g

u

a

 

a

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a mi tad

d

e l necesario para

v

ence r e

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esf

uer

zo

transve

r

sa

l

por

p

res

i

ó

n

interor. Es suficie

nt

e,

por l

o ta

n

to calcular e

l e

spesor de

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a t

u-

berí

a para res

i

st

ir

los es

fu

erzos

transv

e

rs

a

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s de

h

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cho

se

está

ga rant

izando l

a

segu ri -

dad

contr

a

l

os

e

s

fuerzo

s

l

o

ng it

u

d i na les  

=

o-

e

4 C T " '

igualando acción y reacción.

Reacción e tt O

El valor de esta presión longitudinal debe ser contrarrestado por la resistencia de

la chapa del tubo o sea por las reacciones longitudinales que se originan en su sección

transversal.

p P ¡

~

pa

(presión

de

tensión longitudinal)

o2

Una tuberta tendrá de hecho una llave u órgano de control para cierres apertu-

ras.

AJ

cerrar este depósito, sobre su pared actuará una presión, y considerando el caso

extremo

de cierre

total

esa presión es:

b) Reacr.iones longitudinales:

2eO--'

=

Pi D - pa (D 2

e

 

2

e

D,

pu

d

i éndo

se des preci

a r (

2 e) del

segun

d

o m iem

bro

2 e

D

( p ¡ - Pa )

Dp

p

=

p res

ón mano

m étri

ca

2 e Dp

Dp

e

=

2 0

La

re

su

tan

te

el

e

l

as

fuerza

s

in t

eri

or

es

y l

a

d

e

l

as e

xt

e

r ior

es

tienen t

a

m i sm

a

direc-

ción  

p

ero, sentido contraro, pudiendo sumarlas ve

ctoria

  me

n

te

obt

e

n

i

é

ndo

se

:

presi

ó

n unit

a

r

ia ex

te r ior (presó

n

atmos

f

ér c

a)a

pa

e

)

P

e

xt pa (D 2 e ) x

L

De

mod

o s

emeante l

a re

sultant

e

d

e

l

as pr

es

o

ne

s e

xter

o

re

s se rá també

n norma  

a

A

B, e

i

gual

a :

--

Pi

xS

P ¡

X X

como:

=

Pi (Kgr)

Como se ve las componentes horizontales se anulan e interesa solamente la resul-

tante vertical que es normal al plano AB, e igual a la presión to.t~I que se tendrra

si

la

presión unitaria interior actuara normalmente sobre una superficie rectangular plana,

proyección

de

la tubería, o

sea:

Componente vertical:

n / 2

n / 2

pi

cos

piD

P¡v

(seno::)

-

1r

/2

-

1r/2

pi

D

pi

=

pi

2

2

Page 31: MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 31/59

L

as

única

s

fuerz

as

qu

e a

ctúan so

n las

equi va l ent

es a F F

3

L a

tub

e

r

í a

a

poy

a

da

s

obre

b loque

s de ho

r

migón

tr

abaja como

vi

ga con

t

ínua  

S i l l a -

mamos L a

l

a

l

uz

e

n tre

apoyos

, e

l moment

o de fl

ex

ión producido

e

s:

L os a

p

oyos

s

or

bloqu

es de hormigón que

perm i

ten que

l

a

tu

bería se d

es l i c

e

s

obre

e llos   cuando cambia de

l

ong

it

ud deb ido a variacion

e

s térmica

s

.

7 .5

.

2. Aporos Interm ed

ios

:

La dirección

y

sentido de

las

fuerz as s

e

muestra

en la

fi

g

u

ra sigu

en

te

 

Por fac

ili dad

del

cálcu

o

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s conv

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ne

nte r

ee

mpa

z

a

r

esta fuerz a

p

o

r

do

s

igua

es

,

co

a

xia

es

con

l

a tube

r

(a y d

r i

gdas hacia

e l a

ncl

a

je, cuyo vaor

es :

Además de

l a

s

fue

rzas cons

i

d

e

radas, actúa

l

a fuerza

centrif

uga p

r

odu

c

ida

p

or

e l

cambo de d

i r

ección e

n

e l codo. La di

r

e

c

ción de esta

fuerz

a

c

oncide con la b

i

sectriz de

l

áng

ulo forma

do

por

las

norm

aes a la tub

e

r ía  

Además del

lado

hacia aguas

abajo

del

anclaje

se

tiene fuerzas análogas que son:

siendo hf

la

pérdida de

carga

por rozamiento hidráulico

que se

produce

en el

tra-

considerado.

o . 2 s rr

La fuerza de arrastre del agua en dirección del movimiento de la misma.

El factor de 1.25 se pone para incluir una posible sobrepresión por golpe de ariete.

carga de

agua

en el

anclaje.

2

La presión del agua en dirección del eje, dirigida hacia el anclaje.

carga

de

agua

que existe

en la

junta.

2 2

tt (

5) Una

fuerza

axial en la

junta

de

dilatación dirigida hacia

el

anclaje debida

a la pe-

qucíía diferencia de sección.

siendo Del diámetro interior de la tubcrra t el grueso de la pared de tuber(a.

Prác

ticament

e s

e pu

e

de

tomar :

1T

La

fu

e

rz

a

es i gu

a  

a:

cos a

Los

va l

o

r

es

de l

coeficie

nt

e de

rozamiento s

e

da

n en la

t

ab

l

a N o  

1 1

de   anex

o.

Una fu

e

rza

par

alea

a l

e

j

e

,

debido

a l ro

za

m i ent

o en

e l pr

e

ns

a

es

topas

,

positiva

cua

nd

o aumenta

la t

emperatura

.

Las var

a

ciones de

longit

ud de

l

a

t

ub

e

ría se absorbe en

l

as p iezas de d ilatació~ que

está

n

dse

ñadas co

n un pr

e

nsa- estopa

s

e

n e

l

q ue hay que

supera

r

e l rozam i ento

entr

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empa

q

ueta

dura y e

l

t

u

bo liso. E l

coeficie

nte de

rozam

i

e

nto f se

tom

a

e

n-

tre 0 .2 5 0

.

30 .

Se a

dm it

e

q

u

e

a  

empezar e

l

serv i c io   l

a

empaquet

a

dura s

e

comprim e 1 asta qu

e

s

u

a

n

cho se r

e

duce de b a 09 by que

l

a pr

e

s ón entre ellas tubo es

i

gua

 

a la de

 

a

gu

a

 

sen

Como longitud

se

toma

el

tramo comprendido

desde la

junta

de

dilatación hasta

el

anclaje.

Rozamiento

en tos

apoyos qu

e

actúa hacia

el

anclaje (+)produciendo

u~

esfuer-

zo de compres

i

ón en la tubería cuando

a

um

e

nta 1 . a

t

e

m

per

atur

a producendo un

esfuer

zo de

tracci

ón

( - ) cuando

d

i

sminuy

e

la m

sm a

.

L a componente

del

peso propio

de la

tubería paralela a1

eje de la

misma

Y

que

tiende a producir

su

deslizamiento hacia

el

anclaje.

Tomado del Diseño Hidráulico de Sviatoslov Krochin

Como longitud

del

tramo

se

toma

la

mitad

de la

distancia

del

apoyo inmediato

su-

perior hasta el centro del anclaje.

1) La componente del peso propio de la tubería normal al eje de la misma:

cos a L

siendo:

=

et peso de la tubería

el

peso del agua

a

=

el ángulo de la tubería con la horizontal

Page 32: MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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En el ane xo

se pre

s

ent

a

n

ad em ás

J os

gráficos No. 2

, 3, 4,

5

qu

e

mu

es

t

ra

n

dis eños

st

a

nda

rd

d

e

c

asa

s d e

máqui

n

as

p a

ra ce

nt

r

a

l es a

continuació   se pres enta J a

siguie

nte figura obtenda "G u ía

pa r

a J a

e

labo

 

r

ación de pro

y

e

c

tos de

pequ

eña

s

ce

nt

rales

hidroelé

ct

ric

as d es

tinada

s a

l

a

e ectr

ificaci ón

ru

ra

l

de

 

Pe

r

ú " por e

l

lng .

Tsug

uo Nozaki

  l

a m

i s

ma q

u

e puede

s

er

utili

zada p ara de

t

e

r

-

mi nar el área ncces. r

i

a para

l

a casa de m áqu i nas d e un a pequeña centra

  hid

r

oe

éctrica,

s irviéndose de l os tos de caudal y ca (

da  

U \

c

on s

id e rar

l

a

ne

ce

sidad

de coocar

un sist

ema

d

e i zaje para

montaj

e y

mant

eni

-

m

ient

o de

J

os qupos.

preveer v ivie nda para e l op

e

rador.

los p

ano

s

de construcc ió

n d

e

berá

n

con

tene r t

odos

l

os

de

t

a lles pos

i b

l e

s,

pa

r

a q ue

m aes tro de

obr

a

pu

eda fácilmente inte

rpr

etaros

 

la fundación de los equipos tendrá que complementar su diseño de acuerdo a da-

tos de los fabricantes y cuando éstos proporcionen sus esquemas. En ocasiones el

d

i se

ño

fin

a l deberá hacerse du

r

ant

e J a

c

on s

tr

ucción después

re

cibir un esque-

ma

d

ef

n i

tivo

d

e

l

a

s máquinas q

ue es

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á

n s

umini

st

r

an

do

  y

a

qu

e se neces ita a

un

an -

c la

j

e sólido para evitar v

i

braciones o

rupt

uras durante la

op

era ción 

ubicación de

la casa de máquinas en relación al

río,

investigando la elevación de

la

creciente m.ixirna

y

el comportamiento

del

no

en relación

a su

cauce, pues

el rro

;Puede

cambiar su cauce erosionando sus or i l las.

para la fundación de la casa de máquinas hay que considerar

entre otros

factores

el esfuerzo admisible del suelo y los materiales existentes en la zona.

--

/

simplicidad de la construcción, mínimo uso de estructuras de acero

o

concreto ar-

mado.

facilidades de acceso.

materiales de construcción disponibles en el lugar.

zona o región del país en la que se construirá la P.C.H_; se tendrá que pensar en las

características del lugar tales como el clima, para proyectar la casa de máquinas de

acuerdo a estas condiciones.

dimensiones de los equipos electrom ecánicos.

b

<  

G F v

L a presión tran: m

i

t

i

da por e l bloque a

l

suco d ebe ser m enor q ue

l

a capacidad por  

tan te S

de

éste .

Fv

3

L

a re s

ult

a

nt

e

d

e

tod

as

l

as

fu

e

r

zas debe

pas

ar d

ent

ro de   tercio m edio

d

e l a

b

as e

.

1 )

ecuacron de la que se puede

encontrar

la distancia máxima

entre

apoyos.

El

es-

fuerzo admísibl

e traccion

p

a

ra tuberías

de

acero se toma general mente ~ntre

kg/cm2 y

-. kg/cm

Generalmente la distancia

entre

apoyos varia en-

tre metros.

.

7

.5.3 D

i s e ñ 1 1

del Anc la ie :

U

n

a v

e

z

calcul

a

fas

toda

s l

as

fu

erz a

s

que

actú

a

n

sobre u

n ~ nd

a j e s

~

o btene

l

as re

-

sul

tante

s de to das

l

as fuerzas en sentid o ho r

i

zonta  en se ntido v

ert

ca

l

d

. · s ( L x b x y) de

1

bloque d e a

nc l

aje se establece n en fun c ón de

es

-

as

tas do s fue

r

zas más ( 1 pes o propio G del b loque 

Las condicones de estab lid ad que deben ser s at sfecha s

so

n las s

i

guientes

:

Las fu erzas de , r

icc

ón e

n

tre e

l

b

lo

que e

l sue

o

,

deb e

n

ser

su

pe

r i

o

r

es

qu

e e l em -

pu je horizonta   F H:

Mr

s

cos

--------------·--

9,42 D

M

el esfuerzo máximo en la dirección del eje es:

4

El momento resistente es igual aproximadamentea:

cos

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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Q= =

Q = 0 55 50t

I • '

50

m 2

Q

.

{

3

02 03 0.4 0.51

.05

E

n

cuant

o a

d

iseño es

truc

tu

ra  s

e de be rán con

s

iderar

l

os

pri

nc ipios

d

e diseño

qu

e

as

e

gur

en su

es

tabil

ida

d

y r esisten c ia .

00

300

e

e

e>

20

0

o

"O

o

El d

ise

ñ

o

h i dr

á

ul i c

o de

l

a

estructura d

e descarga se

g ui r

á

l

os pas

o

s

estab l e

c

dos

en

e  

c

ap{

t

u lo 2

.

1 .4   correspon

di e

n

t

e

a di

se ño d

e ca

n

a

les. En

t

odo

ca s

o es fundam

enta

 

con

si

derar que no

s

e provoque

e

rosión

e

n l a sa li da d i

s

pon

e

ndo un ele

m

ento de

am

ort -

guac

ión.

A Q U l t

~

 l -

S

E

s la estructura que perm

it

e e l flujo de   ag ua desd e la sal ida de la turbina hasta

e

l

o o

cauc

e

natura l donde

se pueda desc

arg

ar

s in oca s ionar prob lemas

de

n i n

guna

cl ase .

9.1 . D EF IN I C I O N:

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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CEN TRAL H I D R O E L E C T R I C A

Marcclo Nov

ill

o, Quito

- E

cuador  

1

9

7

0

H ID R A U L I C A

Sam u

c

l True

b

a Coro

n

e

l

P E N S T O C K S - AN D

Bu ea u

of R e

cl

am atio

n

-

USA

P

. J. B

i

c

r

CIVILES

Co

mi

s

i

ón F edera

l

de

E l

ectric

id

ad

-

I nsttuto de Inves

tig

acion

e

s E lé

c

tri

cas,

x i

co  

1

980

H IO RAU L I C A D E CAN AL ES

Ju lian

A

guirr

c Pe

- CID I

A

T, M é ri d

a

- V enezue l a, 1974

A P L I C A D A

Herbert

Ad

dison,

Ba rc

elona - E spaña, 1 954

D E

Rubio San Juan, Barcelona - España, 1944

A

Werner He rz Muller-CIDIAT, Mérida

-

Venezuela, 1975

Burcau of Reclarnation, USA, 1965

José Gómez Navarro, Madrid - España, 1964

Gaudcncio Zoppettí, Barcelona - España, 1979

P A R A

E L A B O R A C I O N

D E

P E Q U E Ñ A S

DESTINADAS

A

ELECTRIFICACION

PERU

Tsuguo Nozaki,

Lima

-

Perú,

1980

D ISEÑ O

M I D R A U U C O

Sviatoslav

Krochin, Quito - Ecuador, 1978

ANEXO

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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Corrección

=

0,2

0,842

0,4

0,842

Ordenada del

Ordenada

Superior

0,6

0,940

rdenada inferior

0 , 8

0,973

e

la

lá mina

a zud

de

la lámina

1,0

1,000

1,2

1,024

1,4

1,045

126

0,126

0,831

1,6

1,064

,

1

0,036

0,036

0,803

1,8

1,082

,2

0,007

0,007

0,772

2,0

1,099

,3

0,000

0,740

0,4

0,007

0,006

0,702

0,027

0,025

0,6

0,063

0,060

0,620

0,7

0,103

0,095

0,560

V A L O R E S DEL COEFICIENTE D E S U M E R S I O N ES P A R A VERTEDEROS

,8

153

o ,

147

0,511

O E

PERFIL

HIDBODll\lAMICO

,9

0,206

0,198

0,450

h n

1,0

0,267

0,256

0,380

h n

s

s

hn

s

hn

s

1,1

0,355

0,322

0,290

1,2

0,410

0,393

0,2191,3 0,497 0,477

1,4

0,591

0,40

0,990

0,66

0,930

0,80

0,790

0,94

0,449

,5

0,693

0,662

0,090

0,45

0,986

0,68

0,921

0,82

0,756

0,95

0,412

,6

0,764

0,200

0,50

0,980

0,70

0,906

0,84

0,719

0,96

0,369

,7

0,916

0,873

0,305

0 ,55

0,970

0 ,7 2

0,889

0,85

0,699

0, 9

7

0,3 1 8

,041

0,9

8

7

+-

0 ,405

0,60

0,960

0,74

0 ,

869

0,86

0,677

0 ,98

0,254

,9

1, 1 72

1,108

0

,5

40

0 ,62

0,955

0,75

0,858

0,88

0629

0 ,99

0 ,

138

,0

1,31 o

1

,

2 3 5

0,693

0 ,63

0,950

0 ,7

6

0,846

0,90

0,575

1 ,00

0,000

, 1

1,

456

1 ,369

0

,

793

0,65

0

940

0,78

0 ,820

0,

92

0,515

, 2

1 ,609

1,508

0,

9

75

,3

1,769

1 ,65 4

1,

140

,4

1 ,936

1 ,804

1

,310

,

5

2 ,

1 1 1

1 ,960

1

,500

, 6

2 ,

293

2 , 1 22

1 ,686

,7

2,482

2, 289

1 ,880

,8

2 ,679

2 ,463

2,120

,9

2,883

2,640

2,390

,0

3

,

094

2,824

2,

500, 1

3,313

3

,0

1

3

2

,70

,2

3 ,539

3 ,207

2

92, 3

3 ,772

3 ,405

3 ,

1

6

,

4

4,

0 13

3,609

3,40

26 1

3 ,818

3,66

,6

.

4,

51 6

4,0

31

3,88

,7

4,

7 7 9

4,249

4, 15

, 8

5 ,049

4

,

4

7

1

4

,

40

,

3,9 5,326

4,699

4,6

5

,0

5,610

4,930

5,0 0,5

7 , 1 50

6,460

6, 54

Page 36: MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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No.4

Va lore s de K ' - ünd · 8/3 J · 1/2

m . , , , O

=

0,25

m =0,5

= 0,75

"1=1

1,5

m , , , , 2

s o/o

20 o/o

25 u /o

30

o/o

0.01

98.689

99.060

99.359

99.600

99.799

100.120

100.384

1,5

2,675

2,925

3,194

3,517 3,913

0.15

65.366

65.736

66.034

66.275

66.475

66.798

67.066

2 2,301 2,484

2,722

3,010 3,330

0.02

48.710

49.077

49.375

49.616

49.816

50.142

50.415

2,5 2,073

2,252

2,484

2,722

3,010

0.025

38.720

39.086

39.382

39.624

39.825

40.143

40.429

3 1,920

2,087

2,301

2,524

2,820

0.03

32.063

32.427

32.723

32.964

33.166

33.497

33.776

,5

1,820

1,994

2,174

2,408

2,675

0.035

27.311

27.674

27.969

28.21 o

28.412

28.745

29.027

1,768

1,909

2,

1 0 1

2,301

2,566

0.04

23.750

24.110

24.405

24.646

24.848

25.183

25.468

,5

1,701

1 ,563

2,032

2,236

2,484

0.045

20.981

21.340

21.634

21.875

22.078

22.415

22.703

,605 1,799

1,981

2,474

2,408

0.05

18.769

19.126

19.419

19.660

19.863

20.202

20.492

,5

1,613

1,768

1,932

2,444

2,371

0.06

15.5

15.8

16 .1

16.4

16.6

16.9

17.2

,589

1,739

1,909

2,101

2,319

0.07

13.09

13.44

13.7

14.0

14.2

14.5

14.8

0.08

11.32

11.67

11.93

12.20

12.40

12.75

13.06

9.09

9.95

10.29

10.58

10.82

11.03

11.38

11.68

TABLA

0.1 o

8.86

9.19

9.52

9.72

9.93

10.28

10.59

0.11

7.97

8.30

8.59

8.82

9.03

9.38

9.70

0.12

7.22

7.50

7.84

8.08

8.28

8.64

8.96

0.13 6.60 6.93 7.21 7.44 7.65 8.01 8.33

aterial

del

Mín.

Med.

Máx.

0.14

6.06

6.39

6.67

6.90

7 .11

7.47

7.79

0.15

5.60

5.92

6.20

6.44

6.65

7.01

7.33

oca áspera

0,040

0,045 0.16

5.20

5.32

5.79

6.03

6.24

6.60

6.93

oca igualadas

las

asperezas

0,020

0,033

0,035

0.17

4.84

5.16

5.44

5.67

5.88

6.25

6.58

anales grandes en buen estado

0,020

0,0225

0,025 0.18

4.53

4.85

5.12

5.36

5 .57

5.93

6.2 6

anale

s gr andes en estado re gular

0 ,023

0 ,025

0,027

0 .19

4 .23

4

.5

6

4

.83

5

.07

5. 28

5 .65

5 .

98

an

a l

es

gran

de s

e

n

m a l

es

ta

do

0,02

5

0,0275

0,030 0 .20

400

4 31

4 58

4 82

5 .03

).39

5.72

an

a

l es m a los s e

m

i -d

er

rumb

a

do  

0,0

28

0, 0 3

0

0 ,033

Ca n a l i

rr

eg ular con v

e

g

et

ación

0,033

0,035

0040

0. 21

3 .

77

4.08

4.35

4.59

4 . 80

5

.1

6

5.49

0

.22

3.57

3 .87

4 .15

4

.37

4

.59

495

5

.29

a

de

r

a

ce

pi

ll

ad a

0 ,0 0

0 ,0 3

0,014

0 .23

3 .93

3 .68

3 .95

4

.

19

4.

3 9

4

.

7 6

5

.1 0

a

dera s i n

ce

pillar

0

0

12

0,015

0,018

0 .24

3. 2 1

3 .51

3. 78

4

01

4 .

22

4.59

4.93

o

rm igó

n

s

i n

a

l i s

a

do co n

b

u

e

n

e

ncofra do

0;013

0014

0, 015 0 .25

3. 06

3.35

3

.

62

3 .

86

4 .0 6

4.43

4.7 6

o

rm

igón con

hue

ll as de

tablas

0015

0

,

016

0,

01

8

0 .26

2 . 9 1

3 ,21

3 .47

3 . 71

3 .92

4

.29

4.62

o

rm i gón a lisado

0 ,0 1

0

,0 1 2

0 013 0 .27

2 . 7

8

3

.08

3 .3 4

3 .57

3 . 7 8

4

.15

4.49

am po stena, p i

ed

ra

0,0 7

0 ,022 5

0,0 3 0 0 .28

2 .66

2.95

3 . 21

3 .45

3 .65

4.02

4. 3 6

ab

i o nes

0,025

0,027

0, 032

0

.2 9

2.54

2 .83

3 .10

3 .33

3 .53

3. 91

4

.

25

ad

rill

o enlu c i

d

o

0,0 2

0 0 1 5

00 17

0 .

30

2

.44

2. 75

2.99

3 .22

3.43

3 .80

4 1 4

0. 3

1

2.38

2 .62

2 .89

3. 1 2

3.32

3

.

6

9

4.04

0 .3 2

2.25

2 . 5 3

2 .79

3 .

0

2

3 .23

3 . 60

3.94

0 . 3 3

2 .1 6

2.4

5

2.71

2. 93

3.1 4

3 .5

1

3 .86

a terial

V alores de

m

0 .3 4

2 .08

2

.3

6

2.

62

2. 85

3 .06

3 .43

3 .77

ba jo

a

gua

sobre ag ua 0. 3 5

2 . 01

2 .54

2 .77

2 .98

3.35

3 .69

0

. 36

1.94

2 .

21

2.47

2

.

70

2

.

91 3

.

28 3

.

6

2

0

.

3 7

1. 8

7

2

.1

5

2 .40

2.

62

2 .

83

3

.

20

3.55

re nas finas

3,0 - 3 , 5

2 ,5

0 .38

1 . 81

2

.

0 8

2

.34

2. 56

2 .77

3 .14

3.48

uelos i mo arc noso s

2,0

-

2 ,5

2 ,0

0

.39

2 .02

2.27

2

.

5

0

2.

7 1

3

.08

3.42

u

el

o s l

im

o - arc il l oso s

1 ,5

- 2, 0

1, 5

0

.4 0

1 . 68

1.

97

2 .2 1

2.44

2 .64

3.02

3.30

Arenas g ru esas grava s

1,0 - 1, 5

1 , 0

A

rci ll a s comunes

lo

es

1,0

- 1,5

1 ,0

Arcil la

s co m

p

a

ct

as

1 ,0 . 1 ,25

0,5

~

1 ,00

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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d / B

=O

m =0,25

m-0,5

-0,75

m

1,5

d / B

= 0,25 m =0,5 m ~ 0,75

1,5

1.50

0.264

.

0.443

0.635

0.829

1.018

1.38

1.55

0.252

0.428

0.619

0.812

1.000

1.36

1.70

.41

1.64

2.15 2.38

2.59

2.96 3.30

1.60

0.240

0.414

0.604

0.795

0.983

1.343

1.69

.42

1.59 1.86

2.11 2.33

2.54

2.91

3.25

1.65

0.229

0.401

0.590

0.781

0.968

1.327

1.67

.43

1.54

1.80 2.05

2.27

2.85

3.20

1.70

0.219

0.389

0.576

0.767

0.953

1.312

1.66

.44 1.49 1.76

2.01

2.23

2.44

2.81

3.15

1.75

0.210

0.378

0.564

0.753

0.940

1.298

1.64

.45

1.45

1.96

2.18

2.39

2.76

3.10

1.80

0.201

0.367

0.552

0.741

0.927

1.284

1.63

.46 1.4

1

1.67

1.92

2.14

2.34

2.72 3.06

1.85

0.192

0.357

0.541

0.729

0.915

1.272

1.62

.47

1.37

1.63

1.87

2.10

2.30

2.67

3.02

1.90

0.185

0.348

0.530

0.718

0.903

1.260

1.60

.48

1.331 1.59

1.83 2.06

2.26

2.63

2.98

1.95

0.178

0.339

0.520

0.707

0.892

1.249

1.59

.49

1.294

1.55

1.80

2.02

2.22

2.59

2.94

2.00

0.171

0.330

0.511

0.697

0.882

1.238

1.58

0.50

1.260

1.52

1.76

1.98

2.19

2.56

2.90

2.10

0.159

0.316

0.494

0.679

0.863

1.219

1.56

0.52

1.196

l .45

1.69

1.91

2.11

2.49

2.83

2.20

0.148

0.302

0.479

0.662

0.845

1.201

1.54

0.54

1.137

1.39

1.63

1.84

2.05

2.42

2.77

2.30

0.138

0.289

0.464

0,647

0.830

1.184 ,

1.53

0.56

1.082

1.331

1.57

1.79

1.99

2.36

2.71

2.40

0.1291

0.278

0.451

0.633

0.816

1.169

1.51

0.58

1.032

1.279

1.51

1. 73

1.93

2.31

2.65

2.50

0.1211

0.268

0.439

0.621

0.802

1.156

1.50

0.60

0.985

1.203

1.46

1.68

1.88

2.25

2.60

2.60

0.1139

0.258

0.429

0.609

0.790

1.143

1.49

0.62

0.942

1.184

1.42

1.64

1.84

2.21

2.55

2.70

0.1075

0.250

0.419

0.598

0.779

1.131

1.47

0.64

0.902

1.142

1.3 7

1.59

1.79

2.16

2.50

2.80

0.1015

0.242

0.410

0.588

0.769

1.121

1.46

0;66

0.865

1.102

1.332

l.55

1.75

2.12

2.46

2.90

0.0960 0.234 0.401 0.579 0.759 1.110 1.45

0.68

0.830

1.065

1.294

1.51

1 . 7 1

2.08 2.42

3.00

0.0911

0.227

0.394

0.571

0.750

1.101

1.44

0.70

0.797

1.030

1.257

1.47

1.67

2.04

2.39

3.10

0.0865

0.221

0.386

0.563

0.741

1.092

1.433

0.72

0.767

0.997

1.224

1.43

1.64

2.01

2.35

3.20

0.0823

0.215

0.379

0.555

0.734

1.084

1.43

0.74

0.738 0.967

1.191

1.40

1.60

1.97

2.32

0.0784

0.210

0.372

0.548

0.726

1. 0 76

1 .4 1 6

0.76

0.711

0.937

1.161

1.37

1.57

1.94

2.29

3 .40

0 .0748

0205

0.367

0 .542

0 .7 1 8

1 .

0

69

1 .4  

0.78

0.685

0.

9

11

1.13

3

1 .345

1.

54

1. 91

2.2

5

3.50

0 .071 4

0

.200

0 .3 61

0 .

5

3 6

0 713

1 . 0 62

1.402

.60

0.05

83

n

1 OG

0.530

0

.707

1. 056

1.39

••

080

0661

0

.885

1 . 1 05

1 .3 1 5

1. 5 1

1.88

2 .23

3

.80

0

.0627

0

.18 8

0.346

0.59

0 695

1 . 0 44

1.38

0.82

0

.639

0 8

6

0

1.

079

1.

2

89

1.49

1 .86

2.20

4.00

0 578

0180

0.3 37

0 .5 09

0

. 686

1. 0 34

1 .37

0 .84

0.617

0.838

1 . 055

1.

269

1. 46

1.83

2 .17

4.50

0.047

9

0 .165

0.3

9

0.489

0664

1 .0 1 1

1

.35

0 .

86

0.597

0 .8 1 5

1 .032

1 .240

1 .44

1. 80

2 .1 5

5

.00

0 .0404

0 1

5

3

0 .305

0.474

0 .647

0.

99

3

1.332

0 .

88

0.577

0.7 94

1.010

1.

2 18

1 .4 1

1. 78

2 13

0 .90

0 .55 9

0776

0. 989

1 .39

1. 7 6

2 .

1

1

0 .92

0.542

0 .7 55 .

0.9

70

1. 176

1 .37

1.74

2.0 9

, 0

.9

4

0 .526

0.737

0.9

51

1.1 56

1. 72

2.07

0.

96

0.510

0 .720

0 .940

1 .333

1.70

2 .05

0 .98

0.495

0704

0 . 91 6

1. 119

1. 3

1 5

1. 68

2 .03

1 .0 0

0.481

0 .688

0 .898

1. 1 02

1 .298

1. 66

2

.0

1

1. 0

5

0.448

0.6.52

0860

1.

063

1.259

1.62

1 .9

7

0.4

1 9

0

.619

0. 825

1. 0 2 6

1 .220

1

.5 9

1. 93

1.15

0.392

0.590

0.

793

0.994

1 .186

1.55

1.

90

1. 20

0.369

0 563

0.

76

5

0 .964

1 . 1 56

1.

52

1.86

1 . 2 5 .

0.347

0 .538

0. 73 9

0 .937

1. 12 8

1 .49

1. 84

1 .30

0.328

0.516

0 71 5

0 . 91 1

1.102

1 .4 7

1 .81

.

,

1.35

0

.3

1

0

0.49

5

0

.

692

0

.

888

1. 0

7

9

1

.44

1.

78

1

.4

0

0.293

0

.47

6

0672

0

8

67

1 . 057

1 .42

1.7

6

1. 45

0.279

0

.45 9

0 653

0. 847

1 .036

1 .4

0

1.74

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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, ,...01.tt r.io.

Valores

de K

B ·

8/3

J · 1 /2

d / b

=O

0.25 0.5

0 .75

=

1.5

=

d / b

=O

0.25

0.5

0.75

1

m 1 .5

= 2

0.40

0.146 0.171

0.192 0.212

0.229

0.262 0.291

0.01

0.000458

0.000460

0.000461

0.000462

0.000463

0.000465

0.000466

0.41

0.151 0.177

0.200 0.221

0.240

0.275

0.306

0.015

0.000895

0.000900

0.000904

0.000907

0.000910

0.000914

0.000918

0.42

0.157 0.183

0.208 0.230 0.251 0.288 0.322

0.02

0.00144

0.00145

0.00146

0.00146

0.00147

0.00148

0.00149

0.43

0.162 0.190

0.216

0.240 0.262 0.301 0.337

0.025

0.00207

0.00209

0.00210

0.00212

0.00213

0.00215

0.00216

0.44

0.168

0.197 0.225

0.250 0.273 0.314 0.353

0.03

0.00279

0.00282

0.00284

0.00286

0.00288

0.00291

0.00293

0.45 0.172

0.204 0.233

0.260 0.284 0.328 0.369

0.035

0.00358

0.00363

0.00367

0.00370

0.00372

0.00377

0.00380

0.46 0.177

0.211 0.242

0.270 0.296 0.343 0.386

0.04

0.00444

0.00451

0.00457

0.00461

0.00465

0.00471

0.00477

0.47

0.182

0.217 0.250

0.281 0.308 0.357

0.404

0.045

0.00538

0.00547

0.00554

0.00560

0.00566

0.00574

0.00582

0.48 0.188

0.224 0.259

0.291 0.320 0.372 0.421

0.05

0.00637

.

0.00649

0.00659

0.00667

0.00674

0.00685.

0.00695

0.49 0.193

0.232 0.268

0.302 0.332 0.387 0.439

0.06

0.00855

0.00875

0.00888

0.00902

0.00915

0.00929

0.00949

0.07

0.0109

0.0112

0.0114

0.0116

0.0118

0.0121

0.0123

0.50 0.199

0.240 0.277

0.312 0.345

0.403 0.457

0.08

0.0135

0.0139

0.0142

0.0145

0.0147

0.0151

0.0155

0.52

0.209

0.254

0.296

0.334 0.369

0.435 0.495

0.09

0.0162

0.0168

0.0172

0.0176

0.0180

0.0185

0.0190

0.54

0.220 0.268

0.315

0.357 0.397

0.468 0.535

0.56

0.231 0.283

0.334 0.381

0.425 0.503 0.576

0 .1 o

0.0190

0.0198

0.0205

0.0209

0.0214

0.0221

0.0228

0.58

0,242

0.299

0.354 0.405

0.453 0.540 0.620

0.11

0.0221

0.0230

0.0238

0.0245

0.0251

0.0260

0.0269

0.60

0.252 0.315

0.375 0.430

0.483

0.577 0.665

0.12

0

0253 0.0264 0.0275 0.0283 0.0290 0.0303

0.0314

0.62

0.263 0.331

0.396 0.456

0.513

0.617 0.71

0.13

0.0286

0.0300

0.0312

0.0323

0.0332

0.0347

0.0361 0.64 0.275 0.347 0.417 0.483 0.544 0.657 0.76

0.14

0.0320

0.0337

0.0353

0.0365

0.0376

0.0395

0.0412

0.66

0.285 0.364

0.439

0.511 0.577

0.70 0.81

0.15

0.0355

0.0376

0.0394

0.0409

0.0422

0.0446

0.0466

0.68

0.297 0.381 0.462

0.539

0.61

'I

0.74 0.87

0.16

0.0392

0.0417

0.0437

0.0455

0.0470

0.0498

0.0522

0 .1 7

00429

0 .

0458

0 .

0483

0.0503

0.0522

0.0554

0.0583

0.70

0.308

0.398 0.486

0.567 0.645

0.79 0.92

0. 8

0 .

046

8

0

0

501

0

0529

0.0553

0.

0 5

7

5

0 .06 2

0

06

47

072 0 . 3 1 9

0.41 5 0 .5 0 9

0.597 0.680

0.83 0 .98

0

.1

9

00507

0 .0544

0 .0577

0 .

0606

0 .0606

0 .067 3

0 .0713

074 0330

0 .433 0 .534

0

. 62 7

0.72

0

88

1.

04

0

.7 6 0 .342

0.451

0.55 9

0.660 0.75

094 1.10

0 .20

0 .0547

0

.0589

0 .0627

00659

0

0686

0

.0740

0.0781

078 0.353 0.470

0 .

584

0.693

0.79 0.99

1.1 6

0

.

21

00588

0.0635

0

.

0680

0 .

0 7

1 3

0 .0 7 47

0 .0808

0 .0 855

080

0.365 0.488

0 .610 0 .73

0

.83

1.04 1.23

0.22

0

.06 2

9

0.0680

0 .0734

0

.

0774

0 .0808

0.0875

0093 5

0 .82

0.376

0 .5 0

7

0

.

636 0 .7 6

0 .87 1. 1 o

1.30

0 . 23

0.0671

0 .

0734

0 .

0787

00835

0

.0875

0 .0949

0 .1

02

084

0 . 388 0.526

0.663

0

.79

0 .92 1. 15 1 .3 7

024

0.0713

0 .

0781

0 .0841

0 .0895

0.0935

0.

1 02

0 1

10

0.86

0 .399 0.5 45

069 3

0 . 83

0.96 1 .20

1 .44

0

25

0 .0760

0 .0835

0 . 0895

0.0956

010 1

0.

11

0

0 .1 18

0

88

0 .411

0565 0.72

0 .

87

1. 00 1.26 1. 5

1

0.

26

00801

0 .0882

0 .

0956

0.102

0. 108

0.118

0. 1

27

090

0 .422

0.585

075

0 . 90

1.

05 1 .3 3

1.59

0 .27

0.0848

00935

0 .102

0.109

0

.

115

0 1 27

0.

3

7

0 . 92

0 .4

34

0.605

0.7 8

0.94

1.10 1.39 1. 67

0

.28

0.0895

0 .0989

0 .1 08

0 .1 1 6

0

.1 22

0

.1

35

0.146

0

.94

0.446

0.625 0.81

0 .98

1.

15 1

.4

6

1.75

0.29

0 . 0935

0.104

0 1 1 4

0

.1 22

0 .1 30

0.1 4

4

0.156

0 .96

0

.4

58

0646

0

84

1. 0 2

1.20 1.53

1.84

0 .98

0.469

0 .

66

7

087

1.06

1.25

1.60 1.92

0.30

0 .0983

0. 1

o

0 120

0 .130

0.138

0 .1 53

0 1 67

0.31

0 .103

0.1 16

0 . 1 2 7

0.

1 3 7

0 1

46

0163

0 . 1 78

1

.

00

0.480 0 .68 7

0.90

o

1.30

1.

66 2 . 0 1

0

.32

0.108

0 .1

21

0 .134

0 .1

45

0 . 1 55

0 .172

0189

1. 0 5

0

. 5

11

0 .74

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1.43

1.85

2

.24

0

33

0

.1

12

0

.1

27

0 .1 41

0.153

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1 .1 0

0 .540 0 .80

1.06

1 .33

1 .

57

2.05 2.49

0.34

0

1 17

0

.1

33

0 .14 7 0

.

160

0

.1

72

0

.1

93 0.212

1.

1

5

0

.

570

0.

86

1.15

1. 4

5

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2 2.25

2. 7

5

0.35

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0

.225

0

.600

0

.92

1. 24

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0

.1

28

0

.145

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90

0

2

1

5

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3 0

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0

.132

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.1 85

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1 .44

1.84

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0

1

77

0 1

94

0.209

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1.

3

5

0 .690

1.

1 0

1 .54 1.98

2.40 3.20

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1

0 .1

64

0 .

1

84

0 .203

0 .

2 1 9

0 .250

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1. 40

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1.

17

1.65

2 .1 3

2 . 59 3.49

433

1 .45 0.75

1.24

1 .7 6

2

. 28 2 . 79

3.77

4.70

Page 39: MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 39/59

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1.45

2.11

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.87

1.53

2.24

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0,0479

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.93

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7

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1.75

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.80

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3.76

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.99

1.84

2.78

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9

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0,0987

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1.85

5.30

7.45

.90

1.05

2.01

3.09

4.20

10

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0,1131

o , 1200

.43

5.60

7.88

10.0

11

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o , 1022

0,1077

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2.00

1.08

2.10

3.25

11.3

12

21,256

o ,

1063

o , 1122

O, 1190

0,1260

o ,

1350

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o ,

1560

6.24

8.82

2.10

1.15

2.28

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12.6

13

23,087

o , 1154

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0,1500

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5.42

6.91

9.83

2.20

1.21

2.47

3.92

14.0

14

24,933

o , 1247

O, 1329

o ,

1425

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o , 1660

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5.96

7.60

10.9

2.30

1.27

2.67

4.28

12.0

15.5

26,795

o , 340

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O,

1547

O, 1680

o , 1830

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1.33

2.87

4.66

6.54 8.41

16

28,675

O,. 434

O,

1544

o , 1674

o ,

1830

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3.08

5.06

19.0

30,573

o .

528

o ,

1683

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o ,

1980

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7.81

10.1

14.6

.60

1.45

3.30

5.48

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O,

625

o ,

1768

o ,

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22.7

19

34,433

O ,

1722

o ,

1883

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0,2320

0,2630

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9.15

12.0

17.4

.80

1.58

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24.8

20

36,397

1820

0,2020

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0,3340

0,4010

9.89

13.0

19.0

.90

1.64

4.00 6.86

21

38,386

o ,

1919

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14.1

20.6

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22

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0,3390

0,

39 20

0

,

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1.70

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0,3690

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15

.15

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3.10

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7 .887

11.50

31.7

24

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o , '226

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0,2864

0 ,33 1 o

0,4010

0,5020

0

,6700

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1 6

.3

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4

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9

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.

1 9

25

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0,2639

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0,3 041

0,3590

0 ,

4370

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8

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26

48 ,773

O, 439

0,2777

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0 ,

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4

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1 ,

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0

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0

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1

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,9030

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,

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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Apoyos con cojinetes de rodillos

o soportes

basculantes.

Acero sobre

acero

con

lubricante

sólido

Acero sobre acero con

lubricante

de grafito

Acero sobre

acero

Acero sobre hormigón o mam-

postería de piedra

Acero sobre hormigón con capa

intermedia

de

cartón asfaltado.

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ados para este fin:

e l cajón de u

n

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arr

ill a en e   mismo

,

etc   Las canastas se transportan si

n

amarrar

se   por lo

q

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Entre

los

materiales

de

construcción

de

manejo bajo costo tenernos

a los

Consisten estos en paralelepípedos rectangulares conformados con malla de

alambre {canastas) que son armados en el sitio y rellenados con material pétreo.

1/ Entendiendo corno tales, las microcentTales dehasta

SO

kw, las minic<)ntralc~ con potencia entre 50 500 kw

y las pequeñas centrales

hídroeléc rkas

con potencia entre

500 y

5000 kw.

Muchas de fas veces la

solución

a un

problema ingenieril, especialmente cuando

se'

tratan de obras modestas, fa encontramos mirando alrededor del sitio donde pensamos

emplazarlas, madera, piedra, tierra, fácilmente obtenibles en

el

sitio, pueden ser

los ma-

teriales de construcción que empleados

con

sentido común pueden servirnos para dar

la

forma

final a

una estructura.

lQué significa esta "extrapolación"?. Simple y llanamente que pretendemos dar

a la central modesta fas seguridades que exigen obras mayores de alto costo de inver-

sión. Resultado: complicamos y encarecemos

las

obras.

Cuando hablamos de Centrales hidroeléctricas de modesta potencia 1 / es muy

común escuchar opiniones sobre su elevado costo relativo de instalación. En realidad,

se trata de una apreciación no muy exacta y muchas de las veces deriva de la "extra-

polación" de experiencias en centrales de gran capacidad.

5 .

D

e

t

a

ll

es

Co

n

stru

ct

vo

s

3.3

ANEXO

4.

3.1 Ma

t

e riales

Arm

ado re

ll

eno de las canast

a

s

3 . 2

2.2 Azudes

23

Obras Auxiliares

3.

2.

OBRAS QUE

. to defensa fluvial

2.1 Obras

de

encauzam1en

.

1.

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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2.

2 .

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ura 2 2.

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a

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niv

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narias . E l delanta   de

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os

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a.

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se mues

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re

n

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pta

nt

es.

Muchas de las veces artificialmente se crean tramos rcctil íncos en un cauce curvo

alterando notablemente equilibrio alcanzado por

el r

poniendo por

lo

tanto en

ia

-funcionalidad

de la

obra.

Tal es el

caso

de las

obras de defensa

en el

río Ambi

(Ecuador)

en las

que

se

cometieron algunos errores que llevaron

a la

destrucción parcial

de

la

obra

(Véase

figura

2.1 ). En

primer lugar

al

rectificar et cauce no

se

tomó en cuen-

ta que

la

corriente concentraba

su

velocidad en

el

tramo rcctil íneo artificialmente crea-

do. menos significativo consistió en no dar protección

ad

ec

uada contr,   la erosi ón

a

l píe del muro

q

ue fue socavado colapsó. Por fin, un ter-

ce

r e

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en ga v i

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u

e es una obra fl e

x

b l e .

La

ubicación,

el

trazado

las

dimensiones de

las

obras dependen

del

efecto que

se

quiera conseguir y

en

esta memoria no profundizaremos este aspecto limitándonos

a las

obras cuyo objeto consta

en el

título

del

presente solamente como obras de

complementación de

un

aprovechamiento hidroeléctrico.

Espolones

Revcsti miento de las orillas

Muros longitudinales

Las principales obras de cncauzamien to defensa fluvial son:

o r r n r . s rn

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rea

r un c

u

e

n

co

amortigua

dor.

En es t e ca

s

o e

l

lec

h

o de l

r

ío

pu

e

d

e o no ser rev

es

tido

dep

en

d i

endo de

l

as con

d i

c

ion

e

s

del terr eno

qu

e co

nfo

rm a e l cau c e .

En l

a

fi gu

ra

2.3

. se ve

u

na p

r

ot

ec

ci

ón

con

cu

e

n

co

amort

i

gu ad or sin reves t   m i

ent

o d e

l

echo

 

Prote

cc

i

ó

n

c

on

zampea

do

 

Creac i ó

n

de u n c

uerp

o amort iguador

L

a ca íd a

d

e l a

gu

a

d

es

de

el

cima

cio

d

e

l

azud puede

produ

cir

eros

i ón e

n

el pie de

 

mism

o   En es

te

cas o

es

n

c

cc s

ari

o proteg

er

l a

est

ruc

tu r a c

ont

ra l a

so

c

avació

n. La

p

r

otec

 

ci ó

n

del cauce pu ede ha

c

e

r

se de dos ma

ne

ras:

Pa

r

a m a

nten

er

los

ca

ud

a

l

es b ajos en e l ce ntro del azud,

l

a par

t

e ce

ntra  

de

  mi s

mo

se

l

a

di

seña co

n u

na

d

e

pres ón

( fig

. 2 .

7

a.)

. I g

u

a

l

efecto se pu ede

log

rar colo

ca

ndo l

a

s

hilada

s de g

avi

o

n

es de ta

l

m odo

q

ue

va

ya

n l

ev

antadas al ll ega

r

a

l

as or

l l

as 2.7b.) .

CRI TERIOS

D

E D I S E (

~ O

E

ste e

s un az

ud

qu

e

se

c

ompo rt

a

hiddu lic a

m

ente

m

e

jor

que l

os a

nte

r

iore

s.

S

in

embar

go , imp

ica re

so

lver algunos p r ob l em as de

d i

se

ñ

o

l

o c ua

l

lo hace m ás caro que lo

s

otros tipo s.

S

u adopción debe rá ser debidamente ju st fi ca da (fi

g

.

2

.6.) 

O c

pe r

f l hiú

od i

n

á

mico

Sin embargo

la

cnergja residual a disiparse

al

pie del azud es mayor que en el perfil

escalonado (fig.

2.5.).

La

venta

a

consiste principal mente en que se acompaña la lámina

vertiente

elimi-

nando los problemas de los tipos de azudes anteriormenteexamlnados.

De perfii

con talud

En cambio e s necesario proteger las caras horizontales del impacto del material

arrastrado por el río. De

ah(

que de esperarse

abundantes frecuentes

descargas con

materia l de considerables d imensiones no es recomendable

este tipo

de

azud.

{fig. 2.4.).

La principal ventaja es que por la configuración del perfil se divide la energía del

salto

en algunos escalones.

El

impacto en la base

es

una parte de

la energía

total que

lle-

garía desde un azud vertical.

De pe1iil csca unado

Es aconsejab le en n 'os de montaña donde se espera tránsito de piedras troncos

durante

las crecidas, Debido

al

salto de agua que se produce es necesaria una adecuada

protección del pie

;1gua s

abajo del azud (fig. 2.3.)

La princip .11 ventaja de este

tipo

de azud es que

no

se necesita proteger la malla si-

solo el

De perfil Vertical

Page 47: MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 47/59

L

a

pr

es

en

cia

d

e

lo

s

d

i

a

fr

ag

m

a

s

p

errn

t

c una

me

j

o

r di s

t

ri

bu

c

i

ón

de  

materia

 

p

étreo

dentro de

J

a

co

c

ho n

e

t

a.

Es

te

particu

lar e

s

m

u

y

important

e

especamente

cu

ando l

a

s

colchonetas

v

an coloca das sobre t alu des

,

dond e, po r acció

n

d e

l

a fuerza de

gr

a

veda

d, e

l

En el

no

rm a

l

s e

acost

umb

r

a p

o

ner un d

iafra

gm a del m is mo m a

te

ri a

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q ue

di v

ide f a

ca

nas ta e

n

d

os v

a

nos

  En l a

s co

ch

on

e

tas

se

p

one d

i afragmas

c

ad

a

0

50 -

0.60 m .

Las

dim

e

nsiones d

e

l

a

ca n

a

sta

e

n

un

g

avión

nor

m a

l son

1.0 x 1

.

0

x 2 .

0 m .

En l

as

ll am adas co lc hone tas e

l

es

pe

sor di sm inuye pud i endo 0.25, 0. 3 0 0.5 x x

2 . 0

rn

.

U

n

o

d

e lo

s

e

l

em

ent

os

q

ue c

onstituyen l as

obra

s

e

n

ga v

i on

cs

es fa c anasta

, ésta

cons iste

e

n un a c

a j

a pl an

a

d

e

a lamb

re

s

con m a

l las ex

a

g

onales de x

7

cm.

ó

6

8

cm .

te j id as a dobe to

rsión

.

Para ilustrar lo dicho, analicem os un muro de defensa fluvial en gaviones, prote-

giendo una orilla con tendencia a reptaciÓ J.

El

muro constará de dos partes: una es-

tructura

maciza

C U C

servirá a la vez para proteger

la

orilla la erosión del flujo con-

tener

Ja

reptación del terreno en ribera y un delantal que pro tegerá muro de posi -

bles socavaciones que podrlan hacer fallar

fa

obra. En el primer caso se trata de contra-

rrestar el del material reptante y se dará al muro f a

so

lid ez

n

ece

s

aria m

ediant

e

un dimcnsio n a 1 1 1 i cn 1 0 robu sto de su seccó n,

J

a ad

o

p

c

ión

de di afra gmas

y

ti rantes ho -

rzon

t

al

es

ob   irnos , d i s

m i

nuc i ón

de

l

os

vac

r

os , et

c.; en

el segun d

o

c

as

o   l as d

e

fo

r

ma-

cio

nes son incv i

t

.i b l cs se trata más bi en de favo re cerlas con esp

es

ores de l

de

an tal de

m

enor

e

s d

im en

s ion es , re

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n

o co

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as ma

s peq ueñas ,

m a

llas d

e a

l

am bre de m

e n

or

a

b

en ura e

n

a s ca n a

stas

, et c . fi g

. 3

.1 .

)

.

No se debe o lv idar, que una de

fas

ventajas princ ipales de la obra en gaviones es su

defonnabilid;id, propiedad ésta que deberá ser

explotada

en aquel las obras donde de-

formacion es m.is o menos considerables son inevitables. Igualmen te se deberá tornar en

cuenta

fa

cfdorrnabiJidad de ohra en gavioncs para ev i tar <:o luciones que combinen en

una misma obra

tlemcntos

ríg idos (hormigón o

mortero

de cemento) con

otros

defor-

mables (gavioncs) . Es más,

la

ejecución de los trabajos en gaviones se adecuarán a las

deformaciones que se esperan en determinada

parte

de las obras.

La necesidad de conocerlas deriva del hecho de que una estructura en gaviones no

es un tipo cualquiera de

estructura a

gravcd.1d sino una

estructura

muy part icu lar con

caracter(sticas funcionares suyas propias, fas cuales deben ser consideradas al concebir

Ja

obra.

En las p ; íg inas siguientes se da una serie de recomendaciones normas para una

conecta ejecución de las obras en gavíoncs.

Los

g.1vionc~~ rueden

ser utilizados en r.ípidas con modestos

caudales,

en canales

donde el revestimiento no necesita ser imperm eable si de los t2ludes del ca-

nal, en muros de contención para proteger e dificios, carreteras, etc.

>

)

- + - - -

-:

.

-- -.

-_::.~:.~

. . , v io n

c

s en obra

s

aux iliares d

e

ahí q

ue

Es amplio e

l

campo d e de

l

os ga ndando eso si que se ob-

les recom e

e

'

ha remos un a simpe

nu1

:nc r _ ac 1

o

n de la s

P

~ 5 , 1

1

1

.

." d ; lo

s tr

aba os .

ser

ve

n

t

odas

l

as norm as

in

dicadas para l a ejecuc i

ó

n

. d

ermeabilizar

la estructura, seco-

guas arriba delante del azud, con fines e

1

P ·

loca materia. arcilloso

formando

una especie de rampa.

. . m uro en

z

av

iones

o re

v

e

st

im i

e

n -

La

pro

t

e

cc i

ón

l a

t

er a

l agu

as ar

r i

ba

consi

st

e en ~

n

, un : di

s

tanc

i

a d

e

2

a 4 m e

-

to d e l as orillas con colchonetas en e

r

tros o en los 1 (mltcs

de

l

a

ram

pa

arcillos

a

.

d

e l

azud t ende a for

zar

el fl uj

o de-

. La ca rga

d

e agua q ue p

u

ed e

~st

a

b

leceLe

a_n t

c

s

crrncab

es

e

l

pe lig ro de fa

l

a por

los

co

st

a

d

os

d

el S

i

e

nd

o

g

av

1on

es P

s

u

b p

r

es

ión

está

exc

lu í

d

1

m ate

ri

al

. . . s ara aseg

ur

a rse e que e

in

emb

a

rg

o, es

neces

a

ri

o

torna

r

P.

de l as o i

ll

as no se rá arras

t

ra do por

. . n tab c< > tacado d e m adera , una za

~

 

L

as

m

edid

as

a

pued

e

n

e

n u

. .

1 · .

c

or

r

uptibl

e

ést

a úl tima

es

a de mater ia

1 1 1 ' · • , "

d

e

m ate

n a

l

o

u _

n

a

m e

rn

e

anul

e

e l efect

o

d

e

qu

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~

..

prefe rib l

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que sea d

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ate

rial

filtrant

e a

de qu

podría s urg ir.

.

l

de se puede co locar m a -

Par

a

prot

e

ge

r la m

a

lla

d

e

lo

s

golp

e

s de l m ate~

a h

rrn i uó

n

c

on

junta

s.

(V éase fi

g.

dera debdamente fijada a l a m a lla o u na

l

ose ta e

0

2

.3 .

) .

Arcilla dura material resistente

Arci l la suave

Grava

medí

a

Grava fina

Arena

gruesa

Arena

med í

a

Arena fina

Arena fin 1 mos

Grava gruesa con

balones

F P.CTO R K

1.00

1.50

1.75

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

1.50

M A T E R I A L D E

LECHO

L, H h elementos geomé tricos indicados en la figura 2.8.

d

el

suelo en

el

cauce que puede

ser

factor

depende de la naturaleza

adoptado

según la tabla siguiente:

donde

1

d necesaria puede de minarse por

n

el

caso de protección zampe ado la ong:

u

la fórmula:

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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E

l

Ane

xo B es una gura

práct

ca

pa

ra rec

ort

ar gav i

o

nes dar

e

s d f

er

en

t

e forma

seg

ún los re

qu

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m

en

t

os de la obra .

En e   Ane

x

o A se

da

n es

p

eci

fic

acio

nes t po qu

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serv

i rán

p

ara uti iza

r cor

r

ect

amcn -

t

e

l

o

s

ga

vi

one

s

.

L a co

oca

ción del m

at

eria   pét

re

o se efe ctúa m anua

m

ente o ut

iliz

ando

m

ed

io

s

mecánicos de m odo que se cons i ga e   m

eno

r vo

lu

men de vacíos .

L

as ca

n

as

tas

se

arma

n

entr

e

s

i c

u and

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án E

l am

a

rra

do

se rea   iza con

a

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mbr

e

d

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mism o

t

p

o

de

 

e

mp

ead

o e

n

e

 

ga

vió

n

pe

r

o d

e

dámetro lig

e

ram

e

nt

e

m

e

-

nor. (V éase An

ex

o fig. 3 . 2.) .

L

a

s colchon

e

ta

s

d

e

gav

i

on

e

s como cuaqu

er

otro

re

v estim

i

ent

o li

g e

ro

no

e

st

án

di

-

so

ña d

os

pa

ra

s

opor

t

ar empuje

s

de   te rrcno  

P

or esta

raz

ón deb

e

n re posar

so

bre p

a

nos

de pen diente adecuada   E l máx imo

t

aud admitido

e

s de 1 .5/1 prefri éndose ta

ud

es de

2/1 por

faci

idad de

e

jecución de J os tr

a

ba

o

s

po

r motiv

o

s de e

sta

b ilidad .

E

l ma

te

ri

al

de r

e

ll

e

no debe ser res istente,

d

e peso

espe

c

ifi

co alt

o

  No son rcco-

m cri

d

abl es : a .

:;

m

a

rgas frla b l

e

s  

ro

ca

a

re : llosa, u o

t

ras

Iac i

lrn cn te a l te r

ab

  e

s e

n

pre

sencia

d

e a

g ua .

Manteniendo dicho volumen los l(mites antes indicados se obtiene una flexi-

bilidad apta a soportar deformaciones considerables de la obra sin que ésta pierda sus

propiedades

de

resistencia.

material

del

relleno debe ser

de

dimensiones tales que se excluya

su

peso

a

tra-

vés de

la

malla. Al

mismo tiempo

su

graduación debe ser

hecha

de

modo

que

se alcan-

cen

vacíos, no

más

que

un

25 35 o/o.

230

240

260

275

2.0

2.2

2.7

3.4

PESO

M NIMO

D E

REVESTIMIHJTO

gr/ m

m

CONTENIDO

M N IM O DEL

REVESTIMIENTO

D E

ZINC

EN F UfüCIO N D EL

D IAM ETRO D E L A L A M P . R E

A fin de garantizar la duración de la canasta el alambre usado en la fabricación de

la colchoneta debe SE fuertemente galvanizado, aconsejándose un contenido mínimo

de

zinc como

se

indica

en el

cuadro siguiente:

rna ('ria pétreo, de no haber diafragmas, tendcrja a deslizarse hacia la parte inferior de

la

colchoneta.

. "

dino de defensa fluvial

F

ig uro

.

Page 49: MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 49/59

c

ano

sia

;

e

n te

Galarza

L.

Algunos aspectos sobre el diseño de presas. Uso de membranas gavio-

nes. Guayaquil 1930.

Lanzoni

A. las

obras

en gavíoncs para la

adecuación

fluvial el

revestimiento de

presas en

tierra

y

enrocado 1

er,

Congreso Ecuatoriano

de

Hidráulica - Quilo, octu-

bre 1.977.

Colocor.1ón

ele tironies

Opere di sistcrnazionc hidraulica ncllc aste torrentizie e fluviali.

Opere trasversali. Officinc

Maccaferri

1958.

D E T A L L E

Maccaferri Reno Matrcss. London 12/76

En estas pocas paginas

hemos resumido

lo más

importante

en

cuanto

al uso de ga-

vienes. Creernos que es necesario un aporte personal Je cada uno dcnosotros para que a

través de realizaciones como las que aqu{ se han propuesto podamos ofrecer experien-

cias válidas en este campo.

Page 50: MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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3

3

2 .4 y m eno

s

2

.

7

m as

Al

a

m

bre e

x

tra c i o de

l

a s

m

ad

e

j

as

A lambre ex

tra

ído de los

ga

vi

o

n

e

s

D

iámet

ro

no m inal

N ú me ro d

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I nmers io nes

E

l

ga

l vani za do deberá

res

st i r a l a

s s

i gu i ente

s

inmer

s

i

on

es s i n qu e

ap

are zc an ve sti-

g

i o

s d

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co

bre  

L as

prueb

as c

once

nt

rac ó

n

de

l

ga l

v

an

zado se

realiz

ara

sobr

e

l

a

o

t

r

a m

i

tad

d

e l as

m

ues

tr

as , med ante inmers i ón

e

n una soucón de

C

uS04 en l a m ed ida de 3 6 gr. po r

c

a  

d

a

1

00

g

ras.

d

e

ag

u a

des t

i l

ad

a .

P

o

r

o

tra

p

arte  

s

e admite

un

a to

eran

c ia

me nor   en

re l

aci

ón c on l os

v

a l

o

r

e

s i

nd

i ca-

do

s

,

qu

e no su

pe

re e l 1 O o/o 

S

i por el

co

n

t

r

a

rio dos o má s m ue

st

ras de l as di ez extrai-

da

s

prese ntan un a reducc i ón m ayor

de

  1 O o/o toda la p artida de ga viones

se

rá desca rta-

da o

us

a

d

a

seg

ún

orde

ne e l i

ngen

i e

r

o,

con

l a

d

e

b

ida

ca

ute

la

.

Dichas muestras estarán divididas en dos elementos de 20 cm. de largo cada uno,

s

ob

r

e e l primer

e

l

e

mento se

de

ter

m in

ará c on un

a

n

á

l i

s

i

s

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p ro

pi

ado, la can t i

da

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por ca d a metro

c

uad

r

ado de

s

up

e

rfic

e

ga lva n i

z

ada, que d

e

be rá

r

e

s

ul

ta

r ig

u a

l o

s

up

e

rior

a l os c

uantit

at vo

s

i ndicados en el cuadro anterio r.

Las muestras que deberán medir por lo menos 40 cm serán extraídas Y i l sea. de los

gaviones, cortando algún alambre de

la

red (por lo menos un alambre cada 50 pedazos

o fracción de 50), o del alambre cosido (por lo menos una muestra cada madejas o

fracción

de 5).

Para la realización de estas pruebas, el Ingeniero procederá a la extracción de

muestras a ser analizadas en un

laboratorio adecuado.

Las muestras deberán ser analiza-

das

dentro

de las 4

8

horas subsiguientes a la

extracción.

La adherencia del revestimiento de zinc al alambre será tal que

al

envolver el alam-

bre seis veces alrededor una varilla 4 veces

mayor

que el

diámetro

del alambre, éste

se escame o quiebre a un punto tal que se pueda remover el zinc simplemente fro-

tando con los dedos.

240

24 0

260

260

275

275

290

2.0

rnm

2.7- mm

2.4

mm

2.7 mm

3.0 mm

3.4 mm

3.9 mm

PESO MH~ MO DEL REVE~: i -i rJJIHHO

I

D L U , M E T l 1 t 1 t:IOMJ \ AL D E ALAM BRE

G A L V l\N I

ZA C

I

O N . l

a

s operaciones

c . . , o chonc

t

as en

do e

n

l a fabrc

ac

on

d

e a

s

e , l as

No

rm as A

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A

-

· r

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a

l

am

b

re

i ó

n

se r

á

ga lv

ani za do se

gun

" s

de

ci r que e

l

pe so

1

co

n st

r

u

cc Al

am

bre e '

1

d e

a

lambra do dur

a

n;: a t' Galva

ni

za do

pa

r

a   ifra

s

que se con

s

i gn

a

n en e

o

B

.S

.S

.

4

43

/1

96

~

.

Re

v

c

s

z

in

c

se

r

á c

o

n

form

e

c

on

a

s

c

1

, . d

e

l

m

ax 1 mo ' . ,

C uad ro a co

nt

in uac0 1 :

en 1 as

c

o l

c

ho n

c

t

a . s

2. 0

mm

.4

la

s co

lc h

one

t

as

2.2 mm

en

. . a r

á n a

lambr

e

d

e

a

t

ad

o

v i o

n

e

s

colch

one

t

a

s

se pr~po

rc

1

~~

aam

brado   d i

áme

tro

} un

t

arnen te co

n

los

 

~

a

par

a

rea l i

za

r l as operacon es

dad

suf1

c i e

n

e

ti rante

s

, en ca n tir

an

tes debe se r :

de l

al a

mbre d

e a

t

ar

e

n l os gav ionc s sta

nd

a rd

3 .0

m

m

en las operaciones

·1 . en

la

fabricación

de

la rna\l~ S S

No.

1052/1942,

Todo

el alarn.bre ut i1zado_

'n

será alambre

e acero sua-..ed_(B.a ·,; tracción de 40

1

conctrucc10

. · prome

alambrado durante tendrá una rcs1stcnc1a

correspondiente

o

. ,

kg /n 1 i 1 l 2 . . .

l

a fa b

r

icacó n de l

a ma

lla

se

ra:

a

l

a

mbre util za do

d i ám

et

ro m 1n 1 1 ~0 e

en los

gav

ione

s

standard

cm.

en las colchonetas

6

X

8

cm.

X

10

a.

M A L L A en la cual se forman las

, .. , or un rcticulado hc_xagon:I El tamaño de malla

11

es tara const1tu ida p tres medias vu1.Jtas.

La ma a , . de alambres por . . . . , ..

[untas retorciendo clada plaJ~cificacionc<> dadas por la fabrica.

narse

a

as es

debe con ort d'das·

1

. ouicntcs me

deberán superar as

De todos modos no

los gaviones standard

ANE XO A

ESPf:.Clf lCAG ONE:S

T E C N I GA S P A R A '.) '

M A L L I \

DE Pl-\RA

1.

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 51/59

L

o s ga viones

s t

a

nda

rd

se

d

e

ber

án

poner en ob

ra s

i gu

ie

nd

o

la

s

a

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nea

ci

o

ne s

Y

ern

-

p

ea

n

. do

lo

s ti

po

s

indi

c1d os en

lo

s Pl a

no

s y /u

ord

e

n

ados

p

o

r el Ingenier

o

  L

as

ar

stas se-

rán cosidas

firmeme

nte uti

i

zando al a m b 1e de

l

a cal i dad ca libre i

nd

ic

a

do

e

n e   Capí·

rul o b . ), de e

s

t

a

s Especificac i on e

s

. To ci o s l os bordes d e

lo

s

ga v

ion cs q ue es -

La s canastas de

g

;w io

n

cs

s

erán rellenadas con m ateria   filtrante g

ru es

o   grav a, can-

tos

roci

ado

s

o

m

a

teria l

d

e c

ant

era de c

a

i

d

ad id ónea  

El

m

ater

i

a

  d e rellen o

se

rá s

u

p e

-

r ior a l a

d i

m

en

s

i

ó

n

m áxma de l a

m a

l l a y en todo caso no mayor de

do

s v ece

s

d i cha

dim

e

n

s

i

ón p

a

ra

l

o

s

g

av

i

oncs stand

ar

d o una

me

d

i

a

vece

s

p

a ra

l

a

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colch

o

n

e

tas

.

M

ATERIAL D E

R EL LE

N O

L a malla

pa

ra

gav

ion

c

s sta

nda

rd

co

lchone

tas

de be rá

es

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onfo

rm id a

d

c on

l

a

s

e

s

p e

d

fic

a

ione

s

d

e

l C

apitu

o 1 . ,

de

  presente

d

oc

um

ento

.

a

.

MA L LA

Lo

s

trab ajos incluídos e

n

es te Ca pí

tul

o com pr

end

en el

sumin

stro de todos

lo

s

ma

teri

ales , equpos mano de

ob

ra ne ce sar

io

s para e ¡ ecutar l as obra

s

g

aviones de

a

cu

e

rdo

c on

l o

s

Pl

a

n

os

y

/o

con la

s

i n s

t

rucc iones d

e

l Ing en i e ro.

2.

TílJU1J

U O S EN G AV O N ES

Se admite

una

tolerancia de 2.5 o/o en

los diámetros

de todos

los alambres

mcncion;ido s en las cláusulas anteriores.

c.

TOLERANCIAS

m m .

m m .

mm.

2.2

2.7

~

3.0

mm.

mm.

mm.

~ 2.7

3.4

~ 3.9

MA L L A

TERM IN ACIO N J E LOS

BORDES

Todo s los

borde s

de

l < t ma l l

a, incluyendo los

bastidores

o

bordes de los pa

neles,

tcnni11.11cs,

diafragmas bol"illos, serán terminados

mec.inicamcntc

e n modo

1al

de im-

pedir que se deshaga la malla.

El

alambre utilizado para las terminaciones tendrá un diá·

metro m ayor que el alarribrc utilizado para la formación de la malla, as

Para ensayos suplementarios que no cstr.:n cspccífic;rn1entc indicados aquí, se re-

mi te a l a s norma s AS T M, en espe cial a

1

a s A- 9 0 , D- 6 o

n

armas si

mílarcs.

la

1

meta

1ca

de otro · ,

.

, .

con a arnbrc

de

las caract , . .

.

gav1on scran

ligados

efectuar relleno de n1aeri_strcas arriba indicadas. Estas a dicha red

a qu ras se

mente unidos

be:

cosrur .

e

as aristas de

los

gaviones

. .

iaran antes de

'

··

· as

se

an

,

con n gu

todos los de las m jccuta as en modo contínuo · · - en firme-

dard 2 1 y 3 1 ~ JS ~oblc vuelta pasando una el al.ambre por

apropiado cuyo número

ser~

;:

~eran

reforzados internamente

~o~'· _Los ga vrone s

stan-

da rd

2 x 1 O 5 e 0

por

metro

c úbic o de

. ,

de alambre

· · necesita ' · · ·. ga v1on

serán puestos en obra . . ran tirantes internos Los e l . os ga v1one s stan-

los anos /u ordenad~:'

pg~;enldlo las.

alineaciones' di.mcnsio~~scnytotslddeas.colchonetas

·

e ngcrucro. a u es indicados en

.

L.as

aristas de   gavión y los

s 1 _ d a s

firmemente

utilizando

alambre des e~ contacto con

la

red de otro .

c rso de las presentes Especifi ~ del díárnetro indicado eng seran c o-

1.

. l.os gaviones standard la

tena de cantera o grava de '

s_

colcf~onetas serán rellenadas

las cargadoras cintas f a s _ dune n. indicadas utilizat1dcon cd~ntos r.odados, rna-

d

. . , ra nspo1

a icional para obtener el as U Otros, requiriéndose

l C~ ~ n l COS:

pa-

menor volumen posible de huecos. una adecuación manual

Co;1

n:spcc..10

a

los criterios de

<J.ccptación

de p<irtiJJ.

o

de

su

eventual descalifi-

cación mismos criterios indicados procedente.

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F O R M A IV

·~----~ · --

-~----- - -  I r

~ -

0

aris1a

FOR 

A 1 1

¡

,ris c

do

blado cl e.s,e

lon

g tud

na

 

í nforior  

Adsto Ararer.a

coro longitudinal.

Figu

r

o. 2

___

Fig

ur

o

.

l

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.

l

 

t,

m, igualmente la ÍCt?i1

Q

n

s e

:I: t

.

c o de

te

f

_ ,+ ~

n

. . . - - - - - - ~ - t u ) ~ : - t ~ -

FO

R M A l

- -

---

~-<;

-

-

_

J

50 t -

, ' >

FORMA

o

_ _

_

. . . .

'

1

1

50

. 2

i;9~- 

Figura

N~ 6

O R M A

2 3

75

L - -   -  

-

-

-

- t - - - _ _ . : . 2 . 9 - - - - - f -

+

- ~ -

- -

-

2.00 -t-

o

o

FOR M A ll

. ' 2 -

\.

F O R M A l

1

1

1

1

1

IÜ~~k-

2.

~---+--

-----

1

1

1.00

.~-+-

___L----

Eiemplo de talud 2

Figuro N

5

FORMA ll

1

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Guillermo Rom

ero

S

ae nz

CHITl1/ \LES

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en

nu

es

t

ro

p

aís las

p

e

qu

e

ña

s

hidro

e l

éct

ricas son

proy

e ct

ada

s sin

ob

ras d

e

r

egu

l

ac

i

ó

n

,

es de cir que

uti

i

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da l

e

s

fi

r

m es de e

st

aje

 

Esto

se

jus

t

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ca por

l a g

ra

n

c

an

ti

d

a

d de

a

lt ern ati va

s

, la pos i bi l i dad d e se lecc ion

a

r l as que

m

e o

re s r

ecursos

hídrico

s

d is ponen de lograr esquemas m . í

s

económicos. Lo

s

proy

ec

tos que i ncluyen

un

a reg u lac i

ó n ge n

e

ral

m

en

te se

ubican

e

n

las ca

bec

eras

d

e l as

cuen

c

a

s

u til

i za

n lagu

nas

A

s

e de

s

crbe

bre

veme nte lo

s

pro

ble

m a

s

g

en

e ram ente se presen-

t

an dur

a

nte l a ex

p l

o

t

a

c

ión d e la centra

l

en ca d a una de l

a

s

obr

as

c

ompon

en

tes de u n

pr o v

e

c

to

h

i

droelé

c

t

rico l as

tare

as

qu

e se

ejecut

a

n

, las

misma

s que

prefere n -

t

e

mente deben

ser

rea

i zadas

por p

e

r

s

on

a l c

a

pact

ado

 

S

e pu

e

de

ento

nces deduc i r que la exp

lo

t

aci

ón ópt i m a de una pequeñ a cen

tra

l h i -

droe l

éctr

ca est á estr

ec

ham ente

re

l

acion

ada

c

on l os ad ecuados trabajos de operación y

m

a

n

t

en i mi

ento

qu

e

d

e

b

en

se r

eje c

utado

s

durante

la

o pe

raci

ó n d

e

obr

a y

q u

e e

n t

odo

cas o deb

e

n ser pr evis

t

os y ana i za dos durante la fase de

est

udio

s

d e

ca

da proy e

ct

o  

Es

con

o cido

pa

ra e   caso de los proyectos hidroeéc

tri

co

s

que l a

s

m ay o res invers o -

ne

s s

on rea l i

zad

as du a nte la e je

c

u c

n de la obra  

S

i b i en los costos d e op

e

racó n

pueden se r

es

ti

m

ados s

ó

lo un

3

a

8

o/o

d

e l

costo

de i

nve

r

sión

de l a

ob

ra , l o

s

m i sm os ad

qu

i ere n s ig ni

ficat

iv a import

anci

a

po

r el h echo

qu

e sí l os t ra ba ·

j os co

rre

spond i ente

s so

n

aten

d

ido

s

ade

cu a

da

oport

una m ente   puede n dar l ug ar a

un a p ara l i za ción de

l

sumin

s

tro

co

n carac tere

s

de

si

tu

ac ione

s

crít c a

s

en

sist

ema s a i

s

l a -

des

q u

e no

cu

enta

n

re sc : v a

d

e

ge n

eraci

ón

o

qu

e en to

d

o caso re

pr

es

en

tan c

onsu

mo

de

combu

s

tible

 

qu

e

m

e

d

ida e

co nó

micam e

n

te

sig

nifica

un b

e

n

e

fi

cio

meno

r

qu

e se

dej

a

de

pe

rcib i r por ca d a d de parada d e una

ce

ntral h id

ro

e l

éct

ric

a

 

2

.

0 1r :1 P O

R

T P . . P J C I A DE LO S T f- : M l AJO S D E O P ER A C IO

r~

y

El p

rese

n te

t

rab

a

jo p retende dar una o rie nta c i ón

gen

eral de

ac

c iones que deben

s

er to rnadas dur

an

te la exp

otaci

n d e u na pequeña central, con la fina l idad de a

pro

ve -

char a   máxmo la capacd ad i

nsta

ada de las i n

s

talacones , de manera de po sibil itar un

su

m

i nistro d e ene

r

gía

s

uficiente op

ortu

no e n forma

c

ont

m

ua. El enfoque q u e a

c

on-

t

n u

ación se e

xpon

e se

ref

ere

pr

i

nc ipa

m

e

nte a

l

os tr

aba

jos

d

e oper

a

c i

ón y

m a

nten

i

-

m

iento

d

e

l

a s

obra

s ci v i l es e

quip

o h

idr

orne ca nic o  

qu

e si b i en p a

re

ce

n

des

e

m p

eñar

un

ro

l s

ecundari

o

d

e

n

tro

de

la

ex

plo

t

a ción

d

e las ce ntrales h

idroelé

ctrcas e

n re

ac i ón a

l os m i

s

mo

s t

rabajos pa

r

a la p arte de  

e

qup ami

e

nto

e

le

ctromec

n i co, puede deducirse

del an

á

l i

s

is , que

s

e tr

a

ta en realidad de u na

s

i

s

tem

tica progr

a m

aci ón d e

a c

tiv idade

s

du-

r

a

nte l a v i da

ú ti

l d e un

a centra

  que requi

ere

efe un p l

a

ne a

m ie

nto in

t

e

gr

a do de

Jo s

dife  

r

e

n

te s pro

b

le

ma

s

q

u e se pre

s

entan, a fi n

d

e mi

n

i m iz ar el co sto

d

e es

to

s

tra b

a

jo

s . La

ex

-

pe r

i e

nc i

a

que

se

ha adq

ui

ri

do e

n

l

o

s

proy

ectos

existen

te

s

de

me

di ana y

g

ra

n capacd

ad

debe

s

er ca p i tali

za

da y

a

p

rovecha

da en la

m

i n im izaci n de es to

s

costos para las pequ

e

-

ñ as ce n

t

ra l es .

5 .

4. Conclusiones y

R e

co m

e

nd

ac

io nes

de i

nve stga

c i

ón

a

n

i:e 

d

e

d

e

c

e

ntra l

es

realiza do

s

por EL ECTROPERU.

3 . 3 .

Tu

be ría d e p resión ca sa d e m áquinas

3 . 1 Obr

a

s de r egul

a

c i ó n captac i ón

3 .

2

Obra

s

d

e

dc

ca

nlació

n,

conduc

c

ión

, cám a

r

a de

ca

r

g

a

Y

d e m a

s ias

3. D esarro l o de la

s

t

a

re as

1.

Int

roducc

ión

2 . lmpor

ia

ncia de lo

s

t

r

abajos de ope

raci

ón

m a

nt

e

n i m iento

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-------

1

., . . (;:

.

..e

( ' < $

[ : . : : - _ · . : . . . - - : : . : : . : : . . = = : : : : . = = : = : - . : : -_-=:====-=--===--===-=------·.-

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~

c - 4 -

1 - -

- ; ; : ~ ~

-

- r

1

t

t ·

tr ~ -,

1

F . ,

Si bie

n

e

stos asp

e

c

t

os

d

e

o

pe

ración debe

n

s

e

r

a

n

a

l

iz

ado

s

dur

a

nt

e

l

a

f

as

e

de Est

u

 

d

io

s de

un

p

roy

ecto

h

i

droe

léctri co, d

eb

e tene

r

se

e

n cue

n

ta que la

e

scasa información

b

á

s

ca

ge

n

era

l m e

nt

e

dspon

ble

para

l a

s

pe q

ueñas c

e

ntr

a l

es tr

ae

co

mo c

onsecuen

c i a

qu

e

m

u

c

h

os

d

e l os probl em as

de

ban se

r

resue

ll

os durante l a eta

p

a de exp

otació

n .

R

e

pos i ción de las g u

í

as de l as

co

mpuertas y

m a

ntenimi

e

nto de las m smas.

Li mpi

eza m

e

nic

a de la zona de

c

ap

taci

ón , incluyendo l as rejillas  

Reparaci

ón de los b arr a jes,

c

restas de vert

ebrado

s

y

soeras de los pozos de d i sipa

-

c i ó

n

.

L as s

i

g u ientes t

are

as son

r

ealizadas de

acue

rd

o a  

pr

obema que se pr

e

sente

e

n

es

-

t

as

estructu

r as:

Dura

n

te op

e

r

ación l as ce

n

tr

a

les

deb

en

r

ea l i

zar

se observ aco

n

es del

estado de l a s ob ras de

captació

n

,

ana i za

r

su compo

r

tamiento durante los

p

e

r

ío

do

s de

avendas  

y

t

om

a r las m

e

d

id

as

c

o

rrect

vas

o

po rtuname

nte

du

ran

te l

o

s pcnodos

de es

t a

-

j

e

, de m

a

n

era de e

v

itar e

n l o pos i

b

le

p

a

ra

das de f a c

en

tral.

E

n los dos

t

pos de

bo

c

ato

m as

a

nt

es

de

s

c

ri t

o

s

son

frecuentes

J

o

s

pro

b l

e

m as de

e

ro-

s ón y/o arcn am iento de l as e

stru

cturas p

rinc

paes .

En general, la implementación de bocatoma en río ocasiona inevitablemen-

te

alteraciones

en las

condiciones naturales

del

escurrimiento que

la

obra

de deriva-

peralta al aguas arriba fa toma, produciendo una disminución de velocidades

en e l ca

uc

e y oca s io

n

ando po

 

l o tan

t

o una tenden c ia a

l

depósto de partícu l as .

Obras de captación ubicadas en la parte media y baja de las cuencas. En esta zona la

destrucción por erosión de las bocatomas debido al arrastre de sólidos de fondo, es

menor. Sin embargo, son más frecuentes los problemas de deposición o embancarniento

del materia de delante las estructuras. La Bocatoma Standard que se mues-

tra

en a Lámina No. es la

estructura tipo que mejor

se

adapta

a

estas caractcr(sticas.

Obras de

captación

ubicada en Lis cJbcceras parte media

de

la cuenca, con fuer-

te pendiente por encima del o/o, con gran variabilidad de caudales arrastre

considerable de sólidos con materiales de tamaño medio grande producen

fuertes desgastes. L1 estructura

de

captación típica que

se

adapta

a

estas caracte-

nsticas

es Boca

toma Sumergida {conocida también como Caucasiana

o

Tirolés.

Ver Lámina No. 1

).

Se puede afirmar que la mayoría de bocatomas para centrales

hidroeléctricas se ubican en esta zona.

Las

obras

de

captación

en las

pequeñas centrales por

su

ubicación, pueden delimi-

tarse en dos tipos de acuerdo a las caractcnsttcas del río:

o vasos naturales. Las obras constan de pequeños diq:_rcs y/o vertederos de cierre. Pro-

blcinas de operación en este tipo de obras están referidos principalmcnre a lograr una

mejor utilización de

Jos

limitados rcguíados, para

lo cual se

requiere como

rn

In 1 a programación control de ni veles de l a . íagu na.

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

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7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS

http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 58/59

Reg is

t

ro contro   de l a i

nst

rumenta

ci

ón d e l a Presa de

Tab

ac

h

aca .

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C

olc

a

ba

m

ba.

Cont

r

o  

de

o peracó n de los disi

p

adores

de

e

n

ergra

 

E

st

ud io s so

br

e

l

a gcodin ami ca de la cuen

c

a e an a

5 . 0

d

· , mantenimiento teniendo en

lanificar los trabajos

cuenta las caractcr isticas de cada proyecto.

técnico para estos trabajos, promoviendo la importancia de

apacitar a personal

'

los mismos.

. . . '

·t

xistentcs a fin de mejorarlos tender

Aprovechar la experiencia de l~s P 10 >

ce

_ o s el

1

o _ a de pequeñas centrales h i -

a minimizar los costos respectivos

dcnu

o e e pr ogra rn

droeléctricas.

ción

a

nivel de

operación

y

explota-

Continuar

y

ampliar los tr,abaJos e 1 1 1 \ c : s ejecutando en

el

pa ís, a fin de

ción de

centrales hidroeléctricas

que

s

.

_

vre ne n .

.

.

afianzar me todo og (as

para

el adecuado mane jo de las

1

nstalaciones.

Z ~DAS

PDR

E L E G T R O P r n u

d e in v

e

s ti

gació

n a niv e  

' rr- r- ¡ ; •c•"ERU v iene realiza ndo actua l men

t

e

de exp~~

~

 

ó

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lo s s i g u i en l e

s

proyec

t

os roe l

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r i cos :

C.

H

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Sa nti ag o Antún cz de Ma

yo

lo   so b re

e

l

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ío M

a

11t

a

1 o

,

donde

s

e r

e

aliz

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n:

R

e

g

i

stro hi s

t

ór

ico y e

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ción d

el t

r

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nspo

rte

de só i do s

en

suspe

n

sión .

-

bl

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1

fin de

es

t

abl ece

r

reg

l

as d

e o

pera ·

I nvest

gacio

nes en e l

~m

n

~

e de ra , r ae 1 ad~a , .~ s con l a m áx

im

a capacidad d e

·' ·

la

purga m

a

s

e

r  

c

i

e

n t

e

de os se r 11 1Lll o . ,

ci

o

n pa r

conducción, ut

ili

zando e l des a renador ubicado en e cm

Se

re c omie nda por

lo

tanto:

... d

_

rápidamente

en c ompa ra c ión

a uc este

último

puede ser rcsu tui o

'e

pai a

~- '

'u que

es

al tiempo requerido pa ra po1 ;e r opc ._,., , o~to e uc justifica las inspecciones

deja rlr: Pcnerar en ese periodo representa un 1 .

se ·

- . . . , _

das

en

su

oportunidad.

edidas correctivas que de

icn

ser

0 1 1 1 a

.. : .

variables

pudiéndose estimar

que e n

nuestro

Los costos par a estos t 1 < . 1 b a J O S son ' d . · 1 'n de la obra para peque-

s ¡ costo e

medio cst~t~ ang~) l?

a . d do b mayor menor

ñas hidrnc cctncas, Su incidencia que ~e eja d .. d ro - e c to

jidad de las estructuras

y

condiciones particulares e ca a p

La par

ad

a

u

na ce

us

a de

un c

ol

p

aso e

n

l a e

s tru

c

tur

a de

captaci

ón por

ejemp

o ,

pued

e ser

ma

s import

a

n

t

e que una falla

e

n

equi

po e lec rom

ecá

nico  

L os

mismos

deben

se

r

r

ea lizados p

e

ródi

ca

mente a

fin

de minim i zar los

co

stos co  

rrcs rond i

c

nf es.

E

n re

ac i

ó n a lo

s

trabajos de

opera

ción

ma

nt

e

n

im ien

to se

pu

ede

c

oncluir q u

e

:

4

.0

C O N C L U S I O í

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l E N O A C I O N E S

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e

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s

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m

enos geodi-

námi

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u

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a,

q u

e

s

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rresc ntan

con

m

a

y o

r f

recuenc

a en

époc

a

d

e

aveni

d

as

orig

nad

a

s p

or

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g icas

y/o s

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se r evita

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d i a

do

s a fin de

di

smi nuir

co

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nte l os d

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,

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Ver

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ndi

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i o nes d

P.

ope

ración

d

e

l ca n

a

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car

ga

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antener prot

eg

do

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s

u entrega a l r(o.

I

nspecc

one s p

a

ra ana

liza

r e l gr

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do de

c

o

rros

ió n

debi

do a l as

con

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ici

o n

e

s c

li

máti-

cas

en

t

uber

í

a forzad

a.

V erificaciones de l os asentami

e

n tos dife

r

encia l es en lo

s

ancla

jes

a

po

yos de l a tu -

berra de pr

e

sió n .

En estas estructuras se requi ere, además se rv ic io de m anteni m iento y repara  

cione

s

de   equipo electromecánico, de:

l \7AO U hlf \S

Verificación de las condiciones de operación de Ja cámara de carga

y,

de l c ompor-

tamiento de las

obras de

dcrnas ia, donde generalmente

se

producen fenómenos

de

erosión regresiva, debido a que las descargas son entregadas en cauces secos ines-

tables, con

fuerte pendiente

sin la

suficiente capacidad

de

conducción.

Limpie za acondicionamiento del canal de conducción, necesaria a causa de los

sedimentos depositados por deslizamientos de laderas o por crecimiento de vege-

tación. Asimism o, son comunes los casos en que son derivados parte del caudal a

lo largo del canal para usos

de

lo cual debe ser controlado.

Limpiez a p eriódica de las estructuras de decantación (desarenadorcs), la rnisma

que pue de ser a través del sistema de purga o en forma mecánica, dependiendo su

frecuencia de la eficiencia de la

estructura

y de la calidad de los

sedimentos

en sus-

pensión.

La

operación adecuada del dcsarcnador puede ser cr úica casos de

nos que transportan sólidos en suspensión con partrculas de escorias o srlice que

por

su

alta dureza

y angulosidad

afectan fa

operación de las

turbinas, produciendo

fuertes desgastes que aumentan la frecuencia de las reparaciones y elevan foscos-

tos de operación

mantcnim¡ento considerablemente.

Los proble ma s

má s

comunes que requieren de trabajos de

mantenimiento

re pa -

raciones según caso son:

3.2 OBí l AS

DE OECMJTACI OfJ ,

C ü r f ü U C C I O f t l ,

C / \ : 1 . : 7 A R A DE

C / \ R G A

Y DEMASl..l\S

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Asi

mismo,

se

han tenido experiencias

en la

operación de

las

obras

de

demasía de

Ja

Central Hidroeléctrica de Aricota

1 ,

cuyo

canal de

fuerte pendiente colapsó

en un

tramo y fue rcstitu{do en ·1976; y se han realizado trabajos de acondicionamiento y

restitución de las soleras del barraje en la bocatoma de la Central Machupicchu.

C.H. Cañón del Paro, sobre el rro S2n:a, donde se realiza

registro histórico y

evaluación del transporte de sólidos en su~pcnsión con ;~incs de medir J a . eficiencia del

dcsarcnador

su

incidencia

en la

erosión

de las

ruedas f\'iton de

la

central.