CALCULO HIDRAULICO DE LA SECCION DE CONTROL

DATOS:

Q= 300 m3/s B= 30 m m= 0.48 coeficiente del caudal, el cual depende del tipo de cimacio elegido (Dique de perfil practico)

La fórmula general para el cálculo del caudal de una sección de control de dique de perfil práctico es:

� = ��√(����/�) Dónde:

Q= caudal de excedencia en m3/s m= ya descrito b= ya descrito

1. Despejando H de la formula tenemos:

� = �(�� /��� ∗ ����)

H= 7.88 m

2. Calculamos el valor de la velocidad de llegada del flujo al dique

��� = �/(�� ∗ (� +�))

V01=300/(30*(1+7.88)) = 1.13 m/s

V01= 1.13 m/s

3. Calculamos la Carga Total sobre el Cimacio

H0 = H + α*V01/(2g)

H0 = 7.88 + (1.1*1.13)/(2*9.81)

H0 = 7.94 m Dónde:

α = coeficiente de Coriolis 1.0 a 1.1 Vcrit = velocidad de llegada del flujo

4. Vertedor Tipo Creager

Este tipo de obra de excedencia es una estructura que consta de:

a) Canal de llegada b) Sección de Control c) Tanque Amortiguador d) Canal de Descarga

4.1 Cimacio

Se determinan las coordenadas para la construcción de la cresta del dique de tipo perfil Creager, por el método de Krigera (norma de cálculo hidráulico de P. E. Kiniloba), siendo H= 7.94 m y P= 1.00 m

X 0.00 0.31 0.61 1.22 1.53 2.14 2.60 3.06 3.83 4.59 6.12

Y 0.665 0.00 0.035 0.289 0.491 1.017 1.517 2.106 3.27 4.68 8.017

DATOS BASICOS PARA EL DISEÑO DEL VERTEDOR TIPO CREAGER

1. Datos Hidrológicos Caudales (ver estudio hidrológico)

2. Topográficos, relativos a la configuración de las inmediaciones de las presas.

5. Calculando el valor del caudal unitario para 1.00 m de ancho de dique

q=m√(2g)*H03/2= 0.48*√(2*9.81)*7.941.5=47.57 m3/s/m

q=47.57 m3/s/m

A partir del valor de este caudal evaluamos los tirantes y compáranos entre si los resultados para determinar la dirección del flujo aguas abajo del dique (tanque amortiguador o disipador de energía).

6. Tirante Critico

hcrit= ∛(q2/g) = 3.97 m

hcrit= 6.13 m

Primera comparación, si hcrit < H0, se forma el resalto

7. Determinación de la Velocidad Crítica

Vcrit=(q/ hcrit) = 7.76 m/s

Vcrit= 7.76 m/s

8. Se calcula el tirante en la zona comprimida, haciendo Hc = 0 hasta lograr que Hc sea constante

hc = q/(α*(√(2*g*c*(P*Ho-h’c) Dónde:

α = coeficiente de Velocidad que para este tipo de obras tiene valores de 0.90 a 0.80

h'c= 0.000 0.020 0.040 0.060

hc= 3.99 4.00 4.00 4.00

El valor del tirante en la zona comprimida es:

hc = 4.00 m Comparamos hc < hcrit, o sea 4.00 m < 6.13 m

hc = h1= 4.00 m

9. Calculamos el 2do. Tirante comprimido

h2 =hc / 2*[√(1+((8*q^2)/(g*hc^3)))-1]

h2 =8.92 m

h’2 > hcrit, o sea 8.92 m > 7.94 m

h’2 > hc, o sea 8.92 m > 4.00 m