Tomas Con Rejilla de Fondo

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TOMAS CON REJILLA DE FONDO. Los ríos de montaña o torrentes tienen las siguientes características: Pendientes longitudinales fuertes las cuales oscilan entre el 10% e incluso más altas. Crecientes súbitas causadas por aguaceros de corta duración y que llevan gran cantidad de piedras. Grandes variaciones diarias de caudal cuando provienen de nevados cercanos. Pequeño contenido de sedimentos finos y agua relativamente limpia en estiaje. Por lo tanto las obras de toma convencionales tienen las siguientes desventajas: 1. - Obras de disipación energía bastante costosas. 2.-- La compuerta de purga tiene una eficiencia baja y siempre algunas piedras quedan frente a la reja. Si no hay mantenimiento constante y cuidadoso, los sedimentos comienzan a tapar la reja con los consiguientes perjuicios para la captación. Tratando de subsanar estos defectos se ha diseñado un tipo diferente de toma llamado tipo tiroles o caucasiano por haber sido empleado primero en estas regiones. Consiste, tal como lo muestran los diagramas, en una rejilla fina de fondo ubicada horizontalmente, o con pequeña inclinación, sobre una galería hecha en el cuerpo del azud y que conecta con el canal. La presa que cierra el río se compone por lo tanto de tres partes: 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 diseña con las coordenadas de Creager. Un tramo central con la rejilla y, Un tramo hueco que tiene en su interior la galería que conduce al agua desde la rejilla al canal. La galería está tapada con una losa de hormigón armado y que en su parte superior sigue el mismo perfil que el azud macizo. Cuando la rejilla está pegada a la orilla, este tramo se suprime. Debido a esto la rejilla puede estar a cualquier altura sobre el fondo de manera que la altura del azud puede llegar a hacerse cero, aunque normalmente oscila entre 20 ó 50 cm.Esto permite que las piedras pasen fácilmente por encima del azud con lo cual se suprime la costosa compuerta de purga. La baja altura del

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TOMAS CON REJILLA DE FONDO.

Los ríos de montaña o torrentes tienen las siguientes características:Pendientes longitudinales fuertes las cuales oscilan entre el 10% e incluso más altas.Crecientes súbitas causadas por aguaceros de corta duración y que llevan gran cantidad de piedras.Grandes variaciones diarias de caudal cuando provienen de nevados cercanos.Pequeño contenido de sedimentos finos y agua relativamente limpia en estiaje.Por lo tanto las obras de toma convencionales tienen las siguientes desventajas:

1. - Obras de disipación energía bastante costosas.2.-- La compuerta de purga tiene una eficiencia baja y siempre algunas piedras quedan frente a la reja. Si no hay mantenimiento constante y cuidadoso, los sedimentos comienzan a tapar la reja con los consiguientes perjuicios para la captación.

Tratando de subsanar estos defectos se ha diseñado un tipo diferente de toma llamado tipo tiroles o caucasiano por haber sido empleado primero en estas regiones.Consiste, tal como lo muestran los diagramas, en una rejilla fina de fondo ubicada horizontalmente, o con pequeña inclinación, sobre una galería hecha en el cuerpo del azud y que conecta con el canal.La presa que cierra el río se compone por lo tanto de tres partes: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 diseña con las coordenadas de Creager.Un tramo central con la rejilla y, Un tramo hueco que tiene en su interior la galería que conduce al agua desde la rejilla al canal. La galería está tapada con una losa de hormigón armado y que en su parte superior sigue el mismo perfil que el azud macizo. Cuando la rejilla está pegada a la orilla, este tramo se suprime.Debido a esto la rejilla puede estar a cualquier altura sobre el fondo de manera que la altura del azud puede llegar a hacerse cero, aunque normalmente oscila entre 20 ó 50 cm.Esto permite que las piedras pasen fácilmente por encima del azud con lo cual se suprime la costosa compuerta de purga. La baja altura del azud permite a su vez disminuir la longitud del zampeado. Estas dos economías hacen que el costo de una toma caucasiana llegue a ser bastante menor, que el de una toma convencional.La desventaja principal de este sistema es la facilidad con que se tapa la rejilla especialmente si el río trae material flotante menudo como hojas y hierbas.En vista de que una gran cantidad de arenas y piedras pequeñas que entran por la rejilla, es imprescindible la construcción de un desripiador eficiente a continuación de la toma.Para que el desripiador tenga una salida al río con una longitud dentro de los límites económicos, este debe tener una gradiente de por lo menos 3 °/o. O sea que este tipo de toma solamente es práctico en los torrentes o ríos de montaña y no se la ha utilizado para caudales mayores de 10 m3/s.La rejilla se hace de barras de hierro de sección rectangular (pletina) o trapezoidal con la base mayor hacia arriba, colocadas paralelamente a la

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dirección del río. No se aconsejan las barras redondas pues se obstruyen más rápidamente con arena y piedra fina y son más difíciles de limpiar.Una desventaja de las platinas es su posibilidad de deformarse o ceder en el sentido horizontal. Para evitar esto se usan a veces barras en forma de T. A veces también en vez de barrotes se usan planchas perforadas con orificios redondos. Estas disposiciones obligan a aumentar considerablemente las dimensiones brutas de las rejillas. También a veces se han usado rejillas dobles, una gruesa encima y una fina debajo.En los bordes, las barras están sujetas a un marco de hierro y a veces la mitad de las barras pueden girar para facilitar la limpieza.La separación entre las barras varía de 2 a 6 cm. La sección de las barras se escoge en función de su longitud y en base de consideraciones mecánicas es decir para que puedan resistir sin doblarse por el peso de piedras grandes.La rejilla tiene una inclinación con la horizontal entre 0° y 20 °/o para facilitar el paso de las piedras pero según Bouvard se podría llegar a 30 º o hasta 40 º.REJILLA DE FONDO PERFIL.- Asumiendo un ángulo pequeño entre la rejilla y la horizontal, tenemos que:

H0=h+Q2

2×g×b2h2 (1)

siendo b el ancho del río en sentido perpendicular al río.Experimentalmente se ha demostrado que para el flujo con caudal decreciente se tiene:

dH0

dx=0

Tomando como origen de coordenadas el borde superior de la rejilla, como se muestra en la figura 3, derivando con respecto a X la ecuación (1) se obtiene:

dhdx

= −Qh(gb2 h3−Q2)

dQdx

(2)

dQ/dx es el caudal que pasa por la rejilla en una longitud dx.Para calcular el caudal que atraviesa la rejilla se hacen las siguientes consideraciones:La distribución de las presiones sobre la rejilla se aparta de la hidrostática, razón por la cual no se debe tomar como carga sobre la rejilla la altura que hay sobre ella.Para una partícula de agua cualquiera situada a distancia x del comienzo de la rejilla, la componente vertical de la velocidad causada por la presión p en el flujo será:

Vv = √2g ( PW )La componente horizontal de la velocidad será:

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Vh = √2g (H 0−p

W )Por lo tanto la velocidad resultante será con la cual atraviesa la rejilla una partícula líquida, será:

V = √Vv2+Vh2=√2gH0 (3)

Haciendo con la vertical un ángulo igual a:

B = arctg

VhVv

Debido al paso oblicuo de los filetes líquidos la longitud efectiva de la rejilla, es menor que la longitud L.Como primera aproximación se puede tomar:

Le = L cos Bmed (4)El área de la rejilla por la cual entra el agua a la galería será:A = bL cosBmed K (5)

El coeficiente K que reduce el área total en área efectiva disponible para el caso del agua está dado por:

K = (1−f ) s

s+ t (6)Fórmula en la cual:

f = porcentaje de la superficie que queda obstruida por las arenas y grava que se incrustan entre las rejas y que se toma de 15 – 30%.s = espaciamiento entre barrotes.t = ancho de un barrote.Entonces el caudal que entra por una longitud x de rejilla será:

Qr = cbx cosBmed k √2gH0 (7)Siendo C el coeficiente de construcción que varía según la disposición de los hierros de la rejilla. Su valor depende de la inclinación de la rejilla con la horizontal y está dado, por:

C = Co – 0,325isiendo:i = tgACo = 0,6 para e/s 4 Co = 0,5 para e/s 4

Llamandom = ck cosBmedy derivando la ecuación (7):

dQdx

=bm√2 gH0 (8)

Despejando Q de (1) obtenemos:

Q=bh√2 g(H0−h ) (9)

y sustituyendo las ecuaciones (8) y (9) en la (2) tenemos:

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dhdx

=2m√1−h/H0

3h /H0−2 (10)

Entonces:

dx=(3h/H0−2)dh

2m(1−h /H0 )1/2

Integrando esta ecuación se obtiene:

X =

hm (1− h

H0 )1/2

+ const .

Cuando X = 0; h = h1 determinamos la constante de integración y obtenemos la ecuación del perfil de flujo:

X =

1m [h1(1− h1

H0)1/2

−h(1− hH0

)1/2]

(11)

Con h = 0; X = L la ecuación nos da la longitud requerida de rejilla para una captación total de caudal que es:

L =

h1m (1− h1

H0)1/2

=h1m (H 0−h1

H0)1/2

(12)

De la ecuación (9) tenemos:

H0−h=Q2

2 gb2h2 (13)y reemplazando la ecuación (13) en la (12)

L =

Qmb√2 gH0 (14)

que nos da la ecuación final para calcular la dimensión de una rejilla. En la práctica es aconsejable que el valor de L no pase de 1,25 cm.

La ecuación 14 la podemos presentar en la forma:

Q = ck cosB bL√2gH0

Experimentalmente E.A. Zamarin obtuvo la siguiente expresión:

Q = ckbL √2ghmSiendo hm altura media de agua sobre la rejilla. Se ha demostrado

que :

h1= dc=

23H0

Reemplazando este valor e igualando las expresiones para Qcos B = 0,577entonces:

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Q = 2,55 ckbL √H0 (15)Como H0 es todavía desconocido podemos obtenerlo de la misma condición crítica.

23H0=0 ,482(Qb )

2/3

reemplazando en (15)

Q = 3,20 (ck)3/2 bL3/2 (16)Y el ancho necesario de la rejilla sería:

b= 0 ,313Q

(ck )3/2L3/2 (17)

GALERIA.- METODO DE ZAMARIN.

Para tener una primera aproximación de las dimensiones de la rejilla se puede seguir este método, el cálculo se lo realiza siguiendo el siguiente procedimiento:La longitud total de la galería b se divide en partes iguales x y el caudal en cada punto se determina con la expresión:

Qx=Qbx

, siendo x la distancia desde el comienzo de la galería.Para tener la seguridad de que todas las piedras y arenas que han pasado la rejilla sean arrastradas al desripiador, la velocidad en la galería debe ser por

lo menos igual a: V 3√gsPara que esto se cumpla: velocidad al comienzo de la galería V0 = 1

m/s. velocidad al final V f = 2 – 3 m/s.

La velocidad en cada punto se determina con la ecuación:

V x=V f−V 0

bx+V 0

El movimiento del agua que cae a través de la galería se produce a expensa de la gradiente hidráulica, la misma que se puede calcular a partir de la fórmula de Chezy:

J =

V 2

C2Ren la que el coeficiente C se puede obtener de la fórmula de Manning.El coeficiente n se toma alto, de 0,035 a 0,045 para tomar en cuenta las pérdidas adicionales que se producen por el flujo espiral y altamente turbulento en la galería. Para facilitar la entrada del agua a veces la pared

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de aguas debajo de la galería se hace curva.Las cotas del fondo de la galería se obtienen de la ecuación de Bernoulli:

V12

2g+d1+iΔx=

V22

2 g+d2+JΔx

Cálculos realizados:Rejilla:

Datos

Q = 8 m3/seg Resultados

brío = 23 mf = 20%  S = 4.5 cmi = 20%   0.1974

Lplatina = 6 mApoyo c/l = 0.05 m

t= 3/8 pulg 0.95

Nº pedazosLongitud de Proyección

L L3/2 bcada pedazo horizontal

4 1.5 1.471 1.371 1.605 10.135 1.2 1.177 1.077 1.117 14.556 1 0.981 0.881 0.826 19.677 0.857 0.840 0.740 0.637 25.518 0.75 0.735 0.635 0.507 32.09

K = 0.660

Фpiedra= 0.5 m

∂piedra = 2.6 T/m3

∂agua = 1 T/m3

δbara = 1200 Kg/cm2

Vpiedra = 0.0654 m3

Pesopiedra = 0.1047 T

Momento = 1474.84 Kg-cm

Wnecesario = 1.229 cm3

PLATINA

t eWplatina (cm3)

(pulg) (cm) (pulg) (cm)

3/8 0.95 1 1/4 3.18 1.6

3/8 0.95 1 2.54 1.02

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e = 2.54 cme/S = 0.564

CONDICION: Co=0,5Co = 0.5C= 0.435

Ho = 0.486 m

Galería:

Condición:V = 1.99d = 3.72 mVo= 1 m/s

Dato:n = 0.03

x Qx VxA=Q/

Vδx=A/

L P RR^(4/3

) J hf ∑hfV2/2

g0.00 0.00 1.00 0.00 0.00 1.08 0.00 0.00     0 0.051

3.00 1.60 1.20 1.34 1.24 3.56 0.38 0.270.004

80.009

50.009

5 0.073

6.00 3.20 1.40 2.29 2.13 5.33 0.43 0.320.005

40.010

80.020

4 0.100

9.00 4.80 1.60 3.01 2.79 6.67 0.45 0.350.006

60.013

20.033

6 0.130

12.00 6.40 1.79 3.57 3.31 7.70 0.46 0.360.008

10.016

20.049

8 0.164

15.00 8.00 1.99 4.02 3.73 8.54 0.47 0.370.009

80.019

50.069

3 0.203

X δx+∑hf+Vx2/2g Cota de fondo

0.00 0.05 3.95  

3.00 1.32 2.68  

6.00 2.25 1.75  

9.00 2.96 1.04  

12.00 3.53 0.47  

15.00 4.00 0.00  

Abs. ∆y ∆y Cota agua X Cota de

1 4 18 5 agua

15.00     3.73 0 4.2412.00 0.11 0.123 3.84 3.00 4.24

  0.11 0.123 3.84 6.00 4.069.00 0.11 0.118 3.95 9.00 3.95

  0.11 0.118 3.95 12.00 3.846.00 0.11 0.116 4.06 15.00 3.73

  0.11 0.116 4.063.00 0.18 0.178 4.24

C=Co−0.325 i

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  0.18 0.178 4.24  0.178 0.178 4.24

0.00 0.17   4.41

0 2 4 6 8 10 12 14 16

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

COTA DE AGUA COTA DE FONDO

LONGITUD DE GALERIA

CO

TA

S

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Abs. ∆xCota fondo ∆y

Cota agua

Calado

Area Q V Q1 + Q2 Q1/g(Q1+Q2) V1 + V2

V2 - V1

Q2 - Q1

(Q2 - Q1)/Q1

V2(Q2-Q1))/Q1

(V1 - V2)/V2(Q2-

Q1))/Q1 ∆y1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18                                   

15.00

3.00

0.00 

3.733.73 4.02 8.00 1.99                  

                                   

 3.00

0.470.11 3.84 3.37 3.62 6.40 1.77 14.40 0.0453 3.76 0.23 1.60 0.25 0.4981 0.72 0.123

12.00

   0.11 3.84 3.37 3.62   1.77     3.76 0.23       0.72 0.123

                                   

 3.00

1.040.11 3.95 2.91 3.13 4.80 1.53 11.20 0.0437 3.30 0.23 1.60 0.33 0.589 0.821 0.118

9.00     0.11 3.95 2.91 3.13   1.53     3.30 0.23       0.821 0.118                                   

 3.00

1.750.11 4.06 2.31 2.48 3.20 1.29 8.00 0.0408 2.82 0.25 1.60 0.50 0.767 1.012 0.116

6.00     0.11 4.06 2.31 2.48   1.29     2.82 0.25       1.012 0.116                                   

 3.00

2.680.18 4.24 1.56 1.68 1.60 0.95 4.80 0.0340 2.24 0.34 1.60 1.00 2.000 2.337 0.178

3.00     0.18 4.24 1.56 1.68   0.95     2.24 0.34       2.337 0.178                                   

 3.00

3.950.18 4.24 1.56 1.68   0.95     2.24 0.34       2.336 0.178

0.00     0.17 4.41 0.46 0.49 0.00 0.00 1.60 0 0.95 0.95 1.60 ∞ ∞ ∞  

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DISEÑO DE UN DESARENADOR

Los desarenadores son obras hidráulicas que sirven para separar y después poder remover, el material sólido que lleva el agua de un canal, se trata de estructuras que sirven para retener el material comprendido como arena, es decir, partículas sólidas de un diámetro aproximado de 0.20mm. a 3.00mm. Los desarenadores cumplen una función muy importante por lo que se debe considerar como obras indispensables dentro de proyectos de utilización de recursos hidráulicos, salvo casos excepcionales de aguas muy limpias en donde podrían no ser necesarios. De preferencia un desarenador se debe construir lo más cercano posible a la obra de captación. Hay diferentes tipos de desarenadores pero básicamente pueden ser clasificados según la forma de eliminación de sedimentos en desarenadores de lavado continuo y los de lavado intermitente llamados así porque se lavan cada cierto intervalo de tiempo determinado por la cantidad de sedimentos que trae el agua, mientras que los de lavado continuo se limpian todo el tiempo.Descripción.

Transición de entrada: esta estructura evitar que haya pérdidas grandes de energía entre la salida del canal que conduce el agua desde la captación hasta el desarenador mediante el cambio de las secciones transversales que se las hace de forma gradual. Esta transición debe ser hecha lo mejor posible dado que la eficiencia de la sedimentación depende de la uniformidad de la velocidad en la sección transversal del desarenador y de la reducción de la velocidad longitudinal hasta un valor de sedimentación normal dentro de la cámara de sedimentación.

Cámara de sedimentación: lugar en donde se depositan las partículas suspendidas en el agua debido a la acción de la gravedad y por la disminución de la velocidad longitudinal, producida por un aumento de la sección transversal.

Según estudios experimentales se ha determinado que las velocidades del agua deben estar entre los valores de 0.1m/s hasta los 0.4m/s, pues a mayores velocidades los granos de arena son arrastrados por la corriente y no se detienen sobre una superficie lisa como el fondo del desarenador. La selección de la velocidad será la que determine el área de la sección transversal de la cámara de sedimentación.

La profundidad de la cámara se recomienda que esté por el orden de entre 1.5m hasta 4m.

Para facilitar el lavado se debe dar al fondo de la cámara de sedimentación una pendiente transversal de entre 1:5 a 1:8, con el objeto de llevar las partículas sedimentadas hacia el centro y lograr un lavado más eficaz.

Vertedero de salida: al final de la cámara debe permitirse el paso del agua limpia hacia un canal y normalmente este procedimiento se consigue con un vertedero dado que las láminas superiores de agua son las que primero se limpian. La velocidad del agua sobre el vertedero debe ser la menor posible para tratar de no provocar turbulencias que levanten las arenas en suspensión impidiendo que se sedimenten, y

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según esto la carga de agua sobre le vertedero de salida no debe ser mayor a 25cm.

Por lo general el ancho necesario del vertedero es mayor al ancho de la cámara de sedimentación impidiendo que se construya un vertedero recto perpendicular a la dirección del agua, para solucionar esta situación se acostumbra la construcción de este vertedero de forma curva que comience al final de uno de los muros del desarenador y desarrolle toda la longitud necesaria hasta llegar al otro muro.

Compuerta de lavado: este elemento se abrirá cuando deba desalojarse del desarenador los materiales depositados en el fondo. Es importante dar al fondo del desarenador una pendiente fuerte (del 2% al 6%) para que las arenas se muevan fácilmente hasta la salida.

Es muy importante hacer un estudio de la cantidad de sedimentos que trae el agua para asegurar una adecuada capacidad del desarenador y no necesitar lavarlo con mucha frecuencia.

Para lavar un desarenador se cierran las compuertas de admisión y se vacía la cámara de sedimentación, pero hay ocasiones de emergencia en las que el desarenador debe vaciarse sin interrupción del flujo de agua, es decir, sin cerrar las compuertas de admisión. Por esto las compuertas de lavado deben diseñarse para un caudal igual al traído por el canal más el de lavado que es igual al volumen del desarenador para el tiempo de lavado.

Canal directo: se lo llama también canal de by-pass, y sirve para dar servicio mientras se está lavando el desarenador que es por lo general en un tiempo corto pero por cualquier eventualidad, reparación, inspección, etc. dará servicio mientras esté suspendido el uso del desarenador. Para el funcionamiento de este canal se colocan dos compuertas al final del canal por donde llega el agua al desarenador, una de entrada al desarenador y otra de entrada al by-pass.

Para el caso de tener dos o más cámaras, el canal directo no suele ser necesario ya que si una cámara se está lavando pueden permanecer funcionando las otras.

Esquema de un desarenador:

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Diseño de la sección transversal de la cámara de sedimentación: Se define el caudal que va a ingresar al desarenador, éste caudal será el

que trae el canal que viene desde la captación para nuestro caso el caudal es de 10 m3/s.

Establecemos el diámetro de partícula que se va sedimentar, el diámetro utilizado fue de 0.25mm. una vez definido esto seleccionamos mediante el uso de tablas las velocidades de sedimentación y longitudinales de forma que las partículas puedan sedimentarse. Estos valores son:

Velocidad de sedimentación: 2.6cm/s. Velocidad de agua en el desarenador: 0.3m/s.

La sección transversal es igual al cociente obtenido al dividir el caudal sobre la velocidad longitudinal del agua, en el caso del presente diseño, se optó por crear tres cámaras de sedimentación por lo que cada cámara tomará un tercio del caudal total.

Diseño de la transición: A la transición se le dará forma de dos arcos de círculo tangentes a la

entrada y a la salida con la finalidad de evitar cambios de dirección bruscos y disminuir las pérdidas de energía. Se recomienda que el ángulo máximo entre el eje del canal y una línea que une los lados de la transición no exceda de 12.5°.

La longitud que tendrá el desarenador está en función de los anchos inicial y final, o sea, del ancho del que se quiere comenzar hasta el ancho al que se quiere llegar y de la tangente del ángulo entre el eje de la transición y la línea que une los extremos de los anchos inicial y final.

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La transición ha sido separada en tres partes de modo que cada una de esas partes pueda llevar un tercio del caudal total que es lo que debe llegar a cada cámara de sedimentación.

Vertedero de paso: Dado que este vertedero debe evacuar el mismo caudal de agua que

entra a la cámara de sedimentación y la carga de agua sobre este no debe ser mayor a 25cm. el ancho requerido es mayor al ancho del desarenador, entonces se procede a darle una forma curva con un radio adecuado para poder conseguir toda la longitud que requiere y ubicarle al final de uno de los muros del desarenador y tangente a éste.

Los cálculos y análisis que se efectuaron para el diseño de este desarenador, se detallan a continuación:Datos iníciales.Caudal: Q= 8m3/s. Q= 2.667m3/s (para cada cámara).

Diámetro de la partícula: d= 0.25mm.Determinación de velocidades: Cuadros:

Velocidades de sedimentación W (cm/s)

d en mm Vedenevev Hazen Arkhangelski

0,05 0,173 0,290 0,141

0,10 0,692 0,800 0,500

0,15 1,560 1,500 1,050

0,20 2,160 2,100 1,700

0,25 2,600   2,460

0,30 3,240 3,200 3,210

0,35 3,780    

0,40 4,320 4,200 4,610

0,45 4,860    

0,50 5,400 5,300 5,670

0,55 5,940    

0,60 6,480 6,300  

Tabla # 1

Velocidades longitudinales V (m/s)

d. en mm   Veloc. de cámara (m/s) Veloc. escogida (m/s)  0,25 –

0,40   0,25 - 0,5 0,30,70   0,7 - 0,8  

Tabla # 2Cámara de sedimentación.Área de la sección transversal:

A=Q

VA= 8

0 .30 = 26.667m2

Q= caudalV= velocidad longitudinal del agua

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A= área de la sección transversal de la cámara de sedimentación.Relación ancho/alto: 2Pendiente de las paredes (m), (sección trapezoidal): m=0.5 Medidas de la sección de cada cámara:Se necesitan tres cámaras con secciones de áreas iguales, lo que divide al área total en tres.Área de cada cámara:

área=26 .667¿3 ¿¿

¿ = 8.88m2

Cámara 1 y 3Sección trapezoidal

área=b⋅h+ b ´⋅h2

8 .88=4∗2+ b ´*22

b´= 0.88m.

Relación ancho/alto: 2Pendiente de pared (m): 0.5h= altura = 2m.b= base inferior= 2*h =4m.B= base superior= 4.88m.b´= B – bCámara 2Sección rectangularárea=b⋅h 8 .88=b∗2 b=4.44m.h= altura = 2mb= baseLongitud del desarenador:

L= k⋅h⋅Vw

L= longitud del desarenador (m).V= velocidad longitudinal del agua (m/s).w= velocidad de sedimentación de las partículas (m/s).k= coeficiente que varía según la importancia de la obra entre 1.2 y 1.5. Se tomará un valor de k=1.5

L=1.5∗2.∗0 .30 .026

=34 .61m

Fondo del desarenador:i= pendiente longitudinal: 3%p= profundidad de sedimentación:

p= L⋅i100

p=34 .61⋅3100

=1 .038m

Transición.

Page 15: Tomas Con Rejilla de Fondo

Bases en entrada: base mayor (B): 3.65 m. ; base menor (b): 2 m.Bases de salida: base mayor (B´): 16.52m. ; base menor (b´): 14.28m.Ángulos: α1=12.5º

α2=11.94º

Longitud:

L= B−b2 tanα

16 .52−3 .65¿2 tan(12 .5 ) ¿

¿¿ = 29.03m.

Radios de curvatura:Fondo (1) ; Tope (2) R1:

R= L2 sen (2α1 ) = 35.84m.

R2:

R= L2 sen (2α2 ) = 34.34m:

Anchos de las secciones para transición 1: Fondo (1):

anchos (1):

x x2 (L-x) raiz R-raiz 0.5(b-b2) b0 0,000   35,8399 0,00 0 2

5,81 33,701   35,36661 0,47 0.473287 2.94657411,61 134,805   33,90714 1,93 1.93 5.86552717,42   134,805 33,90714 1,93 4.21 10.4144723,22   33,701 35,36661 0,47 5.67 13.3334329,03   0,000 35,8399 0,00 6.14 14.28

Tabla # 3

Tope (2):

anchos (2):

x x2 (L-x) raiz R-raiz 0.5(b-b2) b0 0   34,34101 0,00 0 3.65

5,81 33,70113   33,84677 0,49 0.49424 4.6384811,61 134,8045   32,31873 2,02 2.022278 7.69455617,42   134,8045 32,31873 2,02 4.41 12.4754423,22   33,70113 33,84677 0,49 5.94 15.5315229,03   1,26E-29 34,34101 0,00 6.44 16.52

Tabla # 4Niveles del fondo:

Fondo de transicióncalado en la entrada: 1,65 m

caudal: 10 m3/s

x b2 B1 A v=Q/A v2/2g h y=1,1h hf+y0,00 16,520 14,280 25,410 0,394 0,008 0,000 0,0000 -1,6500

Page 16: Tomas Con Rejilla de Fondo

5,81 15,532 13,333 23,831 0,420 0,009 0,001 0,0012 -1,651211,61 12,475 10,414 18,963 0,527 0,014 0,006 0,0069 -1,656917,42 7,695 5,866 11,420 0,876 0,039 0,031 0,0343 -1,684323,22 4,638 2,947 6,699 1,493 0,114 0,106 0,1164 -1,766429,03 3,650 2,000 5,219 1,916 0,187 0,179 0,1974 -1,8474

Tabla # 5

niveles del fondo de la transición

-0,230

-0,180

-0,130

-0,080

-0,030

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00abcisas

fon

do

s

fondo

Figura # 4

Con el fin de separar el caudal que llega por el canal en cantidades iguales a cada una de las tres cámaras se ha colocado una pequeña transición (que la llamaremos transición 2) dentro de la que se detalló en las tablas 3, 4 y 5 (que será la transición 1), para esto al final del canal e inicio de la transición, se colocan los muros de la transición 2, formando tres secciones transversales con áreas exactamente iguales. La transición 2 deberá estar colocada justo en la mitad de la primera, es decir, los ejes longitudinales de cada transición deben coincidir.

Dimensiones de las áreas en el inicio de la transición:Área total: 4.66m2.b= base menor de trapezoides (cámaras 1 y 3)h= altura = 1.65m.x= base de rectángulo (cámara 2)b´= base mayor menos base menor (trapezoides) = 0.82m.

1 .65b+ 0 .82⋅h2

=1 .65⋅x

2b+x=2Medidas del canal:Base menor (b)= 2m.Base mayor (B)= 3.65m.Altura (h)= 1.65m.Cámaras 1 y 3Sección trapezoidal.Área: 1.56m2.

Medidas:Base menor (b)= 0.54m.

Page 17: Tomas Con Rejilla de Fondo

Base mayor (B)= 1.63m.Altura (h)= 1.65m.Cámara 2 Sección rectangular.Área: 1.56m2.Medidas:Base (x)= 0.94m.Altura (h)= 1.65m.Radio: 104.27mAnchos de las secciones para transición 2:

Anchos:

x x2 (L-x) raiz R-raiz 0.5(b-b2) B0 0,000   104,2672 0,00 0 0.94

5,81 33,701   104,1054 0,16 0.161735 1.2634711,61 134,805   103,6187 0,65 0.65 2.23690917,42   134,805 103,6187 0,65 1.38 3.70309123,22   33,701 104,1054 0,16 1.87 4.6765329,03   0,000 104,2672 0,00 2.03 5

Tabla # 6 Los niveles del fondo serán los mismos para ambas transiciones.Vertedero de paso:Ancho:

Q=23⋅√2⋅g⋅Co⋅b⋅H

32

(fórmula de vertedero libre)H= carga de agua sobre vertedero: 0.25m.Coeficiente Co:

Co=0.602++0.075 Hp

Q= caudal: 3.33m3/sg= aceleración debida a la gravedad: 9.8m/s2.p= altura del vertedero: 2.22mb= ancho del vertedero.

3 .33=23⋅√19 .6⋅0 .67⋅b⋅0 .25

32

b= 13.49m.

Como el ancho de 13.49m es mayor al ancho de cada cámara de sedimentación (5.56m. la máxima), el vertedero debe ser de forma curva.Radio de curvatura:Cámara 1 y 3Ángulo de desarrollo (Ф):

φ1−cos φ

=180⋅bπ⋅B

b= ancho del vertedero.B= ancho del canal.π= 3.1416

Ф=50.39º

Page 18: Tomas Con Rejilla de Fondo

Radio de curvatura:

R=180⋅bπ⋅φ

R= radio de curvatura.b= ancho del vertedero.Ф= ángulo de desarrollo.π= 3.1416

R= 15.33m.Cámara 2Ángulo de desarrollo (Ф):

φ1−cos φ

=180⋅bπ⋅B

b= ancho del vertedero.B= ancho del canal.π= 3.1416

Ф=44.69ºRadio de curvatura:

R=180⋅bπ⋅φ

R= radio de curvatura.b= ancho del vertedero.Ф= ángulo de desarrollo.π= 3.1416

R= 17.29m.Lavado.

Para encontrara el tiempo de lavado de cada cámara se procede a un cálculo iterativo que se mostrará en las tablas 7 y 8. Consiste en un modelo de lavado que se toma como si el montón de sedimentos fuera de una sección transversal rectangular, al principio se lavan las arenas que están en la parte de arriba y lo que va variando es la longitud L, (por medio de un ∆L) hasta que ésta llega a su máximo entonces comienza a variar la altura H (según el ∆H), y el tiempo total de lavado es el tiempo transcurrido desde que comienza el lavado hasta que H es lo más cercano a cero que se pueda.Qd= caudal de diseñoL= longitud de la cámara de sedimentaciónB= ancho de la cámarai= pendiente longitudinal del fondo de la cámarah= altura de sedimentosØ= diámetro de partículas peso específico de las arenasQs= caudal de lavadoGs = caudal sólido∆t= intervalo de tiempoFórmulas:

L=L1−ΔL → Longitud

Page 19: Tomas Con Rejilla de Fondo

Gs=1 .34⋅γ⋅Q s⋅( hL )1.3

⋅( Qs2

g⋅B⋅φ3 )0 .025

→ Caudal sólido

Δh=2⋅Gs⋅Δtγ⋅B⋅L → Variación de altura

ΔL=2⋅Gs⋅Δtγ⋅B⋅h → Variación de longitud

Tiempo de lavado de cámaras 1 y 3

Caudal de diseño   Qd 2.667 m3/s

Longitud cámara de sedimentación L 34.61 m

Ancho de la cámara   B 4 m

Pendiente del fondo   i 3 %

Profundidad del canal h 1,15 m

Diámetro de la partícula a sedimentar Ф 0,25 mm

Peso específico de las arenas 1600 kg/m3

Caudal de lavado   Qs 0,405 m3/s

Caudal sólido   Gs   kg/s

Intervalo de tiempo   ∆t 10 min

Tiempo ( t ) ∆t H L H / L Gs ∆H ∆L Gs / Qs

min seg m m   Kg/s     Kg/m3

0 600 0,29 38,46 0,01 1,44 - 0,21 3,56

10 600 0,29 38,25 0,01 1,45 - 0,21 3,59

20 600 0,29 38,03 0,01 1,46 - 0,21 3,61

30 600 0,29 37,82 0,01 1,47 - 0,22 3,64

40 600 0,29 37,60 0,01 1,48 - 0,22 3,67

50 600 0,29 37,39 0,01 1,50 - 0,22 3,69

60 600 0,29 37,17 0,01 1,51 - 0,22 3,72

70 600 0,29 36,94 0,01 1,52 - 0,22 3,75

80 600 0,29 36,72 0,01 1,53 - 0,22 3,78

90 600 0,29 36,50 0,01 1,54 - 0,23 3,81

100 600 0,29 36,27 0,01 1,56 - 0,23 3,84

110 600 0,29 36,04 0,01 1,57 - 0,23 3,87

120 600 0,29 35,81 0,01 1,58 - 0,93 3,91

130 600 0,29 34,88 0,01 1,64 - 0,96 4,04

140 600 0,29 33,92 0,01 1,70 - 1,00 4,19

150 600 0,29 32,92 0,01 1,76 - 1,04 4,36

160 600 0,29 31,88 0,01 1,84 - 1,08 4,54

170 600 0,29 30,80 0,01 1,92 - 1,13 4,75

180 600 0,29 29,67 0,01 2,02 - 1,19 4,99

190 600 0,29 28,49 0,01 2,13 - 1,25 5,26

200 600 0,29 27,23 0,01 2,26 - 1,33 5,58

210 600 0,29 25,91 0,01 2,41 - 1,42 5,95

220 600 0,29 24,49 0,01 2,59 - 1,52 6,40

230 600 0,29 22,97 0,01 2,82 - 1,66 6,96

240 600 0,29 21,31 0,01 3,11 - 1,83 7,67

250 600 0,29 19,49 0,01 3,49 - 2,05 8,62

260 600 0,29 17,44 0,02 4,03 - 2,37 9,96

270 600 0,29 15,07 0,02 4,88 - 2,86 12,04

Page 20: Tomas Con Rejilla de Fondo

280 600 0,29 12,20 0,02 6,41 - 3,77 15,84

290 600 0,29 8,43 0,03 10,37 - 6,09 25,59

300 600 0,29 2,34 0,12 54,77 - 32,18 135,23

310 600 0,29 -29,84 -0,01 #¡NUM!   #¡NUM! #¡NUM!

320 600 1,15 38,46 0,03 8,74 0,04 - 21,59

330 600 1,11 38,46 0,03 8,36 0,04 - 20,65

340 600 1,07 38,46 0,03 8,01 0,04 - 19,77

350 600 1,04 38,46 0,03 7,67 0,03 - 18,93

360 600 1,01 38,46 0,03 7,35 0,03 - 18,14

370 600 0,97 38,46 0,03 7,04 0,03 - 17,39

380 600 0,94 38,46 0,02 6,75 0,03 - 16,67

390 600 0,91 38,46 0,02 6,48 0,03 - 15,99

400 600 0,88 38,46 0,02 6,22 0,03 - 15,35

410 600 0,86 38,46 0,02 5,97 0,03 - 14,74

420 600 0,83 38,46 0,02 5,73 0,03 - 14,15

430 600 0,81 38,46 0,02 5,51 0,02 - 13,60

440 600 0,78 38,46 0,02 5,29 0,02 - 13,07

450 600 0,76 38,46 0,02 5,09 0,02 - 12,57

460 600 0,74 38,46 0,02 4,90 0,02 - 12,09

470 600 0,71 38,46 0,02 4,71 0,02 - 11,63

480 600 0,69 38,46 0,02 4,53 0,02 - 11,20

490 600 0,67 38,46 0,02 4,37 0,02 - 10,78

500 600 0,65 38,46 0,02 4,21 0,02 - 10,38

510 600 0,64 38,46 0,02 4,05 0,02 - 10,00

520 600 0,62 38,46 0,02 3,90 0,02 - 9,64

530 600 0,60 38,46 0,02 3,76 0,02 - 9,30

540 600 0,58 38,46 0,02 3,63 0,02 - 8,97

550 600 0,57 38,46 0,01 3,50 0,02 - 8,65

560 600 0,55 38,46 0,01 3,38 0,01 - 8,35

570 600 0,54 38,46 0,01 3,26 0,01 - 8,06

580 600 0,52 38,46 0,01 3,15 0,01 - 7,78

590 600 0,51 38,46 0,01 3,04 0,01 - 7,51

600 600 0,50 38,46 0,01 2,94 0,01 - 7,26

610 600 0,48 38,46 0,01 2,84 0,01 - 7,01

620 600 0,47 38,46 0,01 2,75 0,01 - 6,78

630 600 0,46 38,46 0,01 2,66 0,01 - 6,56

640 600 0,45 38,46 0,01 2,57 0,01 - 6,34

650 600 0,44 38,46 0,01 2,48 0,01 - 6,13

660 600 0,43 38,46 0,01 2,40 0,01 - 5,94

670 600 0,42 38,46 0,01 2,33 0,01 - 5,75

680 600 0,41 38,46 0,01 2,25 0,01 - 5,56

690 600 0,40 38,46 0,01 2,18 0,01 - 5,39

700 600 0,39 38,46 0,01 2,11 0,01 - 5,22

710 600 0,38 38,46 0,01 2,05 0,01 - 5,05

720 600 0,37 38,46 0,01 1,98 0,01 - 4,90

730 600 0,36 38,46 0,01 1,92 0,01 - 4,75

740 600 0,35 38,46 0,01 1,86 0,01 - 4,60

750 600 0,34 38,46 0,01 1,81 0,01 - 4,46

760 600 0,33 38,46 0,01 1,75 0,01 - 4,33

770 600 0,33 38,46 0,01 1,70 0,01 - 4,20

780 600 0,32 38,46 0,01 1,65 0,01 - 4,08

790 600 0,31 38,46 0,01 1,60 0,01 - 3,96

800 600 0,30 38,46 0,01 1,56 0,01 - 3,84

810 600 0,30 38,46 0,01 1,51 0,01 - 3,73

Page 21: Tomas Con Rejilla de Fondo

820 600 0,29 38,46 0,01 1,47 0,01 - 3,62

830 600 0,28 38,46 0,01 1,42 0,01 - 3,52

840 600 0,28 38,46 0,01 1,38 0,01 - 3,42

850 600 0,27 38,46 0,01 1,34 0,01 - 3,32

860 600 0,27 38,46 0,01 1,31 0,01 - 3,23

870 600 0,26 38,46 0,01 1,27 0,01 - 3,14

880 600 0,26 38,46 0,01 1,24 0,01 - 3,05

890 600 0,25 38,46 0,01 1,20 0,01 - 2,97

900 600 0,24 38,46 0,01 1,17 0,01 - 2,88

910 600 0,24 38,46 0,01 1,14 0,00 - 2,81

920 600 0,23 38,46 0,01 1,11 0,00 - 2,73

930 600 0,23 38,46 0,01 1,08 0,00 - 2,66

940 600 0,22 38,46 0,01 1,05 0,00 - 2,59

950 600 0,22 38,46 0,01 1,02 0,00 - 2,52

960 600 0,22 38,46 0,01 0,99 0,00 - 2,45

970 600 0,21 38,46 0,01 0,97 0,00 - 2,39

980 600 0,21 38,46 0,01 0,94 0,00 - 2,33

990 600 0,20 38,46 0,01 0,92 0,00 - 2,26

1000 600 0,20 38,46 0,01 0,89 0,00 - 2,21

1010 600 0,20 38,46 0,01 0,87 0,00 - 2,15

1020 600 0,19 38,46 0,00 0,85 0,00 - 2,10

Tabla # 7Tiempo total: 1020 minutos

17 horas.

Tiempo de lavado de cámara 2

Caudal de diseño   Qd 2.667 m3/s

Longitud cámara de sedimentación L 34.61 m

Ancho de la cámara   B 5 m

Pendiente del fondo   i 3 %

Profundidad del canal h 1,15 m

Diámetro de la partícula a sedimentar Ф 0,25 mm

Peso específico de las arenas 1600 kg/m3

Caudal de lavado   Qs 0,405 m3/s

Caudal sólido   Gs   kg/s

Intervalo de tiempo   ∆t 10 min

Tiempo ( t ) ∆t H L H / L Gs ∆H ∆L Gs / Qs

min seg m m   Kg/s     Kg/m3

0 600 0,29 38,46 0,01 1,44 - 0,19 3,55

10 600 0,29 38,27 0,01 1,45 - 0,19 3,57

20 600 0,29 38,08 0,01 1,46 - 0,19 3,60

30 600 0,29 37,89 0,01 1,47 - 0,19 3,62

40 600 0,29 37,70 0,01 1,48 - 0,19 3,64

50 600 0,29 37,51 0,01 1,49 - 0,19 3,67

60 600 0,29 37,32 0,01 1,50 - 0,20 3,69

70 600 0,29 37,12 0,01 1,51 - 0,20 3,72

80 600 0,29 36,93 0,01 1,52 - 0,20 3,74

90 600 0,29 36,73 0,01 1,53 - 0,20 3,77

100 600 0,29 36,53 0,01 1,54 - 0,20 3,80

110 600 0,29 36,33 0,01 1,55 - 0,20 3,82

Page 22: Tomas Con Rejilla de Fondo

120 600 0,29 36,13 0,01 1,56 - 0,81 3,85

130 600 0,29 35,31 0,01 1,61 - 0,84 3,97

140 600 0,29 34,47 0,01 1,66 - 0,86 4,09

150 600 0,29 33,61 0,01 1,71 - 0,89 4,23

160 600 0,29 32,72 0,01 1,77 - 0,93 4,38

170 600 0,29 31,79 0,01 1,84 - 0,96 4,55

180 600 0,29 30,83 0,01 1,92 - 1,00 4,73

190 600 0,29 29,83 0,01 2,00 - 1,04 4,94

200 600 0,29 28,79 0,01 2,10 - 1,09 5,17

210 600 0,29 27,69 0,01 2,20 - 1,15 5,44

220 600 0,29 26,54 0,01 2,33 - 1,21 5,75

230 600 0,29 25,33 0,01 2,47 - 1,29 6,11

240 600 0,29 24,04 0,01 2,65 - 1,38 6,54

250 600 0,29 22,65 0,01 2,86 - 1,49 7,06

260 600 0,29 21,16 0,01 3,13 - 1,63 7,72

270 600 0,29 19,53 0,01 3,47 - 1,81 8,57

280 600 0,29 17,72 0,02 3,94 - 2,05 9,72

290 600 0,29 15,67 0,02 4,62 - 2,41 11,41

300 600 0,29 13,26 0,02 5,74 - 3,00 14,18

310 600 0,29 10,26 0,03 8,01 - 4,18 19,78

320 600 0,29 6,08 0,05 15,81 - 8,25 39,03

330 600 0,29 -2,16 -0,13 #¡NUM!   #¡NUM! #¡NUM!

340 600 1,15 38,46 0,03 8,72 0,03 - 21,52

350 600 1,12 38,46 0,03 8,38 0,03 - 20,70

360 600 1,08 38,46 0,03 8,07 0,03 - 19,91

370 600 1,05 38,46 0,03 7,76 0,03 - 19,17

380 600 1,02 38,46 0,03 7,47 0,03 - 18,45

390 600 0,99 38,46 0,03 7,20 0,03 - 17,77

400 600 0,96 38,46 0,03 6,93 0,03 - 17,12

410 600 0,94 38,46 0,02 6,68 0,03 - 16,50

420 600 0,91 38,46 0,02 6,44 0,03 - 15,90

430 600 0,89 38,46 0,02 6,21 0,02 - 15,34

440 600 0,86 38,46 0,02 5,99 0,02 - 14,79

450 600 0,84 38,46 0,02 5,78 0,02 - 14,27

460 600 0,82 38,46 0,02 5,58 0,02 - 13,78

470 600 0,79 38,46 0,02 5,39 0,02 - 13,30

480 600 0,77 38,46 0,02 5,20 0,02 - 12,85

490 600 0,75 38,46 0,02 5,03 0,02 - 12,41

500 600 0,73 38,46 0,02 4,86 0,02 - 11,99

510 600 0,71 38,46 0,02 4,69 0,02 - 11,59

520 600 0,70 38,46 0,02 4,54 0,02 - 11,21

530 600 0,68 38,46 0,02 4,39 0,02 - 10,84

540 600 0,66 38,46 0,02 4,25 0,02 - 10,48

550 600 0,64 38,46 0,02 4,11 0,02 - 10,14

560 600 0,63 38,46 0,02 3,98 0,02 - 9,82

570 600 0,61 38,46 0,02 3,85 0,02 - 9,50

580 600 0,60 38,46 0,02 3,73 0,01 - 9,20

590 600 0,58 38,46 0,02 3,61 0,01 - 8,91

600 600 0,57 38,46 0,01 3,50 0,01 - 8,63

610 600 0,56 38,46 0,01 3,39 0,01 - 8,37

620 600 0,54 38,46 0,01 3,28 0,01 - 8,11

630 600 0,53 38,46 0,01 3,18 0,01 - 7,86

640 600 0,52 38,46 0,01 3,09 0,01 - 7,62

650 600 0,51 38,46 0,01 2,99 0,01 - 7,39

Page 23: Tomas Con Rejilla de Fondo

660 600 0,49 38,46 0,01 2,90 0,01 - 7,17

670 600 0,48 38,46 0,01 2,82 0,01 - 6,96

680 600 0,47 38,46 0,01 2,73 0,01 - 6,75

690 600 0,46 38,46 0,01 2,65 0,01 - 6,55

700 600 0,45 38,46 0,01 2,58 0,01 - 6,36

710 600 0,44 38,46 0,01 2,50 0,01 - 6,18

720 600 0,43 38,46 0,01 2,43 0,01 - 6,00

730 600 0,42 38,46 0,01 2,36 0,01 - 5,83

740 600 0,41 38,46 0,01 2,29 0,01 - 5,67

750 600 0,40 38,46 0,01 2,23 0,01 - 5,51

760 600 0,39 38,46 0,01 2,17 0,01 - 5,35

770 600 0,39 38,46 0,01 2,11 0,01 - 5,20

780 600 0,38 38,46 0,01 2,05 0,01 - 5,06

790 600 0,37 38,46 0,01 1,99 0,01 - 4,92

800 600 0,36 38,46 0,01 1,94 0,01 - 4,79

810 600 0,35 38,46 0,01 1,89 0,01 - 4,66

820 600 0,35 38,46 0,01 1,84 0,01 - 4,53

830 600 0,34 38,46 0,01 1,79 0,01 - 4,41

840 600 0,33 38,46 0,01 1,74 0,01 - 4,29

850 600 0,33 38,46 0,01 1,69 0,01 - 4,18

860 600 0,32 38,46 0,01 1,65 0,01 - 4,07

870 600 0,31 38,46 0,01 1,61 0,01 - 3,96

880 600 0,31 38,46 0,01 1,56 0,01 - 3,86

890 600 0,30 38,46 0,01 1,52 0,01 - 3,76

900 600 0,29 38,46 0,01 1,48 0,01 - 3,67

910 600 0,29 38,46 0,01 1,45 0,01 - 3,57

920 600 0,28 38,46 0,01 1,41 0,01 - 3,48

930 600 0,28 38,46 0,01 1,37 0,01 - 3,39

940 600 0,27 38,46 0,01 1,34 0,01 - 3,31

950 600 0,27 38,46 0,01 1,31 0,01 - 3,23

960 600 0,26 38,46 0,01 1,27 0,00 - 3,15

970 600 0,26 38,46 0,01 1,24 0,00 - 3,07

980 600 0,25 38,46 0,01 1,21 0,00 - 2,99

990 600 0,25 38,46 0,01 1,18 0,00 - 2,92

1000 600 0,24 38,46 0,01 1,15 0,00 - 2,85

1010 600 0,24 38,46 0,01 1,13 0,00 - 2,78

1020 600 0,23 38,46 0,01 1,10 0,00 - 2,72

1030 600 0,23 38,46 0,01 1,07 0,00 - 2,65

1040 600 0,23 38,46 0,01 1,05 0,00 - 2,59

1050 600 0,22 38,46 0,01 1,02 0,00 - 2,53

1060 600 0,22 38,46 0,01 1,00 0,00 - 2,47

1070 600 0,21 38,46 0,01 0,98 0,00 - 2,41

1080 600 0,21 38,46 0,01 0,95 0,00 - 2,36

1090 600 0,21 38,46 0,01 0,93 0,00 - 2,30

1100 600 0,20 38,46 0,01 0,91 0,00 - 2,25

1110 600 0,20 38,46 0,01 0,89 0,00 - 2,20

1120 600 0,20 38,46 0,01 0,87 0,00 - 2,15

1130 600 0,19 38,46 0,00 0,85 0,00 - 2,10

Tabla # 8

Tiempo total: 1130 minutos 18.83 horas.

Canal de salida de agua limpia.

Page 24: Tomas Con Rejilla de Fondo

Sección trapezoidal.Caudal, ecuación de Manning:

Q= φ⋅A5 /3S1/2

n⋅P2/3

A= área: A=bh+ h

2

2(m1+m2 )

P= perímetro: b+h(√1+m12+√1+m22)

S= pendiente del fondo del canal: 0.001n= coeficiente de rugosidad: 0.013.Q= caudal: 10m3/s.m= pendiente de paredes del canal: 0.5b= ancho del canal: 2 m.h= altura de agua en el canal

Altura del canal (h): 1.65m. Base inferior (b): 2m Base superior (B)= 3.65m

Canales de limpieza.Cámaras 1, 2 y 3:Sección rectangular.Ecuación de Manning:

Q= φ⋅A5 /3S1/2

n⋅P2/3

S= 0.05n= 0.013Q= 2.667m3/s

Ancho (b)= 1mAltura (h) = 0.49m

El canal de la cámara 1 tiene una curvatura con radio de 12m y una longitud total de 8.75m. hasta conectarse con el canal colector.El canal de la cámara 3 tiene una curvatura con radio de 10m y una longitud total de 8m. hasta conectarse con el canal 2.El canal de la cámara 2 sale recto siguiendo la dirección del eje del esarenador y su longitud es de 6m. hasta el punto donde se une con el canal 2. Canal colector:Sección rectangular.Ecuación de Manning:

Q= φ⋅A5 /3S1/2

n⋅P2/3S= 0.05n= 0.013Q= 2.6673/s

Ancho (b)= 1.5m

Page 25: Tomas Con Rejilla de Fondo

Altura (h) = 0.75m. Este canal sigue la dirección del canal 2 y nace en el punto de unión de los canales 2 y 3, un metro aguas abajo se une con el canal 1 y posteriormente se desvía un ángulo de 55º para salir hacia el río.

BIBLIOGRAFIA

Diseño hidraulico.(segunda edicio). Sviatoslav krochin

Obras Hidraulicas. Jose Zurita Ruiz

.Asociación Brasileña de Normas Técnicas – Proyecto de Captación de superficie para abastecimiento Público – Brasil, 1990.

Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria – Serie, Filtración rápida - Manual I.

Criterios de Selección – Lima, 1992 De Azevedo J.M & Acosta G., Manual de Hidráulica, Harper & Row

Latinoamericana, México, 1981 Apuntes de clase.

UNIVERSIDAD DE CUENCA

Page 26: Tomas Con Rejilla de Fondo

FACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

TRABAJO DE DISEÑO HIDRAULICO

TEMA:DISEÑO DE UNA CAPTACIÓN

CON REJILLA DE FONDO Y DESARENADOR.

REALIZADO POR:

GABRIEL DUARTE A.MARTIN URGILEZ G.

PROFESOR:ING. FELIPE CISNEROS.

QUINTO AÑO “B” 22/DIC/2008