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8/10/2019 2.- CALCULO DE BOCATOMA.xls

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PROYECTO: MEJORAMIENTO CANAL ELIO DALMAOUBICACIN: DISTRITO DE QUIRUVILCA, PROVINCIA DE SANTIAGO DE CHUCO

Qmin = 111.700* Caudal de captacin (m/seg) Qcap = 29.710* Caudal de rebose por el Creager (m/seg) Q = 81.990

g = 9.810m = 1.700s = 1.700n = 1.100

Ho = 3.550Cd = 2.000H1 = 1.92H1 = 1.92

* Velocidad de acercamiento (m/seg) Vo = 1.0790* Altura de velocidad (m) Hv = 0.0593* Caudal entrante por la ventana para m,n,s planteados Qe = 29.71 m/seg

* Aceleracin de gravedad (m/seg)

* Altura de carga aguas arriba (m)

* Altura del paramento (m)

Valor para iterar (m)

>= 1 , Util izamos la ecuac in 2 (E2)para iterar y calcular H1

* Ancho de ventana de captacin (ancho de canal) (m)

DISEO 1. BOCATOMA 01

DISEO DE VENTANA DE CAPTACIN

Datos de Ingreso:* Caudal Ro mnimo (m/seg)

DISEO BOCATOMA CANAL ELIO DALMAO - TIPO PRESA DE DERIVACION

CAUDALES MNIMOS

Como Qe ~ Qcap ademas Qe > Qcap, las dimenciones estan BIEN!

* Tantear dimensiones de ventana, hasta que el resultado del caudal entrante sea igual al caudal de captacin(Qe=Qcap) y en caso de ser mayor que sea similar (QiQcap), en ningun momento debe de ser menor (Qe


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muy mayor (Qe>>Qcap)

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Qmax = 111.70* Ancho de ventana de captacin (ancho de canal) (m) m = 1.700

s = 1.700n = 1.100

Ho = 3.550

Cd = 2.000* Caudal entrante por la ventana para m,n,s planteados Qe = 29.712 m/seg

Q = 81.988N = 1.000

Bo = 15.600* Ancho de compuerta 2 (m) c2 = 1.500

B = 13.900b1 = 13.200b2 = 0.600b3 = 0.300C = 2.200z = 0.150

* Longitud horizontal Creager (m) = Lc = 4.40

H1 = 1.9168H1 = 1.92* Velocidad de acercamiento (m/seg) Vo = 1.079* Altura de velocidad (m) Hv = 0.0593

CALCULO DE PARMETROS HIDRAULICOS

* Coef. de rugosidad de la mampostera. nc = 0.015* Gasto por metro llineal (m/seg/m) q = 5.898* Carga sobre la cresta (m) H = 1.1495 Valor de iteracin (m) H = 1.1* Veloc. en cresta (m/seg) Vc = 5.131* Carga sobre la cresta (m) H2 = 0.5963 Valor de iteracin (m) H2 = 0.60* Velocidad conjugada (m/seg) V2 = 9.892

* Tirante pie del azud (m) H3 = 3.164* Nmero de Froud (F) F = 4.090 Como: F >= 4, proteger zampeado com mamposteria de piedra pesada asentada en concreto

Lta = 6.028Cs = 4.00Lta = 12.838Lta = 5.963

Lta asumido 6.000

POSIBILIDAD DE SOBRE EXCAVACI N O POZA "Zf" cuando F > 4.S = 0.073928Lr = 15.600nr = 0.04

Qa = 111.70Yr = 1.087

Valor para iterar Yr = 1.087Zf = 2.077

* Si existe sobre excavacin: Lta = 7.512

6.00 m

ENROCADO DE PROTECCIN O ESCOLLERACb = 4Db = 4.69

Les = 43.79

Por consiguiente: Db = 4.69Les = 43.79bes = 21.90

* Pend. ro aguas debajo del azud (m/m):* Ancho medio del ro aguas abajo (m):

* Longitud escollera (m):

Valores iterados

Lta asumido =

Lz = 5*Yr+Zf

BIEN !!!

Les = 0,45*Cb*Db*q - Lz

* Coeficiente de Bilgh :* Alt.cresta-niv.aguas abajo(m)

tanto una reduccin de Lz se dar segn igual a: 5*Yr + Zf; caso contrario el problema ser

* Caudal de mxima avenida (m/seg):

! Probar Posibilidad de Poza Z !

Valores iterados

* Becerril (m)

(Acabado regleado)Constante (4 a 6)

Valor para iterar (m)

* N de contracciones (und)

Calculado juntamente que elperfil del creager

Valores iterados

* Longitud b1 = (m)* Longitud b2 = (m)

* Linquist (m)

LONGITUD DE TANQUE AMORTIGUADOR (Lta)* Schokolistsch (m)

* Altura de carga aguas arriba (m)

* Desnivel de entrada y salida (m)

* Longitud b3 = (m)* Coeficiente de descarga

* Longitud de barraje D/contraccin (m)

DISEO PARA CAUDALES MXIMOS

* Coeficiente de descarga de ventana

* Altura fondo - ventana (m)

resuelto con Lz segn lo impone la condicin F>4.

Db=Ho+z+Zf-YrAgreg. grueso y arena

* Coeficiente de Rugosidad lecho ri (nr):

Tantear los valores de sobre excavacin (Zf) agregndo el valor z, en datos iniciales de entrada.

Tantear dato inicial de z* Posibilidad de Sobre excavacin (m)

* Longitud de barraje A/contraccin (m)

Sin sobre excavacin

Valores iterados

>= 1 , Ut il izamos la ecuacin 2 (E2)para iterar y calcular H1

* Tirante ro Calculado por iteraciones (m):

Se utilizar el siguiente, si se ha decidido por una poza tranquilizadora en la condicin de F>4, por

* Caudal Ro mximo (m/seg)

* Altura del paramento (m)* Altura de ventana de captacin (m)

* Caudal de rebose por el Creager (m/seg) Q = Qmax-Qe

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CALCULO DEL PERFIL DEL CREAGER:

Ingresar Const. K, n, i1= 0.214

2= 0.115

3= 0.220

4= 0.480

K = 2

n = 1.85

Resultados:a = 0.410 mb = 0.220 mr = 0.422 m

R = 0.920 mc1 = 0.073 m

Xu Calculado para un Y = Ho + z: c2 = 0.091 mY = Ho + z = 3.700

X = Xu = 3.978

Y (m) X (m)0 0.000

0.168 0.7480.336 1.0880.505 1.3550.673 1.5830.841 1.7861.009 1.9711.177 2.1421.345 2.3031.514 2.4541.682 2.5981.850 2.7352.018 2.8672.186 2.9942.355 3.1162.523 3.2342.691 3.349

2.859 3.4613.027 3.5693.195 3.6753.364 3.7783.532 3.8793.700 3.978

CALCULO DEL RADIO DEL TRAMPOLIN (R2)

F = 4.09 > 2.5, Observar en tabla el valor de C, segun el N de froudec = 0

R2 = 0.00 md = 0.000 me = 0.000 m

=> Lc = 4.400 m

Tabulando valores de X y Y

Para calcular los valores de c1 y c2 se dibujateniendo a, b, r, R1

Para calcular el valor de (d) y (e) sedibuja teniendo R2

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

1.75

2

2.25

2.5

2.75

3

3.25

3.5

3.75

4

0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3 3.25 3.5 3.75 4 4.25

VALORESDEY

VALORES DE X

PERFIL CREAGER

a

b X

Y

R1

r

a = 1*H1

b = 2*H1

r = 3*H1

R = 4*H1

Xn= K*H1n - 1* Y

Y = Xn/(K*H1n-1)

Para perfil de un

cimaceo tipo

Creager K=2,n=1.85, segn

Scimeni:

Y=2*X1.85/H10.85

c2

R2d

Ho+z

Lc=a+Xu+e

Xu e

c1

.cavitacindedesposibilidalasevitarparam/seg,15.2demayoresnollegadadeades velocid

aelimitandoso,equilibradyestablesaltoderoun verdaformasems,a4.5deF-

n.transicideregimenuny

oscilantesaltounbienmsesdicho,epropiamentsaltounformaseno4.5,y2.5entreF-

gV1,H1,R2,defuncinentablasdeobtienesequealadimencioneCoeficientC

C

g2

VH2

R2

2.5FPara

2

=

=

+

>

=

=

==

=

BIEN !!!

6.- DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE SEGURIDAD AL VOLTEO:

Momento de volteo (Mv) = E*Br2 + Sp*Br3W = 35470.15

XR = 1.803E = 17533.32

Brazo1 = 2.106Sp = 5516.79

Brazo2 = 1.20Me = 63963.33 Kg-m.

Mv = 43537.18 Kg-m.Cv = 1.469 MAL !!! : Hay Volteo

7.- DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO:Cd = ((W-Sp)*f + q*b)/Ef = 0.65 (Coeficiente de friccin entre el suelo y la estructura)

q = 0.10*fcfc = 210 Kg/cm2. (del Azud)q = 21 Kg/cm2. 210000 Kg/m2

Cd = 59.799 OK !!! : No se produce Deslizamiento

8.- CALCULO DE LOS ESFUERZOS NORMALES DE COMPRESIN EN PRESA VACA:P = W*(1+6e/b)/(b*l)

l = 1 m. b = 4.90 m.W = 35470.15 Kg. ex = 0.72 m.

PMAX = 13625.32 Kg/m2. PMIN = 852.29 Kg/m2.

9.- CALCULO DE ESFUERZOS NORMALES DE COMPRESION CON PRESA LLENA:P' = W'*(1+6e/b)/(b*l)

W' = 40023.43 Kg. ex = 0.75 m.P'MAX = 15655.19 Kg/m2. P'MIN = 680.91 Kg/m2.

CONCLUSION:Luego de haber verificado la estructura se puede indicar que es estable y ofrece la seguridad del caso, an cuando se lesometa a trabajo bajo las condiciones ms desfavorables.

Porque: Cd > 50

Porque: 1.5 < Cv < 3

Cv = Me/MvMomento de estabilidad (Me) = W*XCG

XRE = d+XCG

El eje de la fuerza resultante debe pasar por el tercio central de la base.

d = 0.05*YR

e = XR-b/2

4.- DETERMINACION DE LA RESULTANTE DEL PESO DE LA PRESA Y DEL AGUA CUANDO SE PRODUCE LAMAXIMA AVENIDA:

W*Ygi

5.- DETERMINACION DE LA RESULTANTE DE LA MAGNITUD Y UBICACIN DE EXCENTRICIDAD PARA LAMAXIMA AVENIDA:

ParaCg Pesos

WW*XgiAreas

Wt

CG

XR

BR1

E

Sp

BR2

YR

XRE d

Wt

Fs

CR

FR

XR

ex

b

b/2

he1

H

H2

WA1

WA2

WA3

W1

W3

W2Wt

CR

YR

XR

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