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DISEÑO DE LA MICROPRESA CANCAYA (0YÓN - LIMA)
OBRA : MICROREPRESA CANCAYA (OYÓN-LIMA) FECHA: 6/25/2010ENTIDAD : UNASAM HECHO: ALUMNOS - FICCUADRO Nº : 1 REV:
I.- DATOS HIDROLÓGICOS
APORTES DE LA CUENCA EVAPORACIÓN
(m3) (mm)
Enero 164300.00 142
Febrero 183540.00 145
Marzo 998555.00 138
Abril 79630.00 121
Mayo 74458.00 98
Junio 61642.00 94
Julio 56652.00 128
Agosto 78450.00 138
Setiembre 102954.00 146
Octubre 89245.00 152
Noviembre 106180.00 172
Diciembre 174480.00 189
APORTES DE LA CUENCA TRIMESTRE EVAPORACIÓN TRIMESTRE
(m3) m3 (mm) (mm)
Setiembre 102954.00 298379.00 146 470.00
Octubre 89245.00 152
Noviembre 106180.00 172
Diciembre 174480.00 522320.00 189 476.00
Enero 164300.00 142
Febrero 183540.00 145
Marzo 998555.00 1152643.00 138 357.00
Abril 79630.00 121
Mayo 74458.00 98
Junio 61642.00 196744.00 94 360.00
Julio 56652.00 128
Agosto 78450.00 138
II.- CUADRO DE ÁREAS Y VOLUMENES
Del plano y de las interpolaciones obtenemos los siguientes datos.
COTA ÁREA VOLUMEN VOLUMEN
m2 m3 ACUM.
4,653.00 101,718.37 0.00 0.00 NAM2
4,654.00 107,357.89 104,538.13 104,538.13
4,655.00 112,997.40 110,177.65 110,177.65
4,656.00 117,935.65 115,466.52 225,644.17
4,657.00 122,687.58 120,311.61 345,955.78
4,658.00 127,586.62 125,137.10 471,092.88
4,659.00 132,164.64 129,875.63 600,968.51
4,660.00 136,782.65 134,473.64 735,442.15
4,661.00 141,435.49 139,109.07 874,551.22
4,662.00 146,123.38 143,779.43 1,018,330.66
4,663.00 150,832.63 148,478.00 1,166,808.66
4,664.00 155,569.92 153,201.27 1,320,009.93
4,665.00 160,350.41 157,960.17 1,477,970.10
4,666.00 165,114.98 162,732.70 1,640,702.80
4,667.00 169,833.63 167,474.30 1,808,177.10
4,668.00 174,483.38 172,158.50 1,980,335.60
4,669.00 179,111.91 176,797.64 2,157,133.25
III.- CÁLCULO DEL BALANCE HIDRICO
TRIMESTRE
DEDUCCIONESAREA VULUMEN COTAS
Evaporacionmm Inicio Fin Inicio Fin Inicio Fin
Set. - Nov. 298379.00 470.00 47807.64 0 101718.37 118920.19 0.00 250571.36 4653.00 4656.21
Dic. - Feb. 522320.00 476.00 56606.01 0 118920.19 136124.78 250571.36 716285.35 4656.21 4659.86
Mar. - May. 1152643.00 357.00 48596.55 0 136124.78 170161.91 716285.35 1820331.81 4659.86 4667.07
Jun. - Ags. 196744.00 360.00 61258.29 1955817.52 170161.91 107357.89 1820331.81 0.00 4667.07 4654.00
TOTAL 2170086.00 1955817.52
INTERPOLACIÓN
Conociendo el volumen final util interpolando se obtiene
su respectiva cota y área
COTAvolu.
AREAvolu.
final final
4656.00 225644.17 117935.65 225644.17
4656.207 250571.36 118920.193 250571.36
APORTE m3
Req. Riego m3
m3
4657.00 345955.78 122687.58 345955.78
COTAvolu.
AREAvolu.
final final
4659.00 600968.51 132164.64 600968.51
4659.858 716285.35 136124.777 716285.35
4660.00 735442.15 136782.65 735442.15
COTAvolu.
AREAvolu.
final final
4667.00 1808177.10 169833.63 1808177.10
4667.071 1820331.81 170161.91 1820331.81
4668.00 1980335.60 174483.38 1980335.60
NIVEL DE ALMACENAMIENTO MINIMO (NAM) = 4653.00 msnm
NIVEL DE ALMACENAMIENTO DE NORMAL ELEVACION (NANE) = 4667.07 msnm
NIVEL DE ALMACENAMIENTO DE MAXIMA ELEVACION (NAME) = NANE+ = 4667.47 msnm
IV.- CÁLCULO DE "H" Y DEL NAME
4.1.- CÁLCULO DE LA ALTURA "H"
El valor de "H" se determinará usando la siguiente expresión:
Datos:
Q = 8.60 m3/s (caudal de descarga)
C = 2.20
L = 22.50 m (valor asumido de acuerdo a la topografia)
Resolviendo la ecuación se obtiene:
H = 0.31 0.4m ≈
2/3.. HLCQd
4.2.- CÁLCULO DEL NAME
NAME = NANE + H = #REF! m
Por tanto:
NAME = #REF! m
V.- CÁLCULO DEL BORDE LIBRE
5.1) SEGÚN: "Manual para proyectos de pequeñas obras hidraulicas para riego y abrevado"
universidad de Chapingo Mexico
El cálculo del Borde Libre se determina usando la siguiente expresión:
Donde:
H = Altura máxima de diseño (m)
Hv = Distancia vertical entre elevaciones de la sección de control y el fondo
del cauce del arroyo (m)
Hd = Carga hidraulica sobre el vertedero
Ho = Altura máxima de olas (m)
HL = Altura libre
Hcauce = Para 5 000 m3 (volumen muerto), asumido para pequeñas presas
la altura equivalente sera de 0,05 m; que es insignificante para el diseño.
Hcauce = H (NAM)
Resolviendo:
#REF! #REF! m
0.40 m
a) Cálculo de"Ho"
El valor de "Ho" se determinará mediante la siguiente expresión:
V = 30.00 km/h = 18.64 millas/h (velocidad del viento)
F = 0.577 km (FETCH)
* Ho = 0.06 m
* Hv = NANE - NAM =
* Hd = H =
LODV HHHHH
FVHO ).068.0.005.0(
b) Cálculo de"HL"
* HL = 0.50 m asumido
entonces:
#REF! #REF! m
c) Cálculo del Borde Libre "BL"
El valor del Borde Libre se cálcula mediante la siguiente expresión:
* BL = 0.56 m
d) ELEVACIÓN DE LA CORONA
Elevación NANE = #REF! msnm
Hd = 0.40 m
BL = 0.56 m
Elevación de la corona = #REF! msnm
5.2) SEGÚN: "Memorias del seminario diseño de presas de tierra". UNI-FIC-CISMID
El cálculo del Borde Libre determina usando la siguiente expresión:
Donde:
HBL = Distancia vertical entre la corona del terraplen y la superficie de agua del vaso en (NAME)
Hv = Amplitud del oleage generado por el viento
Hr = Altura de rodamiento de las olas sobre el talud aguas arriba
H =Δ Asentamiento máximo de la corona
Hs = Margen de seguridad
Datos:
V = 30.00 km/h (velocidad del viento)
F = 0.577 km (FETCH)
a) Cálculo de"Hv"
* H =
HsHHrHvHBL
HLHoBL
El valor de "Hv" se determina mediante la siguiente expresión:
* Hv = 65.95 cm
49.267622.3 FVFHv
b) Cálculo de"Hr"
El valor de "Hr" se determina mediante la siguiente expresión:
* Hr = 26.38 cm
c) Cálculo de" H"Δ
El valor de " H" se determina mediante la siguiente expresión:Δ
K = 0.00002 cm-1 (Permeabilidad para material CL)
H = #REF! cm
Por lo tanto:
* H =Δ #REF! cm
d) Cálculo de"Hs"
El valor de "Hs" se determina de la siguiente manera:
Hs = (NAME - NANE)/3 = #REF! m
Hs = 65.95 cm
Hs = 60.00 cm
por lo tanto:
* HBL = #REF! cm
e) Cálculo de la Elevación de la Corona
ELEVACIÓN DE LA CORONA = #REF! msnm
5.3) SEGÚN: "Predimencionamiento y estimación de costos de obras de presas a nivel
preliminar" CIDIAT
El cálculo del Borde Libre determina usando la siguiente expresión:
2KHH
HvHr *4.0
BLAHLBL
a) Cálculo de"HL"
El valor de "HL" se determina de la siguiente manera:
* HL = 0.06 m
b) Cálculo de "BLA"
El cálculo del Borde Libre determina usando la siguiente expresión:
BLA = 1.5 HL
* BLA = 0.09 m
Por lo tanto:
c) Cálculo del Borde Libre "BL"
BL = 0.16 m
d) Cálculo de la Elevación de la Corona
ELEVACIÓN DE LA CORONA = #REF! msnm
5.4) CRITERIO TOMADO POR EL GRUPO
El criterio tomado por el grupo está basado en el "Manual de Proyectos de pequeñas obras
para riego y abrevado",además se tomó "Memorias del seminario diseño de Presas" UNI-
FIC - CIDMID; Para determinar el asentamiento que sufre la presa y evitar la reducción del
Borde Libre de la Presa.
Para lo cual se tiene la siguiente expresión:
Donde:
H = altura máxima de diseño (m)
Hv = distancia vertical entre elevaciones de la sección de control y el fondo
BLAHLBL
FVVHL ).068.0.005.0(
HaHHHHH LODV ¡
del cauce del arroyo (m)
Hd = carga hidraulica sobre el vertedero
Ho = altura máxima de olas (m)
HL = altura libre
Ha = altura por asentamiento
a) Cálculo de"Hv"
* Hv = NANE - NAM = #REF! #REF! m
Por lo tanto: Hv = #REF! m
b) Cálculo de"Hd"
* Hd = H = 0.40 m
Por lo tanto: Hd = 0.4 m
c) Cálculo de"Ho"
V = 30.00 km/h = 18.64 millas/h (velocidad del viento)
F = 0.577 km (FETCH)
Ho = 0.06 m
Por lo tanto: Ho= 0.06 m
d) Cálculo de"HL"
Por lo tanto: HL = 0.50 m (Asumido)
e) Cálculo de"BL"
BL = 0.56 m
f) Cálculo de"Ha"
Donde:
H = #REF!
Por lo tanto: H = #REF! m
FVHO ).068.0.005.0(
HLHoBL
2HKHa
K = 0.00002 cm-1 (Permeabilidad para material CL: 10^-7 < K < 10^-4)
H = #REF! cm
Ha = #REF! cm
Por lo tanto:
Ha = #REF! Cm
5.5) CÁLCULO DE LA ELEVACIÓN DE LA CORONA
Elevación NANE = #REF! msnm
Hd = 0.40 m
BL = 0.56 m
Ha = #REF! m
* Altura desde el nivel NAM hasta la Corona = #REF! m
* Elevación de la corona = #REF! msnm
* Altura desde el N.TN hasta el NAM = 1.00
(Se determinará apartir del corte más crítica de la presa)
* Considerando Altura de Cimentación = 0.50 m
POR TANTO:
ALTURA TOTAL DE LA PRESA = #REF! m
VI.- CARACTERÍSTICAS DE LOS TALUDES
De acuerdo a las referencias 5.2 (Universidad de Chapingo - Mexico):
Para Pequeñas Presas de altura máxima de 6 a 7.5m;se tiene:
Talud aguas arriba 2.5 : 1
Talud aguas abajo 2.0 : 1
VII.- CÁLCULO DEL ANCHO DE LA CORONA
7.1) De acuerdo a la referencia Nº 1:
W = ancho de la cresta (pies)
Z = altura de la presa (pies)1210
5
ZW
Z = #REF! pies
W = #REF! pies = #REF! m
7.2) De acuerdo a la referencia Nº 5: (para anchos mínimos de corona)
* Hasta 12 m de altura, el ancho mínimo = 3.00 m
7.3) Según G. Post - P. Lande :
B = ancho de la corona (m)
H = altura de la presa (m)
Entonces se tiene:
H presa = #REF! m
B = #REF! m
Finalmente tomamos:
ANCHO DE CORONA = 4.00 m
ELEVACIÓN DE LA CORONA = #REF! m.s.n.m.
HB .65.1
DISEÑO DE LA MICROPRESA CANCAYA (0YÓN - LIMA)
OBRA : MICROREPRESA CANCAYA (OYÓN-LIMA) FECHA: 6/25/2010ENTIDAD : UNASAM HECHO: ALUMNOS - FICCUADRO Nº : 1 REV:
I.- DATOS HIDROLÓGICOS
APORTES DE LA CUENCA EVAPORACIÓN
(m3) (mm)
Enero 164300.00 142
Febrero 183540.00 145
Marzo 998555.00 138
Abril 79630.00 121
Mayo 74458.00 98
Junio 61642.00 94
Julio 56652.00 128
Agosto 78450.00 138
Setiembre 102954.00 146
Octubre 89245.00 152
Noviembre 106180.00 172
Diciembre 174480.00 189
APORTES DE LA CUENCA TRIMESTRE EVAPORACIÓN TRIMESTRE
(m3) m3 (mm) (mm)
Setiembre 102954.00 298379.00 146 470.00
Octubre 89245.00 152
Noviembre 106180.00 172
Diciembre 174480.00 522320.00 189 476.00
Enero 164300.00 142
Febrero 183540.00 145
Marzo 998555.00 1152643.00 138 357.00
Abril 79630.00 121
Mayo 74458.00 98
Junio 61642.00 196744.00 94 360.00
Julio 56652.00 128
Agosto 78450.00 138
II.- CUADRO DE ÁREAS Y VOLUMENES
Del plano y de las interpolaciones obtenemos los siguientes datos.
COTA ÁREA VOLUMEN VOLUMEN
m2 m3 ACUM.
4,654.00 107,357.89 0.00 0.00
4,655.00 112,997.40 0.00 0.00 NAM
4,656.00 117,935.65 115,466.52 115,466.52
4,657.00 122,687.58 120,311.61 235,778.14
4,658.00 127,586.62 125,137.10 360,915.24
4,659.00 132,164.64 129,875.63 490,790.86
4,660.00 136,782.65 134,473.64 625,264.51
4,661.00 141,435.49 139,109.07 764,373.58
4,662.00 146,123.38 143,779.43 908,153.01
4,663.00 150,832.63 148,478.00 1,056,631.01
4,664.00 155,569.92 153,201.27 1,209,832.29
4,665.00 160,350.41 157,960.17 1,367,792.45
4,666.00 165,114.98 162,732.70 1,530,525.15
4,667.00 169,833.63 167,474.30 1,697,999.46
4,668.00 174,483.38 172,158.50 1,870,157.96
4,669.00 179,111.91 176,797.64 2,046,955.60
III.- CÁLCULO DEL BALANCE HIDRICO
TRIMESTRE
DEDUCIONESAREA VULUMEN COTAS
Evaporacionmm Inicio Fin Inicio Fin Inicio Fin
Set. - Nov. 298379.00 470.00 53108.78 0 112997.40 123059.19 0.00 245270.22 4655.00 4657.08
Dic. - Feb. 522320.00 476.00 58576.17 0 123059.19 139583.86 245270.22 709014.05 4657.08 4660.60
Mar. - May. 1152643.00 357.00 49831.44 0 139583.86 172907.91 709014.05 1811825.61 4660.60 4667.66
Jun. - Ags. 196744.00 360.00 62246.85 1946322.76 172907.91 107357.89 1811825.61 0.00 4667.66 4654.00
TOTAL 2170086.00 1946322.76
INTERPOLACIÓN
Conociendo el volumen final util interpolando se obtiene
su respectiva cota y área
COTAvolu.
AREAvolu.
final final
4657.00 235778.14 122687.58 235778.14
4657.076 245270.22 123059.189 245270.22
4658.00 360915.24 127586.62 360915.24
APORTE m3
Req. Riego m3
m3
COTAvolu.
AREAvolu.
final final
4660.00 625264.51 136782.65 625264.51
4660.602 709014.05 139583.856 709014.05
4661.00 764373.58 141435.49 764373.58
COTAvolu.
AREAvolu.
final final
4667.00 1697999.46 169833.63 1697999.46
4667.661 1811825.61 172907.907 1811825.61
4668.00 1870157.96 174483.38 1870157.96
NIVEL DE ALMACENAMIENTO MINIMO (NAM) = 4655.00 msnm
NIVEL DE ALMACENAMIENTO DE NORMAL ELEVACION (NANE) = 4667.66 msnm
NIVEL DE ALMACENAMIENTO DE MAXIMA ELEVACION (NAME) = NANE+ = 4668.06 msnm
IV.- CÁLCULO DE "H" Y DEL NAME
4.1.- CÁLCULO DE LA ALTURA "H"
El valor de "H" se determinará usando la siguiente expresión:
Datos:
Q = 8.60 m3/s (caudal de descarga)
C = 2.20
L = 22.50 m (valor asumido de acuerdo a la topografia)
Resolviendo la ecuación se obtiene:
H = 0.31 0.4m ≈
2/3.. HLCQd
4.2.- CÁLCULO DEL NAME
NAME = NANE + H = #REF! m
Por tanto:
NAME = #REF! m
V.- CÁLCULO DEL BORDE LIBRE
5.1) SEGÚN: "Manual para proyectos de pequeñas obras hidraulicas para riego y abrevado"
universidad de Chapingo Mexico
El cálculo del Borde Libre se determina usando la siguiente expresión:
Donde:
H = Altura máxima de diseño (m)
Hv = Distancia vertical entre elevaciones de la sección de control y el fondo
del cauce del arroyo (m)
Hd = Carga hidraulica sobre el vertedero
Ho = Altura máxima de olas (m)
HL = Altura libre
Hcauce = Para 5 000 m3 (volumen muerto), asumido para pequeñas presas
la altura equivalente sera de 0,05 m; que es insignificante para el diseño.
Hcauce = H (NAM)
Resolviendo:
#REF! #REF! m
0.40 m
a) Cálculo de"Ho"
El valor de "Ho" se determinará mediante la siguiente expresión:
V = 30.00 km/h = 18.64 millas/h (velocidad del viento)
F = 0.577 km (FETCH)
* Ho = 0.06 m
* Hv = NANE - NAM =
* Hd = H =
LODV HHHHH
FVHO ).068.0.005.0(
b) Cálculo de"HL"
* HL = 0.50 m asumido
entonces:
#REF! #REF! m
c) Cálculo del Borde Libre "BL"
El valor del Borde Libre se cálcula mediante la siguiente expresión:
* BL = 0.56 m
d) ELEVACIÓN DE LA CORONA
Elevación NANE = #REF! msnm
Hd = 0.40 m
BL = 0.56 m
Elevación de la corona = #REF! msnm
5.2) SEGÚN: "Memorias del seminario diseño de presas de tierra". UNI-FIC-CISMID
El cálculo del Borde Libre determina usando la siguiente expresión:
Donde:
HBL = Distancia vertical entre la corona del terraplen y la superficie de agua del vaso en (NAME)
Hv = Amplitud del oleage generado por el viento
Hr = Altura de rodamiento de las olas sobre el talud aguas arriba
H =Δ Asentamiento máximo de la corona
Hs = Margen de seguridad
Datos:
V = 30.00 km/h (velocidad del viento)
F = 0.577 km (FETCH)
a) Cálculo de"Hv"
* H =
HsHHrHvHBL
HLHoBL
El valor de "Hv" se determina mediante la siguiente expresión:
* Hv = 65.95 cm
49.267622.3 FVFHv
b) Cálculo de"Hr"
El valor de "Hr" se determina mediante la siguiente expresión:
* Hr = 26.38 cm
c) Cálculo de" H"Δ
El valor de " H" se determina mediante la siguiente expresión:Δ
K = 0.00002 cm-1 (Permeabilidad para material CL)
H = #REF! cm
Por lo tanto:
* H =Δ #REF! cm
d) Cálculo de"Hs"
El valor de "Hs" se determina de la siguiente manera:
Hs = (NAME - NANE)/3 = #REF! m
Hs = 65.95 cm
Hs = 60.00 cm
por lo tanto:
* HBL = #REF! cm
e) Cálculo de la Elevación de la Corona
ELEVACIÓN DE LA CORONA = #REF! msnm
5.3) SEGÚN: "Predimencionamiento y estimación de costos de obras de presas a nivel
preliminar" CIDIAT
El cálculo del Borde Libre determina usando la siguiente expresión:
2KHH
HvHr *4.0
BLAHLBL
a) Cálculo de"HL"
El valor de "HL" se determina de la siguiente manera:
* HL = 0.06 m
b) Cálculo de "BLA"
El cálculo del Borde Libre determina usando la siguiente expresión:
BLA = 1.5 HL
* BLA = 0.09 m
Por lo tanto:
c) Cálculo del Borde Libre "BL"
BL = 0.16 m
d) Cálculo de la Elevación de la Corona
ELEVACIÓN DE LA CORONA = #REF! msnm
5.4) CRITERIO TOMADO POR EL GRUPO
El criterio tomado por el grupo está basado en el "Manual de Proyectos de pequeñas obras
para riego y abrevado",además se tomó "Memorias del seminario diseño de Presas" UNI-
FIC - CIDMID; Para determinar el asentamiento que sufre la presa y evitar la reducción del
Borde Libre de la Presa.
Para lo cual se tiene la siguiente expresión:
Donde:
H = altura máxima de diseño (m)
Hv = distancia vertical entre elevaciones de la sección de control y el fondo
BLAHLBL
FVVHL ).068.0.005.0(
HaHHHHH LODV ¡
del cauce del arroyo (m)
Hd = carga hidraulica sobre el vertedero
Ho = altura máxima de olas (m)
HL = altura libre
Ha = altura por asentamiento
a) Cálculo de"Hv"
* Hv = NANE - NAM = #REF! #REF! m
Por lo tanto: Hv = #REF! m
b) Cálculo de"Hd"
* Hd = H = 0.40 m
Por lo tanto: Hd = 0.4 m
c) Cálculo de"Ho"
V = 30.00 km/h = 18.64 millas/h (velocidad del viento)
F = 0.577 km (FETCH)
Ho = 0.06 m
Por lo tanto: Ho= 0.06 m
d) Cálculo de"HL"
Por lo tanto: HL = 0.50 m (Asumido)
e) Cálculo de"BL"
BL = 0.56 m
f) Cálculo de"Ha"
Donde:
H = #REF!
Por lo tanto: H = #REF! m
FVHO ).068.0.005.0(
HLHoBL
2HKHa
K = 0.00002 cm-1 (Permeabilidad para material CL: 10^-7 < K < 10^-4)
H = #REF! cm
Ha = #REF! cm
Por lo tanto:
Ha = #REF! Cm
5.5) CÁLCULO DE LA ELEVACIÓN DE LA CORONA
Elevación NANE = #REF! msnm
Hd = 0.40 m
BL = 0.56 m
Ha = #REF! m
* Altura desde el nivel NAM hasta la Corona = #REF! m
* Elevación de la corona = #REF! msnm
* Altura desde el N.TN hasta el NAM = 1.00
(Se determinará apartir del corte más crítica de la presa)
* Considerando Altura de Cimentación = 0.50 m
POR TANTO:
ALTURA TOTAL DE LA PRESA = #REF! m
VI.- CARACTERÍSTICAS DE LOS TALUDES
De acuerdo a las referencias 5.2 (Universidad de Chapingo - Mexico):
Para Pequeñas Presas de altura máxima de 6 a 7.5m;se tiene:
Talud aguas arriba 2.5 : 1
Talud aguas abajo 2.0 : 1
VII.- CÁLCULO DEL ANCHO DE LA CORONA
7.1) De acuerdo a la referencia Nº 1:
W = ancho de la cresta (pies)
Z = altura de la presa (pies)1210
5
ZW
Z = #REF! pies
W = #REF! pies = #REF! m
7.2) De acuerdo a la referencia Nº 5: (para anchos mínimos de corona)
* Hasta 12 m de altura, el ancho mínimo = 3.00 m
7.3) Según G. Post - P. Lande :
B = ancho de la corona (m)
H = altura de la presa (m)
Entonces se tiene:
H presa = #REF! m
B = #REF! m
Finalmente tomamos:
ANCHO DE CORONA = 4.00 m
ELEVACIÓN DE LA CORONA = #REF! m.s.n.m.
HB .65.1
DISEÑO DE LA MICROPRESA CANCAYA (0YÓN - LIMA)
OBRA : MICROREPRESA CANCAYA (OYÓN-LIMA) FECHA: 6/25/2010ENTIDAD : UNASAM HECHO: ALUMNOS - FICCUADRO Nº : 1 REV:
I.- DATOS HIDROLÓGICOS
APORTES DE LA CUENCA EVAPORACIÓN
(m3) (mm)
Enero 164300.00 142
Febrero 183540.00 145
Marzo 998555.00 138
Abril 79630.00 121
Mayo 74458.00 98
Junio 61642.00 94
Julio 56652.00 128
Agosto 78450.00 138
Setiembre 102954.00 146
Octubre 89245.00 152
Noviembre 106180.00 172
Diciembre 174480.00 189
APORTES DE LA CUENCA TRIMESTRE EVAPORACIÓN TRIMESTRE
(m3) m3 (mm) (mm)
Setiembre 102954.00 298379.00 146 470.00
Octubre 89245.00 152
Noviembre 106180.00 172
Diciembre 174480.00 522320.00 189 476.00
Enero 164300.00 142
Febrero 183540.00 145
Marzo 998555.00 1152643.00 138 357.00
Abril 79630.00 121
Mayo 74458.00 98
Junio 61642.00 196744.00 94 360.00
Julio 56652.00 128
Agosto 78450.00 138
II.- CUADRO DE ÁREAS Y VOLUMENES
Del plano y de las interpolaciones obtenemos los siguientes datos.
COTA ÁREA VOLUMEN VOLUMEN
m2 m3 ACUM.
4,654.00 107,357.89 0.00 0.00 NAM
4,655.00 112,997.40 110,177.65 110,177.65
4,656.00 117,935.65 115,466.52 225,644.17
4,657.00 122,687.58 120,311.61 345,955.78
4,658.00 127,586.62 125,137.10 471,092.88
4,659.00 132,164.64 129,875.63 600,968.51
4,660.00 136,782.65 134,473.64 735,442.15
4,661.00 141,435.49 139,109.07 874,551.22
4,662.00 146,123.38 143,779.43 1,018,330.66
4,663.00 150,832.63 148,478.00 1,166,808.66
4,664.00 155,569.92 153,201.27 1,320,009.93
4,665.00 160,350.41 157,960.17 1,477,970.10
4,666.00 165,114.98 162,732.70 1,640,702.80
4,667.00 169,833.63 167,474.30 1,808,177.10
4,668.00 174,483.38 172,158.50 1,980,335.60
4,669.00 179,111.91 176,797.64 2,157,133.25
III.- CÁLCULO DEL BALANCE HIDRICO
TRIMESTRE
DEDUCIONESAREA VULUMEN COTAS
Evaporacionmm Inicio Fin Inicio Fin Inicio Fin
Set. - Nov. 298379.00 470.00 50458.21 0 107357.89 118815.50 0.00 247920.79 4654.00 4656.19
Dic. - Feb. 522320.00 476.00 56556.18 0 118815.50 136035.46 247920.79 713684.61 4656.19 4659.84
Mar. - May. 1152643.00 357.00 48564.66 0 136035.46 170092.53 713684.61 1817762.95 4659.84 4667.06
Jun. - Ags. 196744.00 360.00 61233.31 1953273.64 170092.53 107357.89 1817762.95 0.00 4667.06 4654.00
TOTAL 2170086.00 1953273.64
INTERPOLACIÓN
Conociendo el volumen final util interpolando se obtiene
su respectiva cota y área
COTAvolu.
AREAvolu.
final final
4656.00 225644.17 117935.65 225644.17
4656.185 247920.79 118815.504 247920.79
4657.00 345955.78 122687.58 345955.78
APORTE m3
Req. Riego m3
m3
COTAvolu.
AREAvolu.
final final
4659.00 600968.51 132164.64 600968.51
4659.838 713684.61 136035.464 713684.61
4660.00 735442.15 136782.65 735442.15
COTAvolu.
AREAvolu.
final final
4667.00 1808177.10 169833.63 1808177.10
4667.056 1817762.95 170092.529 1817762.95
4668.00 1980335.60 174483.38 1980335.60
NIVEL DE ALMACENAMIENTO MINIMO (NAM) = 4654.00 msnm ≈ 4654.00 msnm
NIVEL DE ALMACENAMIENTO DE NORMAL ELEVACION (NANE) = 4667.06 msnm ≈ 4667.00 msnm
NIVEL DE ALMACENAMIENTO DE MAXIMA ELEVACION (NAME) = NANE+ = 4667.40 msnm ≈ 4667.40 msnm
IV.- CÁLCULO DE "H" Y DEL NAME
4.1.- CÁLCULO DE LA ALTURA "H"
El valor de "H" se determinará usando la siguiente expresión:
Datos:
Q = 8.60 m3/s (caudal de descarga)
C = 2.20
L = 20.00 m (valor asumido de acuerdo a la topografia)
Resolviendo la ecuación se obtiene:
H = 0.34 0.4m ≈
2/3.. HLCQd
4.2.- CÁLCULO DEL NAME
NAME = NANE + H = 4667.40 m
Por tanto:
NAME = 4667.40 m
V.- CÁLCULO DEL BORDE LIBRE
5.1) SEGÚN: "Manual para proyectos de pequeñas obras hidraulicas para riego y abrevado"
universidad de Chapingo Mexico
El cálculo del Borde Libre se determina usando la siguiente expresión:
Donde:
H = Altura máxima de diseño (m)
Hv = Distancia vertical entre elevaciones de la sección de control y el fondo
del cauce del arroyo (m)
Hd = Carga hidraulica sobre el vertedero
Ho = Altura máxima de olas (m)
HL = Altura libre
Hcauce = Para 5 000 m3 (volumen muerto), asumido para pequeñas presas
la altura equivalente sera de 0,05 m; que es insignificante para el diseño.
Hcauce = H (NAM)
Resolviendo:
4667-4654= 13.0 m
0.40 m
a) Cálculo de"Ho"
El valor de "Ho" se determinará mediante la siguiente expresión:
V = 50.00 km/h = 31.07 millas/h (velocidad del viento)
F = 0.664 km (FETCH)
* Ho = 0.15 m
* Hv = NANE - NAM =
* Hd = H =
LODV HHHHH
FVHO ).068.0.005.0(
b) Cálculo de"HL"
* HL = 0.50 m asumido
entonces:
13+0.4+0.15+0.5= 14.05 m
c) Cálculo del Borde Libre "BL"
El valor del Borde Libre se cálcula mediante la siguiente expresión:
* BL = 0.65 m
d) ELEVACIÓN DE LA CORONA
Elevación NANE = 4667.00 msnm
Hd = 0.40 m
BL = 0.65 m
Elevación de la corona = 4668.05 msnm 14.05
5.2) SEGÚN: "Memorias del seminario diseño de presas de tierra". UNI-FIC-CISMID
El cálculo del Borde Libre determina usando la siguiente expresión:
Donde:
HBL = Distancia vertical entre la corona del terraplen y la superficie de agua del vaso en (NAME)
Hv = Amplitud del oleage generado por el viento
Hr = Altura de rodamiento de las olas sobre el talud aguas arriba
H =Δ Asentamiento máximo de la corona
Hs = Margen de seguridad
Datos:
V = 50.00 km/h (velocidad del viento)
F = 0.664 km (FETCH)
a) Cálculo de"Hv"
* H =
HsHHrHvHBL
HLHoBL
El valor de "Hv" se determina mediante la siguiente expresión:
* Hv = 70.27 cm
49.267622.3 FVFHv
b) Cálculo de"Hr"
El valor de "Hr" se determina mediante la siguiente expresión:
* Hr = 28.11 cm
c) Cálculo de" H"Δ
El valor de " H" se determina mediante la siguiente expresión:Δ
K = 0.00002 cm-1 (Permeabilidad para material CL)
H = 1404.83 cm
Por lo tanto:
* H =Δ 39.47 cm
d) Cálculo de"Hs"
El valor de "Hs" se determina de la siguiente manera:
Hs = (NAME - NANE)/3 = 13.33 cm
Hs = 70.27 cm
Hs = 60.00 cm
por lo tanto:
* HBL = 208.12 cm
e) Cálculo de la Elevación de la Corona
ELEVACIÓN DE LA CORONA = #REF! msnm
5.3) SEGÚN: "Predimencionamiento y estimación de costos de obras de presas a nivel
preliminar" CIDIAT
El cálculo del Borde Libre determina usando la siguiente expresión:
2KHH
HvHr *4.0
BLAHLBL
a) Cálculo de"HL"
El valor de "HL" se determina de la siguiente manera:
* HL = 0.15 m
b) Cálculo de "BLA"
El cálculo del Borde Libre determina usando la siguiente expresión:
BLA = 1.5 HL
* BLA = 0.22 m
Por lo tanto:
c) Cálculo del Borde Libre "BL"
BL = 0.37 m
d) Cálculo de la Elevación de la Corona
ELEVACIÓN DE LA CORONA = #REF! msnm
5.4) CRITERIO TOMADO POR EL GRUPO
El criterio tomado por el grupo está basado en el "Manual de Proyectos de pequeñas obras
para riego y abrevado",además se tomó "Memorias del seminario diseño de Presas" UNI-
FIC - CIDMID; Para determinar el asentamiento que sufre la presa y evitar la reducción del
Borde Libre de la Presa.
Para lo cual se tiene la siguiente expresión:
Donde:
H = altura máxima de diseño (m)
Hv = distancia vertical entre elevaciones de la sección de control y el fondo
BLAHLBL
FVVHL ).068.0.005.0(
HaHHHHH LODV ¡
del cauce del arroyo (m)
Hd = carga hidraulica sobre el vertedero
Ho = altura máxima de olas (m)
HL = altura libre
Ha = altura por asentamiento
a) Cálculo de"Hv"
* Hv = NANE - NAM = #REF! #REF! m
Por lo tanto: Hv = #REF! m
b) Cálculo de"Hd"
* Hd = H = 0.40 m
Por lo tanto: Hd = 0.4 m
c) Cálculo de"Ho"
V = 50.00 km/h = 18.64 millas/h (velocidad del viento)
F = 0.664 km (FETCH)
Ho = 0.15 m
Por lo tanto: Ho= 0.15 m
d) Cálculo de"HL"
Por lo tanto: HL = 0.50 m (Asumido)
e) Cálculo de"BL"
BL = 0.65 m
f) Cálculo de"Ha"
Donde:
H = #REF!
Por lo tanto: H = #REF! m
FVHO ).068.0.005.0(
HLHoBL
2HKHa
K = 0.00002 cm-1 (Permeabilidad para material CL: 10^-7 < K < 10^-4)
H = #REF! cm
Ha = #REF! cm
Por lo tanto:
Ha = #REF! Cm
5.5) CÁLCULO DE LA ELEVACIÓN DE LA CORONA
Elevación NANE = #REF! msnm
Hd = 0.40 m
BL = 0.65 m
Ha = #REF! m
* Altura desde el nivel NAM hasta la Corona = #REF! m
* Elevación de la corona = #REF! msnm
* Altura desde el N.TN hasta el NAM = 1.00
(Se determinará apartir del corte más crítica de la presa)
* Considerando Altura de Cimentación = 0.50 m
POR TANTO:
ALTURA TOTAL DE LA PRESA = #REF! m
VI.- CARACTERÍSTICAS DE LOS TALUDES
De acuerdo a las referencias 5.2 (Universidad de Chapingo - Mexico):
Para Pequeñas Presas de altura máxima de 6 a 7.5m;se tiene:
Talud aguas arriba 2.5 : 1
Talud aguas abajo 2.0 : 1
VII.- CÁLCULO DEL ANCHO DE LA CORONA
7.1) De acuerdo a la referencia Nº 1:
W = ancho de la cresta (pies)
Z = altura de la presa (pies)1210
5
ZW
Z = #REF! pies
W = #REF! pies = #REF! m
7.2) De acuerdo a la referencia Nº 5: (para anchos mínimos de corona)
* Hasta 12 m de altura, el ancho mínimo = 3.00 m
7.3) Según G. Post - P. Lande :
B = ancho de la corona (m)
H = altura de la presa (m)
Entonces se tiene:
H presa = #REF! m
B = #REF! m
Finalmente tomamos:
ANCHO DE CORONA = 4.00 m
ELEVACIÓN DE LA CORONA = #REF! m.s.n.m.
HB .65.1
PROTECCION DEL TALUD AGUAS ARRIBA
1.0. Según el CIDIAT:PARA PROTECCION DEL ENROCADO: - Dimension de promedio minima de la roca (D50) = 25.00 cm - Espesor del enrocamiento : 0.31 m
2.0. Según BUREAU:
Para pequeñas presas, basado en la experiencia del BUREAU se presenta la granulometria de la roca colocada al volteo.
ESPESORES Y LIMITES DE GRANOLUMETRIA PARA ENROCAMIENTO SOBRE TALUDES DE 3: 1
FETCH ESPESOR GRANOLUMETRIA( millas) NOMINAL TAMAÑO cuanto menos el 45- 75% No mas del 25%
(pulg) MAXIMO 25% mayor que menor que<1 18 1000 300 10-300 102.5 24 1500 600 30-600 305 30 2500 1000 50-1000 50
10 36 5000 2000 100-2000 100
Para nuestro caso para un Fetch de : #REF! Km
para el talud de aguas arriba de 2.5 : 1 sera (Referencia Nª 5.2)1 milla =1.6093404 km
Espesor de Enrocamiento: 18.00 pulg
En metros 0.50 m
3.0. Emin = C.V 2
Emin = Espesor minimo de la capa de proteccion (m)V = Velocidad de la ola de diseño . Gaillard (m/sg)C = coeficente de acuerdo a la inclinacion del talud y el peso especifico del material.
Presa Teccllococha : V = 4.3 m/segC = 0.028Emin = 0.52 m
4.0. CRITERIO : Fecth : #REF! kmtalud : 2.5:1
Espesor nominal del enrocado: 0.50 m
5.0. DETERMINACION DEL PESO Y TAMAÑO DE LAS PIEDRAS :
5.1. G50 = 0,52
G50 : Peso promedio del 50% de las piedras : peso especifico de la piedra E : Espesor de la capa de proteccion
3ER
R
En la Presa Teccllococha :
Asumiendo:Piedra diabosa, pórfido para el enrocado
peso especifico de la piedra: 3.8T/m3 2.59lbs/pie3 peso especifico del agua: 1.0T/m3 0.65lbs/pie3
altura de ola de diseño: 0.20m 0.57Pies Gravedad Especifica: 4 2.15
= 3.80 t/m3E = 0.52 m
G50 = 274.20 kg
6.0 EN CONCLUSION:
Utilizaremos un enrocado de espesor de 50 cm
(D50) = 25 cm
G50 = 274.20
R
CALCULOS PARA LA TOMA CON VALVULA DE SALIDA
DATOS :#REF! msnm
: #REF!
3 meses: Setiembre,Octubre y Noviembre16 horas por día25 dias por mes
1.- "Según Manual para Proyectos"
1.1.- Gasto de la obra de toma para el volúmen de demanda
#REF!
#REF!
Ho= Horas de operación de la obra de toma por día(hora)Días de operación por mes(días)
Datos:
16.00
25.00
#REF!
1.2.- Se propone un ducto de 12 pulg.
El material utilizado sera tubos de Polietileno HDPE clase 10.0 de
acuerdo a la norma ITINTEC Nº 399.067
1.3.- Carga mínima de operación asumimos : 0.70 m
1.4.-
48.76 m
1.5.- Longitud del ducto: 43.10 m
1.6.- Longitud para el cálculo de la velocidad:L(m) Lev = long. Equivalente debida a pérdida de carga por válvula(m) Lec= long. Equivalente debida a pérdida de carga por codo(m)
. Elevación NANE :
. Volúmen m3
. Temporada de Riego :
. Sistema de Operación:
QOT=
máximo mensual(m3/seg)
Vdmáx= Vólumen de demanda máximo mensual(m3)
Vdmáx= V / Nºmeses =
Vdmáx=
Do=
HO=
DO=
QOT=
Hmin=
Longitud de la obra de toma (LOT):
LOT= long. Ducto + Long. Entrada + Long. Tanque
LOT=
LD=
25*16*600,3
10.349616
**3600max
OO
dOT
DH
VQ
De tablas 2.11 mpara: = 12"ф 5.50 m
L= 52.82 m
1.7.- Área hidráulica de la sección circular
= 0.07 m2
1.8.- La velocidad es función de la fricción del ducto y piezas especiales; se calcula esta velocidad en forma aproximada
= #REF!
1.9.- Cálculo del coeficiente de fricción:
De tablas: 0.30 m obtenemos:para: V' = #REF! 0.02400
Material de HDP
1.10.- Cálculo de las pérdidas totales:
0.53
1.11.- Velocidad mínima del agua a la salida del ducto
1.66 m/seg
1.12.- Caudal mínimo (a la salida del ducto)
0.12 m3/seg
1.13.-
0.12 = #REF!
Lev=Lev=
ф=f=
. KT=coef. De pérdidas locales
. KR= coef. De pérdidas por rejilla(para proyectos : 0.10)
. KE= coef. De pérdidas por entrada de aristas redondeadas(para proyectos: 0.23)
. KS= coef. De pérdidas por salida(para proyectos: 0.20)
kT= kR + kE + Ks
kT=
Vmin =
Qmin = AxVmin
Qmin =
El Qmin QOT ; como Qmin = QOT
L
fKt
HmínV
1
43.4min
ecevD xLxLLL 12
A
QV OT'
4
2 xA
MÉTODO APROXIMADO DE EVANGELISTA
I. DATOS:
1.1. Altura de la micropresa H= 7.00 m1.2. Altura de embalse h = 6.23 m1.3. Borde Libre r = 0.77 m1.4. h''= 0.50 m1.5. Del Gráfico L= 15.58 m DF = bv = 14.00 m
b = 16.11 m FA = bw = 21.50 mEF = hs = 3.23 m
1.6. Peso especifico del agua =γ 1000 kg/m3
1.7. Peso especifico del terreno compactado 1780 kg/m31.8. Porosidad n = 30%
II. PROCESO:
2.1. Peso especifico del terreno saturado:
2080 kg/m3
2.2. Peso especifico del terreno sumergidogg = 1080 kg/m3
2.3. Calculo de superficies
Del Grafico se determina la linea de saturacion,que con la recta CF,limitan las superficies sgtes:
AGUAS ARRIBA AGUAS ABAJO
70.93 m2 16.91 m2
16.25 m2 29.19 m2
87.18 m2 46.10 m2
2.4. Calculo de la densidad media del talud aguas abajo
gm = 1523.18 kg/m3
2.5. Calculo de la densidad media del talud aguas arriba
gm' = 2024.08 kg/m3
2.6. Analisis del talud aguas abajo
2.6.1. Calculo del esfuerzo total de corte en la base
γc =
gs =
SABEF SEFG
SBEC SCEGD
SABCF SCDF
γm= (SCEGD. γc+ SEFG. γg)/( SCEGD + SEFG)
γm´= (SBEC. γc+ SABEF. γS)/( SBEC + SABEF)
ncs
sg
Donde: f= 26
= λ 0.39
Tv = 19787.71 kg/m
2.6.2. Calculo de la resistencia al deslizamiento
Rv= 48248.97 kg/m
2.6.3. Coeficiente de seguridad
CS=Rv/Tv= 2.44
2.7. Analisis del talud aguas arriba
2.7.1. Calculo del esfuerzo total de corte
24579.41 Kg/m
2.7.2 Calculo de la resistencia
107568.69 Kg/m
2.7.3 Coeficiente de seguridad
CS = 4.38
= Tgλ 2(45-f/2)
Tv= 0.5* γm* *Hλ 2+0.5* *hγ s2
Rv = m*Sγ CDF*tgf+ *bv γ
TM = 0.5* m' * * Hγ λ 2+0.5* *hγ s2
TM =
RM = γm´ * SABCF*tgf + *bγ w
RM =
CS = RM / TM
ELIGIENDO EL GAVION DE DIMENSIONES
ALTO : 0.50 mANCHO : 1.00 mLARGO : 1.50 m
Según el criterio tenemos :