Informe (Diseño de Diques )

7/28/2019 Informe (Diseo de Diques )

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ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL Pgina 1

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL SISTEMAS Y ARQUITECTURA HIDROLOGIA

INDICE

ndice ..1

1) Introduccin 2

2) Objetivos .3

General3

Especficos.3

3) Materiales.3

4)principales partes de un dique ..4

3) Marco terico....5

4) Metodologa usada en el trabajo.........................9

5) Clculos.....10

6) Conclusiones.11

7) Bibliografa ....11

ANEXOS (planos y CD)


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DISEO DE UN DIQUE

1.INTRODUCCION.-

En el Per existe la necesidad de efectuar mltiples almacenamientos con el objeto de regular

las masas hdricas de numerosas cuencas, en especial en la costa o para trasvasar aguas del

atlntico al pacifico.

Igualmente para prevenir daos en obras hidrulicas y en algunas poblaciones es necesaria la

construccin de represas de proteccin contra crecidas, huaycos y aluviones. As mismo para

evitar la contaminacin de los cursos de agua, en las minas se disean para los relaves.

Embalses, azudes, almacenamientos, o reservorios son los vasos que se cierran mediante una

presa con el objeto de recoger las aguas de su cuenca, en la estacin lluviosa para luego

soltarla en la poca de estiaje.

Es conocido que los ros de la costa peruana sufren crecidas destructoras despus de lluvias

fuertes en los meses de verano, siendo en estos meses sus caudales superiores a los de los

periodos de sequa, por lo que para regular estas variaciones es conveniente construir

almacenamientos.La presa es una de las obras hidrulicas ms importantes dentro de un proyecto hidrulico, de

irrigacin o Hidroenergtico.

Las presas y los embalses o reservorio que originan se usan para regular las avenidas con fines

de aprovechamiento, como abastecimiento de agua a poblaciones, riego de terrenos,

generacin de energa elctrica, propsitos recreacionales, y la defensa contra inundaciones o

erosiones por flujos extraordinarios en los ros. Estos embalses pueden ser de dos tipos: para

un solo fin o para servicios mltiples.

El diseo de una Presa requiere de la concurrencia de muchos campos de la Ingeniera como la

Hidrulica, Hidrologa, Hidrogeologa, Geologa, Geotecnia, Mecnica de Suelos, Mecnica de

Rocas, Teora de la Elasticidad, Teora de la Plasticidad, Teora del Concreto, Materiales el

apoyo operativo de las mquinas computadoras y los software que se vienen desabollando en

la actualidad permiten que el diseo se perfeccione dando al proyectista mayor confianza en

sus clculos.


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4.MARCO TERICO

REPRESA

En ingeniera se denomina presa o represa a una barrera fabricada con piedra, hormign o

materiales sueltos, que se construye habitualmente en una cerrada o desfiladero sobre un ro

o arroyo con la finalidad de embalsar el agua en el cauce fluvial para su posterior

aprovechamiento en abastecimiento o regado, para elevar su nivel con el objetivo de derivarla

a canalizaciones de riego, o para la produccin de energa mecnica al transformar la energa

potencial del almacenamiento en energa cintica, y sta nuevamente en mecnica al accionar

la fuerza del agua un elemento mvil. La energa mecnica puede aprovecharse directamente,

como en los antiguos molinos, o de forma indirecta para producir energa elctrica, como se

hace en las centrales hidroelctricas.

DETALLES A DISEAR Tipo de presa Borde libre Zonificacin de materiales Fundacin Control de filtraciones Ancho de cresta

Pendiente de taludes Proteccin
http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Piedrahttp://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADohttp://es.wikipedia.org/wiki/Arroyo_(r%C3%ADo)http://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Caucehttp://es.wikipedia.org/wiki/Regad%C3%ADohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Molinohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Central_hidroel%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Central_hidroel%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Molinohttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_cin%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Regad%C3%ADohttp://es.wikipedia.org/wiki/Caucehttp://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Arroyo_(r%C3%ADo)http://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Piedrahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa


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A su vez, en la presa se distingue:

Los paramentos, caras o taludes: son las dos superficies ms o menos verticales principales

que limitan el cuerpo de la presa, el interior o de aguas arriba, que est en contacto con el

agua, y el exterior o de aguas abajo.La coronacin: es la superficie que delimita la presa superiormente.

Los estribos o empotramientos: son los laterales del muro que estn en contacto con la

cerrada contra la que se apoya.

La cimentacin: es la parte de la estructura de la presa, a travs de la cual se transmiten las

cargas al terreno, tanto las producidas por la presin hidrosttica como las del peso propio

de la estructura.

El aliviadero o vertedero: es la estructura hidrulica por la que rebosa el agua excedentaria

cuando la presa ya est llena.

Las compuertas: son los dispositivos mecnicos destinados a regular el caudal de agua a

travs de la presa.

La descarga de fondo: permite mantener el denominado caudal ecolgico aguas abajo de la

presa.

Las tomas son tambin estructuras hidrulicas, pero de menor entidad, y son utilizadas para

extraer agua de la presa para un cierto uso, como puede ser abastecimiento a una central

hidroelctrica o a una ciudad.

Las esclusas: que permiten la navegacin "a travs" de la presa.La escalera de peces: que permite la migracin de los peces en sentido ascendente de la

corriente.

Tipos de Presas segn su aplicacin

Presas filtrantes o diques de retencin: son aquellas que tienen la funcin de retener

slidos, desde material fino, hasta rocas de gran tamao, transportadas por torrentes en

reas montaosas, permitiendo sin embargo el paso del agua.

Presas de control de avenidas: son aquellas cuya finalidad es la de laminar el caudal de las

avenidas torrenciales, con el fin de que no se cause dao a los terrenos situados aguas

abajo de la presa en casos de fuerte tormenta.

Presas de derivacin: El objetivo principal de estas es elevar la cota del agua para hacer

factible su derivacin, controlando la sedimentacin del cauce de forma que no se

obstruyan las bocatomas de derivacin. Este tipo de presas son, en general, de poca altura

ya que el almacenamiento del agua es un objetivo secundario.

Presas de Almacenamiento: El objetivo principal de stas es retener el agua para su uso

regulado en irrigacin, generacin elctrica, abastecimiento a poblaciones, recreacin o

navegacin, formando grandes vasos o lagunas artificiales. El mayor porcentaje de presas
http://es.wikipedia.org/wiki/Aliviaderohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vertedero_hidr%C3%A1ulicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuerta_hidr%C3%A1ulicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Descarga_de_fondohttp://es.wikipedia.org/wiki/Caudal_ecol%C3%B3gicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Central_hidroel%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Central_hidroel%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Esclusahttp://es.wikipedia.org/wiki/Escalera_de_peceshttp://es.wikipedia.org/wiki/Bocatomahttp://es.wikipedia.org/wiki/Bocatomahttp://es.wikipedia.org/wiki/Escalera_de_peceshttp://es.wikipedia.org/wiki/Esclusahttp://es.wikipedia.org/wiki/Central_hidroel%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Central_hidroel%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Caudal_ecol%C3%B3gicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Descarga_de_fondohttp://es.wikipedia.org/wiki/Compuerta_hidr%C3%A1ulicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vertedero_hidr%C3%A1ulicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aliviadero


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del mundo, las de mayor capacidad de embalse y mayor altura de cortina corresponden a

este objetivo.

Presas de Relaves o Jales (Mxico): Son estructuras de retencin de slidos sueltos y

lquidos de desecho, producto de la explotacin minera, los cuales son almacenados en

vasos para su decantacin. Por lo comn son de menores dimensiones que las presas queretienen agua, pero en algunos casos corresponden a estructuras que contienen enormes

volmenes de estos materiales. Al igual que las presas hidrulicas tienen cortina

(normalmente del mismo tipo de material), vertedero, y en vez de tener una obra de toma

o bocatoma poseen un sistema para extraer los lquidos.

Embalse

Se denomina embalse a la acumulacin de agua producida por una obstruccin en el lecho de

un ro o arroyo que cierra parcial o totalmente su cauce. La obstruccin del cauce puedeocurrir por causas naturales como, por ejemplo, el derrumbe de una ladera en un tramo

estrecho del ro o arroyo, la acumulacin de placas de hielo o las construcciones hechas por los

castores, y por obras construidas por el hombre para tal fin, como son las presas.

Caractersticas de los embalses

Las caractersticas fsicas principales de un embalse son las curvas cota-volumen, la curva cota-

superficie inundada y el caudal regularizado.

Dependiendo de las caractersticas del valle, si este es amplio y abierto, las reas inundables

pueden ocupar zonas densamente pobladas, o reas frtiles para la agricultura. En estos casos,

antes de construir la presa debe evaluarse muy objetivamente las ventajas e inconvenientes,

mediante un Estudio de impacto ambiental, cosa que no siempre se ha hecho en el pasado.

En otros casos, especialmente en zonas altas y abruptas, el embalse ocupa tierras

deshabitadas, en cuyo caso los impactos ambientales son limitados o inexistentes.

El caudal regularizado es quizs la caracterstica ms importante de los embalses destinados,

justamente, a regularizar, a lo largo del da, del ao o periodos plurianuales, el caudal que

puede ser retirado en forma continua para el uso para el cual se ha construido el embalse.
http://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADohttp://es.wikipedia.org/wiki/Arroyohttp://es.wikipedia.org/wiki/Presa_(hidr%C3%A1ulica)http://es.wikipedia.org/wiki/Presa_(hidr%C3%A1ulica)http://es.wikipedia.org/wiki/Estudio_de_impacto_ambientalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Impactos_ambientaleshttp://es.wikipedia.org/wiki/Impactos_ambientaleshttp://es.wikipedia.org/wiki/Estudio_de_impacto_ambientalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Presa_(hidr%C3%A1ulica)http://es.wikipedia.org/wiki/Presa_(hidr%C3%A1ulica)http://es.wikipedia.org/wiki/Arroyohttp://es.wikipedia.org/wiki/R%C3%ADo


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5.METODOLOGA USADA EN EL TRABAJO

En el plano de curvas de nivel se procedi a trazar la escorrenta del rio, y luego el eje del

dique perpendicular al mismo.

Se tomaron dos secciones paralelas entre s y perpendiculares al eje del dique, se realiz

los respectivos perfiles longitudinales de cada uno.

Se determin la altura de agua y se procedi a calcular el volumen de almacenamiento del

embalse, para lo cual se determin el rea superficial de cada curva con el eje del dique y

aplicando la frmula impartida en clase se determin el volumen de almacenamiento

(

)

Dnde:

Vn= volumen para la seccin n

Si= rea superficial de curvas de nivel y eje de dique

e= equidistancia

Luego de ello se realiz la grfica Volumen Altura

Cabe resaltar que se tomaron las siguientes consideraciones, se tom el margen de la hoja

como un cerro en talud vertical y el culmine de las curvas de nivel

Adems se completaron algunas curvas de nivel trazando paralelas a las curvas

predecesoras con el fin de obtener todas las reas para el clculo

Se asumi un talud 3:1 para la margen izquierda y un talud 2.5:1 para la margen derecha

Se consider un ancho de corona de 8m. y una altura de aliviadero de 2m.


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6. CALCULOS GRAFICA ALTURA VOLUMEN

N COTA ALTURA (m) AREAS (m2)PERIMETRO

(m)VOLUMEN

(m3)VOLUMEN

ACUMULADO(m3)*1000

1 640.50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

2 641.00 0.50 283.167 62.12 58.99 0.06

3 642.00 1.00 5080.594 270.65 2341.09 2.34

4 643.00 2.00 10150.776 411.64 9534.26 9.54

5 644.00 3.00 18344.188 582.52 23098.96 23.11

6 645.00 4.00 30801.266 898.67 46633.59 46.66

7 646.00 5.00 45574.306 1013.90 83590.29 83.64

8 647.00 6.00 65143.339 1116.44 137318.36 137.409 648.00 7.00 77408.201 1180.40 207572.06 207.71

10 649.00 8.00 94279.706 1284.75 292010.05 292.22

11 650.00 9.00 109336.416 1367.37 392563.39 392.86

12 651.00 10.00 137698.120 1403.65 513717.18 514.11

13 652.00 11.00 170638.019 1483.92 665140.26 665.65

14 653.00 12.00 199223.175 1581.62 847688.76 848.35

15 654.00 13.00 222269.667 1667.75 1056514.64 1057.36

16 655.00 14.00 244440.239 1763.57 1288022.05 1289.08

17 658.00 17.50 258913.801 1781.24 2164670.16 2165.96

TOTAL 7736.04


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8. BIBLIOGRAFA

Apuntes del Curso de Hidrologa

ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6707s/x6707s11.htmhttp

://www.geologia.uson.mx/academicos/lvega/ARCHIVOS/ARCHIVOS/EVAP.htmhttp://fiselect2.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Presas%20de%20tierra.pdf
ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6707s/x6707s11.htmhttp:/www.geologia.uson.mx/academicos/lvega/ARCHIVOS/ARCHIVOS/EVAP.htmftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6707s/x6707s11.htmhttp:/www.geologia.uson.mx/academicos/lvega/ARCHIVOS/ARCHIVOS/EVAP.htmftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6707s/x6707s11.htmhttp:/www.geologia.uson.mx/academicos/lvega/ARCHIVOS/ARCHIVOS/EVAP.htmftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6707s/x6707s11.htmhttp:/www.geologia.uson.mx/academicos/lvega/ARCHIVOS/ARCHIVOS/EVAP.htmftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6707s/x6707s11.htmhttp:/www.geologia.uson.mx/academicos/lvega/ARCHIVOS/ARCHIVOS/EVAP.htmhttp://fiselect2.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Presas%20de%20tierra.pdfhttp://fiselect2.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Presas%20de%20tierra.pdfhttp://fiselect2.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/Presas%20de%20tierra.pdfftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6707s/x6707s11.htmhttp:/www.geologia.uson.mx/academicos/lvega/ARCHIVOS/ARCHIVOS/EVAP.htmftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_Training/FAO_Training/General/x6707s/x6707s11.htmhttp:/www.geologia.uson.mx/academicos/lvega/ARCHIVOS/ARCHIVOS/EVAP.htm

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