Diseño Hidráulico De La Bocatoma De Faccha.docx

1 DISEÑO HIDRÁULICO DE LA BOCATOMA DE FACCHA

1.1

Datos: 𝑚3



𝑄𝑚𝑎𝑥100 𝑎ñ𝑜𝑠 = 9.32



𝑠

= 0.02



𝑛

= 0.025



𝑄𝑐

= 157

    

𝑃𝑚 𝐹𝑏 𝐹𝑠 𝐾 𝑚

= 15 𝑚𝑙 = 0.8 = 0.1 = 10.0 = 1.00

𝑠𝑒𝑔 𝑚 𝑚 𝑙𝑡𝑠 𝑠𝑒𝑔

Donde: Qmax: caudal máximo para un periodo de retorno de 100 años S

: pendiente del tramo donde se emplazara la bocatoma

n

: coeficiente de manning

Qc

: caudal de diseño (caudal aforado menos caudal ecológico)

Pm : perímetro mojado estimado de acuerdo a las señas que dejo el rio en una avenida máxima Fb

: factor de fondo (material fino)

Fs

: factor de orilla (material suelto)

K

: coeficiente del tipo de material (valor practico =10)

m

: coeficiente de cauce (cauce montaña)=1.00

1.2

DISTRIBUCION DE LAS CARACTERÍATICAS HIDRÁULICAS

𝑄=

1 2 1 𝐴𝑅3 𝑆 2 𝑛 2 5

5 3

1 2

1 A 1 A 12 Q  A( ) S  S n P n 23 P A(

nQP S

R

1 2

2 3

3 5

)  A  4m ²

A 4   0.27 m P 15

Determinamos la velocidad aguas arriba ec. Continuidad

V

Q 9.32   2.33m / seg A 4

1.3 DETERMINACION DEL ANCHO ESTABLE (ANCHO DE LA BOCATOMA)  Por BLENCH

1 2

1 2

0.8   Fb   B  1.81 Q   1.81 9.32   15.63m 0.1   Fs    Por MANNING Y STRICER

 12 Q B 1   S5 

 3  1  3     5  3 5 m  5 2   35(1)     9.32  nK 3  0.025 x10 3   7.06m    1     0.02 5  

 Por PETIT

1 2

1 2

B  4.44Q  4.44(9.32)  13.55m

SACAMOS EL PROMEDIO DE LAS B ENTONCES

B

15.63  7.06  13.55  12.08m  12m 3

1.4 DETERMINAMOS EL TIRANTE DEL AZUD

coeficiente  de  desc arg a; u  0.6 3   2  V ²   V ² 2  Q  uB  h     2g  3 2g   2g    3   2 2.33²  2 9.32   0.6 12   h    3 2(9.81)    h  0.42  0.45m

  2.33²      2(9.81)  2(9.81)    3 2

1.5 DETERMINAMOS LA VELOCIDAD SOBRE EL AZUD

A  Bxh A  12 x0.45 A  5.4m² V

Q 9.32   1.73m / seg A 5.4

1.6 DETERMINACION DEL RESALTO HIDRÁULICO Ecuación del primer tramo

x  0.27h   y  0.724

1.85

h

0.85

 Ecuación del segundo tramo

 0.126h  0.431h0.375 ( x  0.27h)0.625

x1.85  2h0.85 y x1.85  y  0.85 2h  Ecuación del tercer tramo

y  m( x  x0 )  y0  Ecuación del cuarto tramo (ecuación de una semicircunferencia)

x  R cos(  )  xr y  Rsen(  )  yr   ar cot an(m) m

y50  y60 0.273  0.383   1.1 x50  x60 0.5  0.6

  ar cot an(1.1)  47.73 R

1  1.35m sen(47.73)

Determinamos el centro del semiarco

X r  0.6  0.2  1  1.8

Yr  R   Rsen(270)  Rsen(270   )   y80 Yr  R   Rsen(270)  Rsen(270   )   y80 Yr  1.35  1.35sen(270)  1.35sen(270  47.73)   (0.602) Yr  0.30m

V1  2 g .h h  h  y270 h  0.45  1.05 h  1.50m V1  2 x9.81x1.50 V1  5.42m / seg. caudal  unitario Q 9.32 Qu    0.78m / seg. B 12 Q 0.78 h1  u   0.14m V1 0.14 h2 

0.45Qu 0.45(0.78)   0.94m h1 0.14

1.7 LONGITUD DE LA CUENCA DE AMORTIGUAMIENTO

L  5  h2  h1  L  5  0.94  0.14   4m 1.8 ALTURA DE MURO AGUAS ARRIBA

V² 1  h2 2g 3  0.7  0.45  0.28  0.31

H aguas  arriba  hv  h  H aguas  arriba

H aguas  arriba  1.74m 1.9 LONGITUD DE ANCAUSAMIENTO AGUAS ARRIBA

L  2H 0 donde; H 0  hv  h 

V² 2g

 L  2  0.7  0.45  0.28   2.86  2.90m 1.10 ALTURA DE MURO AGUAS ABAJO

V² 1 H aguas  abajo   h2  P   h2  2 3 2g A  Bxh2 A  12 x0.94  11.28m² Q 9.32   0.83m / seg . A 11.28 1 V² H aguas  abajo   h2  P   h2  3 2g 1 0.83²  H aguas  abajo   0.94  0.10   0.94  3 2 x9.81 H aguas  abajo  1.19  1.20

V2 

1.11 DETERMINAMOS LAS DIMENSIONES DE LA VENTANA DE CAPTACION

b

Q

3 2 u 2g  h2 3 para  el  coeficiente  de  desc arg a; u  0.5

h  0.30m b

0.157 3 2 0.5 2 x9.81  0.3 2 3

 0.65m

0.30m 0.65m

Si se considera espaciamiento de 1” con varillas de 3/8” Entonces se empleará 24 varillas de 3/8” Por lo tanto, la nueva dimensión será b=0.86m

0.30m

0.86m

Las dimensiones calculadas se verán en los planos de diseño de obras de arte de la captación en autocad