Calculo De Diseño Hidráulico De La Bocatoma De Sahuinto.docx

1

DISEÑO HIDRÁULICO DE LA BOCATOMA DE SAHUINTO

1.1

Datos:

𝑚3



𝑄𝑚𝑎𝑥100 𝑎ñ𝑜𝑠 = 4.28



𝑠

= 0.02



𝑛

= 0.025



𝑄𝑑

= 48



𝑃𝑚

= 15 𝑚𝑙



𝐹𝑏

= 0.8



𝐹𝑠

= 0.1



𝐾

= 10.0



𝑚

= 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

Qd

: caudal de diseño (módulo de riego por área con cultivo actual más área

a incorporar;0.58lts/seg/ha x(2.7997ha+80ha)) = 48lts/seg 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 𝐴𝑅 3 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  2.50m²

A 4   0.167 m P 15

Determinamos la velocidad aguas arriba ec. Continuidad

V

1.3

Q 4.28   1.71m / seg A 2.50

DETERMINACION DEL ANCHO ESTABLE (ANCHO DE LA BOCATOMA)

 Por BLENCH

1 2

1 2

0.8   Fb   B  1.81 Q  1.81 4.28     10.59m Fs 0.1      Por MANNING Y STRICER

 12 Q B 1   S5 

 3  1  3     5  3 5 m  5 2   3 5(1)     4.28  nK 3  0.025 x10 3   4.78m    1     0.02 5  

 Por PETIT

1 2

1 2

B  4.44Q  4.44(4.28)  9.19m SACAMOS EL PROMEDIO DE LAS B ENTONCES

B

1.4

10.59  4.78  9.19  8.19m  8.20m 3

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 1.71²  2  4.28   0.6  8.2   h    3 2(9.81)    h  0.3496m  0.35m

  1.71²      2(9.81) 2(9.81)     3 2

1.5

DETERMINAMOS LA VELOCIDAD SOBRE EL AZUD

A  Bxh A  8.2 x0.35 A  2.87m² V

1.6

Q 4.28   1.49m / seg A 2.87

DETERMINACION DEL RESALTO HIDRÁULICO

Ecuación del primer tramo

 x  0.27h  y  0.724

1.85

h0.85

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

 Ecuación del segundo tramo

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 0.339  0.383   1.15 x50  x60 0.5  0.6

  ar cot an(1.1)  48.99 R

1  1.325m sen(48.99)

Determinamos el centro del semiarco

X r  0.5  0.2  1  1.7

Yr  R   Rsen(270)  Rsen(270   )  y70 Yr  R   Rsen(270)  Rsen(270   )  y70 Yr  1.325  1.325sen(270)  1.325sen(270  48.99)  (0.569) Yr  0.30m

V1  2 g .h h  h  y270 h  0.35  1.0245 h  1.37 m V1  2 x9.81x1.37 V1  5.18m / seg. caudal  unitario Q 4.28 Qu    0.52m / seg . B 8.20 Q 0.52 h1  u   0.10m V1 5.18 h2 

0.45Qu h1



0.45(0.52)  0.74m 0.10

1.7

LONGITUD DE LA CUENCA DE AMORTIGUAMIENTO

L  5  h2  h1  L  5  0.74  0.10   3.20m

1.8

ALTURA DE MURO AGUAS ARRIBA

V² 1  h2 2g 3  0.7  0.35  0.15  0.25

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

H aguas  arriba  1.45m

1.9

LONGITUD DE ANCAUSAMIENTO AGUAS ARRIBA

L  2H 0 donde; H 0  hv  h 

V² 2g

 L  2  0.7  0.35  0.15   2.40m

1.10 ALTURA DE MURO AGUAS ABAJO

V² 1 H aguas  abajo   h2  P   h2  2 3 2g A  Bxh2 A  8.20 x0.74  6.07 m² Q 4.28   0.71m / seg . A 6.07 V² 1 H aguas  abajo   h2  P   h2  2 3 2g 1 0.71²  H aguas  abajo   0.74  0.10   0.74  3 2 x9.81 H aguas  abajo  0.91  0.95

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

0.048 3 2 0.5 2 x9.81  0.3 2 3

 0.20m

0.30m

0.20m

Si se considera espaciamiento de 5/8” con varillas de 5/8” Entonces se empleará 13 varillas Por lo tanto, la nueva dimensión será b=0.43m

0.30m

0.43m

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