Diseño de Bocatoma 2uguh011
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DISEÑO DE BOCATOMA
I.- DISEÑO DE LA VENTANA DE CAPTACION:
Formula: Q=c*L*h^3/2
h=(Q/c*L)^(2/3)
Donde: Q: caudal del diseño
c: constante del vertedero de cresta ancha (c=1.84)
L: ancho de la ventana
h: alto de la ventana
Asumiendo para resolver:
Q= 2.00
c= 1.84
L= 1.40 m
Hallando la altura:
h= 0.8447
h= 0.85 m
II.- DISEÑO DEL BARRAJE:
1.- Calculo del ancho de encauzamiento (B):
- Metodo de Bleuch: FACTOR DE FONDO:
Formula: B = 1,81 (Q*Fb /Fs)1/2 Material Fb
Material fino 0.8Donde: B: ancho de encauzamiento Material grueso. 1.2
Q: caudal máximo del río
Fs: factor de orilla FACTOR DE ORILLA:
Fb: factor de fondo Material
Materiales suelto
Asumiendo para resolver: Materiales ligeramente cohesivos .
Q= 10.00 Materiales cohesivos
Fs= 0.1
Fb= 0.8
Hallando:
B= 16.19 m
- Metodo de Altunin: Parametros CaracteristicosFormula: Cauce rocoso
Cauce formado con cantos rodados
Donde: a: factor del material Cauce formado por grava, arena finaQ: caudal máximo del río Río caudaloso
S: pendiente del rio Río poco caudaloso
m3/seg.
m3/seg.
B = a *Q0,5 /S0,2
Asumiendo para resolver:
a= 0.50
Q= 10.00
S= 0.03 %
Promedio:Hallando: - Método Bleuch
B= 3.19 m - Método de Altunin
- Método de Petit
- Metodo de Petit: P= 9.04Formula: P= 9.00
Donde: Q: caudal máximo del río
Asumiendo para resolver:
Q= 10.00
Hallando:
B= 7.75 m
2.- Calculo de la altura del barraje (Hb):
Formula: Hb = ho + h + 0.20
Donde: ho: altura de umbral del vertedero de captación
h: altura de la ventana de captación
0.20: seguridad
Asumiendo para resolver:
ho= 0.65 m > 0.60 m(mayor a esto)h= 0.85 m
Hallando:
Hb= 1.70 m
III.- DIMENSIONAMIENTO DEL COLCHON DE AMORTIGUAMIENTO:
1.- Calculo del tirante al pie del barraje(d1):
Formula: tomando los puntos de 0 y 1:
Donde: T: ancho del rio
Qr: caudal de descarga por el barrajeV1: velocidad en el punto 1Vo: velocidad en el punto 0P: altura del barraje
m3/seg.
B = 2.45*Q1/2
m3/seg.
d1: tirante al pie del taludhf: perdida de craga entre 0 y 1
Asumiendo para resolver:
Qdis = 2.00Qrio = 10.00
T = 9.00 mg = 9.81
d1 = 2.29 m
P = 1.70 m
Hallando:
Qr= 8.00H= 0.43 m H= 0.40 m
Vo= 2.06
V1= 0.39
Despejando de la ecuacion 1 se obtiene lo siguiente:
d1 = 2.29 m d1 = 2.30 m
d2 = 3.10 m d2 = 3.15 m
2.- Calculo de la longitud del colchón disipador (LD):
Formula:
1.- L = 4.25 m
2.- F1 = 0.0817
L = 1.1277 m
3.- L = 12.60 m
Luego de haber resuelto las tres formulas se toma la mayor de todas:
m3/seg.
m3/seg.
m2/seg.
m3/seg.
m2/seg.
m2/seg.
LD = 12.60 m
IV.- DISEÑO DEL ALIVIADERcon la misma formula de la ventana de captación
1.- Recalculando la entrada de la ventana de captación:
Formula: Qe=c*L*h3/2
Donde: Qe: caudal que ingresa por ventana
c: constante del vertedero de cresta ancha (c=1.84)
L: ancho de la ventana
h: alto de la ventana
Asumiendo para resolver:
c = 1.84
L = 1.40 m
h = 0.85 mQdis = 2.00
Hallando:
Qe = 2.02 m
Caudal para evacuar por el aliviadero:Q = 0.02
2.- Calculo de la longitud del aliviadero:
Formula:
Asumiendo para resolver:
Qevac. = 0.02 h =c = 0.50g = 9.81 ho =
hu = 0.15 m
Hallando:
La = 0.64 m
V.- DISEÑO DEL CANAL DE LA LIMPIA:
1.- Velocidad minima de arrastre (Vc):
Formula: Vc =1,50 * c * d^0,5 coeficiente:
Material
Donde: Vc: velocidad para iniciar el arrastre Arena y grava redondeada
c: coeficiente en funcion al tipo de material Grava Cuadrada o rectangular
d: diametro del grano mayor Mezcla de arena y grava
m3/seg.
m3/seg.
m3/seg. h = (h0+hu)/2
m2/seg. h0 = 0.8*hu
Asumiendo para resolver:
c = 3.50
d = 0.003 m
Hallando:
Vc = 0.29 m/seg
2.- Pendiente del Canal de Limpia (Sc):
Formula: Sc = n^2*g^(10/9) /(q^(2/9))
Donde: Sc: pendiente crítica
g: aceleración de la gravedad
n: Cef. de Manning 0.014
q: Descarga por unidad de ancho
q: 0.00242 m3/s/m
Qc : Caudal del canal de limpia ( 2*caudal de derivación) asumie
Yo : Tirante normal Caudal de retorno (50 años) asumien
b = Ancho del canal de limpia
b ´ = longitu de barraje/ 0.90 m
b ´´ = = Qc/(Vc* Yo) = 6.96 m
b = 3.928 m
Hallando:
Sc = 0.945 %
Vc3/g =
Fs
0.10.20.3
a
0.500.750.801.10
1.00
= 16.19 m= 3.19 m= 7.75 m
mm
0.135 m
0.120 m
Material c
Arena y grava redondeada 3.20
Grava Cuadrada o rectangular 3.29
Mezcla de arena y grava 3.50
Q = 4.00Y = 2.00 m
m3/seg.