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OBRAS HIDRAULICAS I CIV - 232
UNIV. Muñoz Flores Ruben I. .
DETERMINACION DE LA ALTURA TOTAL DE LA PRESA
ALTURA DE OLEAJE
Fórmula de Stevenson:
Donde:
F Longitud de acción del viento [m]
Fórmula de Moltor:
Donde:
V Velocidad del viento [mill/h]F Longitud de acción del viento [mill]
Fórmula de Andre!anov:
Donde:
V Velocidad del viento [m/s]F Longitud de acción del viento [Km]
Con: V = 7 m/s = 15!!" #ill/hF = 5$$ m = $%11 #ill
&tevenson $7!! m#olito' $!() m "#$$ m*nd'e+ano $1,, m
RE%ANC&A
Crtero PRONAR 'Pro(rama Na)onal de Re(o*:La 'evancha esta de-nida .o':
Donde:
$77 m
$51 m
o tu'a e o ea e m
o *ltu'a de olea+e [.ies]
o tu'a e o ea e m
e asume:
.o' el viento [m]
1 =
" *ltu'a so0'e el es.e+o del agua so0'eelevado de la c'esta de la ola .'evisi0le [m]
" =
R= H 1+ H 2+ H 3+ ΔH + H S
H o
=0.75+0 .01045√ F −0.046 4
√ F
H o=0.17√ VF +2. 5−4√ F
H o=0 .0208V
5
4 F 1
3
H 1= H
o
H 2=2
3 H o
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OBRAS HIDRAULICAS I CIV - 232
UNIV. Muñoz Flores Ruben I. .
1$" m
$%$ m
2o' lo tanto:
3= "!$ m
Crtero de Dr# S,(eru Tan:
Donde:
1""$ m1!1 m
Com.a'ando se asume el valo' de: R + -#." m
La altura total ser/:
= 1(,$ m
*sumimos como altu'a t &+ 01 m
ANC&O DE CORONA
&e asume el valo': 2 + 3#"" m
% *ltu'a de 'odamiento de las olas so0'e el talud mo+ado medida desde susc'estas[m]
% =
& *ltu'a adicional de segu'idad& =
&i o 4 1m
" ota e segu' a m
" tu'a es e e sue o e c mentac n asta e n ve e c'ec a m
" =h" =
H S=1.5m
R= H 1+ H
2+ H
3+ ΔH + H
S
H 2=2
3 H o
H 3=4
3 H o
h2=0.05 H
2+1
H = H 2+ R
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F
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45.#6 PREDIMENSIONAMIENTO DE LA PRESA DE 7RA%EDAD:6&86#* D6 L* 69#63;* D6 L* 236&*
0= %$$ m%115 m CALCULO DE LA 2ASE:",!$ m
$ m5!$ m "%555 m
3 = "5$ md= $ m *sumi' -3#1. m
)$ <5(")()! < "#"" m
1 =
" =
% =h$ =
20 +α =β = 2- +
d=0 B1-d
B1= 23,56
B2= 0,00
B=3,00
H 3 = 0
H 1 = 3 1 , 1 5
H 2 = 2 8 , 6 0
h 0 =
=
5 , 6 0
R = 2
, 5 0
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2T + -3#1. m45$#6ANALISIS DE ESTA2ILIDAD DE LA PRESA DE 7RA%EDAD:
Peso total de la 8resa
"(
$$$$ /m
"("",$ /m
7$5((, /m
%",%"$ /m a'ea co''es.ondient
0-$.#"49 Tm
Fuer;a ,drost/t)a ∨ontal
1$$ agua
F> = %"51"5
F>>> = (,1)1$
F>> = (,1)1$$ $$$
F> ? F>>
g>> = B A [ 1 " E? "/" ] A "/sen a E
F>>> = F>>seno Fv1 = F>> cos Fv1 =
F1 =
W3=705,448
W2= 242,280
W1=0,000
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(,51!1 "$)$ m
(,51!1 [ ] $
45$50#6 Es=uema > )al)ulo de las ?uer;as a)tuantes:
Fuer;a ,drost/t)a vert)al
F1 = Gc. =
F> 1 = B A 1/" A %E"
F1 = F>1 =
F'= 3,251
25
F t= 485,161
F't= 0
F''= 481,910
0
F''' Fv 1= 0,00
X=0,00
Fv'==0,00
Fv''= 0,00
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H = $$$ m
Fv> = $$$
Fv>> = $$$
$$$
2unto de a.licación en H = $$$ m
Fuer;a de a;olves ,or;ontal
"1 .eso unita'io del sedimento endi'eccion ho'iIontal
%")",
Fuer;a de a;olves vert)al
"1
$$$
H = " h$ E / tan a
Fv> = g A 1 " E A H
Fv>> = g/" A " h$ EA H
F, = Fv> ? Fv>> F, =
Bs = /m%
Fh" =
B>s = /m%
Fv" = 1/"A J" H E A h$
A B>s
Fv" =
Fh2= 32,928
Fv 2= 0,00
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Fuer;a de su@8resón
$ $"%555
1 C9&MD63*CM9 &M D36*N6
$$$$ /m$$$$ /m
()!)), /m$$$$ /m
()!)), /m
0'aIo= 7,5" m
Centro de (ravedad
Elemento1 $$$ )5% $$$ $$$ $$$" 15$ 1!,% "("", %!%(" ($7!%!% ),5 )5% 7$5(5 !)(),% !7"5"7
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4,8.- CALCULO DE COEFICIENTES DE SEGURIDAD:
4,8,1.-Coeficiente de se!i"id#d #$ %!e$co
Fuer;a$$$ %1)1 $$$
"("", %$(1 7%!!5"7$5(5 ""%) 157)"!
#( %",%" 1%(" (($!1 0usca' el valo' de la cent'oide ve$$$ "%5! $$$$$$ 15,( $$$
()7$$ "($5 11)5((!$$$ "%5! $$$
%)51)!!
Fuer;a(,51! "1)) 1$!7$%1
$$$ $$$ $$$%")% 15%( 5$5"%
$$$ ("7! $$$$$$ "%$1 $$$
1%!( "(,5 %%)$%
-34
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a al .a'te ine'io' inclinada
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" 2 4 # $ " 2 4 # $ 2"
"
".2%
".%
".&%
.2%
FUER)A DEL *IELO SO+RE UNA RESA
%'
"'
%'
F!e"'# *ie$o Ton( /
E s 0 e s o " - (
/
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15/60 .
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'dade'o
(
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18/60 .
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19/60 .
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"
" .
%
.
% 2
2 .
% 3
3 .
% 4
4 .
% %
% .
% #
# .
% &
& .
% $
$ .
% )
) .
%
"
"
2
4
#
$
"
2
, E R F I L
D E L
C I 1
A C I O T
I , O C
R E A G U
2
3
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4#
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.#6)al)ulo de Cd:
0#3
Con este valo' se ent'a al g'a-co G se o0tiene el valo' de: 1$(
2o' lo tanto se tiene el valo' de : Cd = 1$(A Cdo
Cd + "#$.1
$#6Cal)ulo de Le :
Le = 5 $" A
Le+ 4#< m
Como las longitudes no coinciden se vuelve a 'ealiIa' los calculos a .a'ti' del R %
Le & &d Le
(5$$ $51! $%,7 $7%! $7!% (,)7(,)7 $(,, $%!! $7%! $7!5 ()$"()$" $(,! $%!5 $7%! $7!5 ()$%()$% $(,! $%!5 $7%! $7!5 ()$%()$% $(,! $%!5 $7%! $7!5 ()$%
Se toma el valor: Le + 4#
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Coordenadas de Cma)o t8o Crea(uer
Velocidad del agua
% + -#0"- ms
Altura de )ar(a 8or velo)dad
&v + "#--1- m
Altura total de )ar(a
&o + "#1
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T = G A
PERFIL A
> B
$$ $1"! $$$ $$7($1 $$%! $$! $$"1$" $$$7 $1" $$$($% $$$$ $1, $$$$$( $$$7 $"( $$$($! $$!$ $%5 $$%5$, $1(7 $(7 $$,71$ $"5! $5) $1511" $%)% $71 $"%"
1( $5!5 $,% $%%%17 $,7% 1$$ $515"$ 1"%5 11, $7")"5 1)!$ 1(, 1157%$ ","( 177 1!!!%5 %,1, "$7 ""5%($ ()%$ "%! ")$)(5 !""$ "!! %!7$
263FML :M29 C36*5863
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4#0"#6 DISE O DE %ERTEDOR DE PERFIL PRFACTICO CON %ACIO 'TIPO ELEP
Caudal + 3#$. mU%/s Ca'ga total &o+ "#1
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.o' se' su.e'c'itico se tiene:0#""
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V636D93 D6 263FML 23*CMC9 C9 V*CM9 M29 6LM2MC9
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$$,% ,,7" )"%5 $$,% 1$"%"$$,% ,,7" )"%5 $$,% 1$"%"
>0 + "#"93 m
(5 4 F = 1$"%" Y )
Caudal 8nita'io
W = / Le
W = $7!!)"
i'ante con+ugado
>0 >-->0'>0>-*-
$$!$$ $$,% 15 $$),!$$!$$ $$,% 1! $111,$$!$$ $$,% 1 $$(5$$$!$$ $$,% $) $$%!7$$!$$ $$,% $,1,$ $$%$!
>- + "#9- m
Longitud del 'esalto
Con: G1 = $$,% mF = 1$"%"(
De la -gu'a se tiene L / G" = !1
L = 5$$
Su@8resón > es8esor de la estru)tura de ds8a)ón
Longitud de -lt'ación
C : Coe-ciente Wue de.ende del mate'ial
C = % .a'a g'ava -na a g'uesa
L = C A 2
L = "( m
Longitud ho'iIontal de 'eco''ido
m%/s/m
G" A G1 A G1?G"E/"E = W" / g
=-
(
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L = JC ? D6 ? 6F ? 6 ? M
L = 175 m
Longitud ve'tical de 'eco''ido
LV = *J ? CD ? D6 ? F ? ? MN
LV = 1" m
Longitud com.ensada
Lce = L/% ? LV
Lce = 17,%%% m Y 15 m
&u0.'esión
"($$
2to C> h> Lh LcS h Lce &.S eJ $"5 7 $$$ 7$$ ,( 17,%%% 7"(,)% (%,C $"5 7 1$$ 7%% ,( 17, 715511 (%%D $"5 ! 1$$ ,%% ,( 17, !"7%!7 %7)6 $"5 55 $71 ,57 ,( 17, 5)$7$7 %57F $"5 55 1(5$ 1%($ ,( 17, (5(!7, "75 $"5 ! $71 1(11 ,( 17, (!(!)5 ",1 $"5 7$ 1$$ 1511 ,( 17, ()!551 %$$M $"5 7 1$$ 15(5 ,( 17, (,717 ")5
N $"5 5 "$$ 17(5 ,( 17, %1$,," 1,,
6s.eso'
e = 175"11 m
'educiendo el 5$Z
e = $,, m
e + "#
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Le= 4.90 mHd= 0.3650 mh = 0 m Desnivel en!e "is#sH$ = 0 m
1. %$l&'l# de (1
Se s'"#ne 'n v$l#! de (1:Si:
(1= 0.03))4*
+= 17.3*6*Se ,e!$ H$s$ ve!i-i&$! el !es'l$d#.
(1 + (1
0.03))4*1 17.3*6 1*.906*1 0.0594*
0.0594* 17.306 1*.)9)54 0.05945
0.05945 17.306 1*.)9)53 0.05945
0.05945 17.306 1*.)9)53 0.05945
(1= 0.05945+= 17.30555= 1*.)9)53
*.%l&'l# del me!# de 2!#'d
2= 16.))934 $#! $ n'eve3. %$l&'l# de (*
Adem s: = Q/ es el $n&h# del ve!ede!#
= 0.766)77 m3/s/m
(*= 1.390666 m
4.%l&'l# del l&h#n $l# l$!8# del !es$l# hid!'li$. P#! l$ -!m'l$ de P#vl#&si
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L,,,= 6.4570*) m
. P#! l$ - !m'l$ de ;.L.
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21! 23.3)"3&n+on(es,
! ".")
5/s! ".3)$2##
L III
".%62
".%62
12
52! ".22
5!
L III
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ICO*
s %!
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4#03#6 CALCULO DELA O2RA DE TOMA:
Caudal de demanda m/ma mensual#
Volumen de demanda mPSima mensual: 75515%",
o'as de o.e'ación de la o0'a de toma: 1" h'/diaDias de o.e'ación de la o0'a de toma .o' mes: "$ das/mes
=75515%",
= "#9$4 m%/s%!$$ 1" "$
e$ocid#d #0"o5i(#d#
Asu/eno el /7e+ro, D ! 3%"
6 7 A
V ! .984 1s
*(#5 *(in
H(re(/*s ! $.""
H*zol8es ! .2"
Hreser8* ! 3.""
H*9 ! H(re(/*s - H*zol8es - D
H*9 ! #.4%
H/n ! Hreser8* - H*zol8es - D
H/n ! .4%
Lon:/+u e l* +uber/*,
L ! D1.%2 6 V*9 ; 3
Lon:/+u * lo l*r:o e l*
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e"did#s de c#"#
Coe/(/en+e e
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e ! ".2 Ru:os/* *bsolu+*
D V Re D1e V/n V*9 A(orr D/*
%" 44%.3% 43%)$4.$# 4#.##& "."24% .%4%& 3.)43# ".2&3# %)".233
"" .2$4 &&)%)2.43 $33.333 "."2 2."4% 4.3332 ".2"2#3 %"&.)3&
%" 4).4%)4 4&$#3)4.)% 2%" ".")% 2.33$%& 4.)322% ".&&2 4&%2"" 2&.$2") 3%$)&)#.22 ###.#& "."$% 2.%2&$) %.33%% ".#3)3 4%#.$##
2%" &.$"%4 2$&$3#.)& 2"$3.33 "."&2 2.#&42# %.#4"2% ".%4)# 444.$$
3"" 2.3#4) 23)3)&.4$ 2%"" "."& 2.&%) %.$2"%$ ".%"# 43&.2%3
3%" )."$43$ 2"%32.2 2)#.#& "."#) 2.$23$4 %.)%%&% ".4#&% 432.2#3
4"" #.)%%23 &)4$)$. 3333.33 "."#& 2.$&&"4 #."#&)4 ".44"4 42$.24$
42" #.3"$# &")42#.&& 3%"" "."#& 2.$)3$3 #."33% ".432 42&
423 #.2)43 #)&3"3.$ 3%2% "."#& 2.$)#23 #."$42 ".43"$ 42#.$2#
e$ocid#d (;ni(# (in
(in 6 &.8n
l (oe/(/en+e e r/((/@n /n ! ".4#"#
e"ific#ci>n de$ c#!d#$
>/n ! ".4#"#3 > ! ".$&4"2
2
31s
31s 31s
V min= √ 2×g× H min
√1+ f L
D+∑ K L
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Coo no se (u
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Con F /n+er
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d
d
c
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i'ante c'tico
G 0 Kc V F
$$)!" $!$$ $!5 $15 171 $,1
$$)!" $5$$ $!5 $$, "17 111
$$)!" $()$ $!5 $$7 """ 115
$$)!" $(,$ $!5 $$7 "", 11)
$$)!" $(75 $!5 $$7 "%1 1"1
$$)!" $(7( $!5 $$!! "%" 1"1
Gc = $(7( m
>) + "#4$4 m >n + "#1-3 m
3gimen &u0c'tico
2endiente c'tica
&c = 1$1"%% Z
Velocidad c'tica
v) + -#3-" m/s
"/g
0,646 b =
y c = 0 , 4 7 4
0,50,5
11
Q2
g= A
3
Q2
g
=( (b+Zy ) y )3
b+2Zy
= K!
S!=( Q×n
R
!
2
3
A ! )2
v!=Q
A!
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