Hoja1DISEO DE BOCATOMASUBICACIN:Seccion transversal 0+017.5CAUDALES DE DISEO:Qmax=8.25 m/sQmedio=0.09 m/sQmin=5.62 m/sQdiseo=6.19 m/sCalculo del coeficiente de Rugosidad:cauces en roca0.015cauces moderados0.010cambios de dimensiones en la seccion teransversal0.005obtrucciones por raices0.000aumento por vegetacion0.008n=0.038DETERMINACION DE LA PENDIENTE:KmCota-1.91000.00+3844.21-1000.000.00+3846.11Ancho de plantilla10.34Pendiente0.002Qdiseo8.25 m/sCotas y altura del barraje:Calculo de la cota de cresta del aliviadero:Calculo de la altura de barraje P:DATOS:Q =8.25 m/sb =10.34n =0.038S =0.002d(m)Q.n/S^0.5bd(bd/(b+2d))^2/3Comprobacion0.17.1920.2200.27.1920.6907.192=7.1260.857.1927.1260.89Entonces nuestra altura sera:P=0.85 mCFR: Cota de fonde de la razanteCFR=3844.00 msnm3844.85

P =0.85 m3844

8.2 Longitud del barraje fijo y del barraje movil a. Dimensionamiento: a.1 Por relacion de areasEl area hidraulica del canal desarenador tiene una relacione de 1/10 del area obstruida por el aliviadero, teniendose :N de pilares =3.00A1 = A2 /10(1)A1 = Area del barraje movilA2 = Area del barraje fijoN de comp. =2.00PLd10.3402127637685 - Ld

A1 = P x LdA2 = P (10.3402127637685 - 2Ld)

Remplazando estos valores, tenemos que: P x Ld =Px (10 - 2Ld)/1

0.85 x Ld = 0.85 x ( 10.3402127637685 - Ld )/10Ld =0.61 m

entoncs4.58 - Ld6.73 m a.2 Longitud de compuerta del canal desarenador (Lcd)Lcd = Ld/1 =0.31 m1

a.3 Predimensionamiento del espesor del pilar ( e )

e = Lcd / 2 =0.33 m0.33 mb. Resmen: Dimensionamiento :

7.358.3. Calculo de la carga Hidraulica:

Hhvhehd

h1= V1 / (2g)P =0.85 md2

donde :H:Carga de Diseohe:Altura de agua antes del remanso de depresinhv:Carga de VelocidadP:Longitud de ParamentoQdiseo max.= Qaliviadero + Qcompuertas (A)a. Descarga en el cimacio: lo que pasa por el barraje fijo:Qc = C x L x H3/2.. (B)Qc:Dercarga del CimacioC:constante de escurrimiento para vertederosL:Longitud del barrajeH:Carga de aguaLONGITUD DEL BARRAJE (L) :L = Lr - 2 ( N x Kp + Ka) x H . ( C )L =Longitud efectiva de la crestaH =Carga sobre la cresta . Asumida0.70Lr =Longitud bruta de la cresta7.4N =Numero de pilares que atraviesa el aliviadero1.00Kp =Coef. de contrac. de pilares (triangular) 0.00Ka =Coeficiente de contraccion de estribos 0.10L =7.2102 Calculo del coeficiente de descarga variable para cresta del barraje sin control:C = Co x K1 x K2 x K3 x K4.. (D)ABACOS A USAR PARA HALLAR EL COEFICIENTE DE DESCARGAa) Por efecto de la profundidad de llegada:

P/H =1.21Co =3.63

b) Por efecto de las cargas diferentes del proyecto:

he = Hhe/H =1.00K1 =1.00

c) Por efecto del talud del paramento aguas arriba:

P/H =1.21K2 =1.00

d) Por efecto de la interferencia del lavadero de aguas abajo:

(Hd + d) / Ho =(P+Ho)/Ho=2.21K3 =0.92

e) Por efecto de sumergencia:Por Efecto de la Profundidad de llegadaPor efecto de las cargas diferentes del proyectoHd / he =2/3 Ho/ Ho =0.67K4 =1.00

*Remplazamos en la ecuacin (D):C = 3.35m

*Remplazando en la formula de "Q" (caudal sobre la cresta de barraje fijo) tenemos que:

Qc = 14.13 m/sPor efecto de la interferencia del lavadero de aguas abajo

b. Descarga en Canal de Limpia (Qcl)Se considera que cada compuerta funciona como vertedero, cuya altura P =P =0.00Para ello seguiremos iterando, igual que anteriormente asumiendo un valor de h, para ello usaremos las siguientes frmulas:Qd = C * L'' * hi3/2L = L1 - 2 ( N * Kp + Ka) x hPor efecto del talud del paramento aguas arriba:

Donde :

L =Longitud efectiva de la crestah =Carga sobre la cresta incluyendo hv1.55Por efecto de sumergenciaL1 =Longitud bruta del canal 0.611684397N =Numero de pilares que atraviesa el aliviadero 0.00Kp =Coef. de contrac. de pilares (triangular) 0.00Ka =Coeficiente de contraccion de estribos 0.10(Estrivos redondeados)

L = 0.30m

*Clculo del coeficiente de descarga variable para la cresta del cimacio sin control:

C=Co x K1 x K2 x K3 x K4.(D)

a) Por efecto de la profundidad de llegada:(Fig. 3 de Copias)

P/h =0.000Co =3.10

b) Por efecto de las cargas diferentes del proyecto:(Fig. 4 de Copias. K1=C/Co)

he = Hhe/h =1.00K1 =1.00

c) Por efecto del talud del paramento aguas arriba:(Fig. 5 de Copias. K2=C1/Cv)

P/h =0.000K2 =1.00

d) Por efecto de la interferencia del lavadero de aguas abajo:(Fig. 7- Copias. K3=C0/C)

(Hd + d) / Ho =(P+ho)/ho=1.00K3 =0.77

e) Por efecto de sumergencia:(Fig. 8 de Copias. K4=Co/C)

Hd / he =2/3 ho/ ho =0.67K4 =1.00

*Remplazamos en la ecuacin (D):C = 2.39m

*Remplazando en la formula de "Q" (caudal sobre la cresta de barraje fijo) tenemos que.

Qcl = 1.39 m/sm/sc. Descarga Maxima Total (QT )Qt = Q c + 2*Q clQt = 15.52 m/sQd = 8.25 m/sEste valor no cumple con el caudal de diseo, tendremos que asumir otro valor de "H"Siguiendo este proceso de iteracion con el tanteo de "H" resultan los valores que aparecen en el cuadro de la siguiente. En este cuadro iterar hasta que Qt = 8.25 m/sHo (m)CoK1K2K3K4L efect.Qc - QclQT0.703.631.001.000.921.007.2114.1315.523.101.000.770.771.000.301.390.403.621.001.000.921.007.276.137.053.101.000.770.771.000.360.930.103.601.001.000.921.007.330.771.523.101.000.770.771.000.440.75Ho = 0.40 m(aliviadero) Para Ho = 0.40 mQc = 8 m/s(canal de limpia)Q cl (2 compuertas)=Qc = 0.25 m/s

8.4. Calculo de la cresta del Cimacio:ELEMENTOS DE LAS SECCIONES DE LAS CRESTAS 3844.85Ho = 0.40 mRP = 0.85 m3844Considerando a los ejes que pasan por encima de la cresta, la porcin que queda aguas arriba del origense define como una curva simple y una tangente o una curva circular compuesta; mientras la porcin aguas abajoest definida por la siguiente relacin:

"K" y "n" son constantesFACTORES PARA LA DETERMINACION DE LAS SECCIONES

Determinacin del caudal unitario: (q)

q = Qc / Lc =1.09m3/s/m

Velocidad de llegada (V):V = q /(Ho+P)=0.87m/s

Carga de Velocidadhv = V2/2g =0.04m

Altura de agua antes del remanso de deprecin (he):

he = Ho - hv =0.36m

Determinacin de "K" y "n" haciendo uso de la Fig. 1 y la relacin hv/Ho:

hv/Ho=0.097K=0.53DEL ABACOTalud:Verticaln=1.818DEL ABACOz =0.1

Valores para dibujar el perfil aguas abajo: Perfil Creager

Segn la figura la Curva del Perfil Creager es hasta una distancia igual a 2.758Ho, des-pus de este lmite se mantiene recto hasta la siguiente curva al pie del talud (aguas abajo):

X (m)Y (m)2.758 Ho=1.1030.0000.000.100-0.02y =1.2030.200-0.060.300-0.130.400-0.210.500-0.320.600-0.440.700-0.590.800-0.750.900-0.930.983-1.09

FACTORES PARA LA DETERMINACION DE LAS SECCIONES CON LA FORMA DE LA LAMINA VERTEDORALa porcin del perfil que queda aguas arriba de la cresta se ha considerado como una curva circular compuesta. Los valores de R1, R2, Xc, Yc se dan en la figura:

Con hv/Ho:0.097ingresamos a los nomogramas, de donde se obtiene:

Xc/Ho=0.245Xc=0.10 m

Yc/Ho=0.094Yc=0.04 m

R1/Ho=0.488R1=0.20 m

R2/Ho=0.220R2=0.09 m0.1072Ubicacin de los elementos para el dibujo de la curvatura aguas arriba:8.5. Clculo de los Tirantes Conjugados:Dc = 0.100 mhdh1P = 0.85 md2d1LpAplicando la Ecuacion de Bernoulli entre los puntos 1 y 2:

Tenemos:z + dc + hvc = d1 + hv1 + hphp: prdidas de energa (por lo general se desprecian, debido a su magnitud)

Determinacin del tirante Crtico:dc = (Q2/gB2)1/3

dc=0.100m

Clculo de la Carga de Velocidad Crtica:vc =(g*dc)

Vc=0.990m/shvc=0.050m

Reemplazando obtenemos el d1:

z + dc + hvc = d1 + q2/(2*g*d12)q = Q/BPor uqe considera carga de velocidad en el primer miembro?q =1.091.000.06/ d12 d13 -1.000.06d1=0.3000-0.00= 0

Determinacin del Tirante Conjugado 2: d2

V1=3.63m/sd2=0.76m

Determinacin del Nmero de Froude:

F=2.11Este valor vuela

Este es un resalto inestable. Cuyo oleaje producido se propaga hacia aguas abajo. Cuando se posible evitareste tipo de poza.Entonces podemos profundizar la poza en una profundidad =1.00 m

z + dc + hvc + e = d1 + q2/(2*g*d12)

d13 -2.000.06d1=0.1850-0.002

V1=5.88m/shv1=1.76m

d2=1.05
rolo: rolo:Tirante en el resaltom

F=4.37

8.6. Clculo del Radio de Curvatura al pie del Talud:

Esta dado por la ecuacin: R = 5d1R=0.93 m

8.7. Longitud del estanque amortiguador o poza de disipacin:

a)Nmero de Froude:

*Con el valor de F, se puede determinar el tipo de Estanque que tendr la Bocatoma, el cual segn la se-parata ser:F=4.37TIPO IV1=5.88

*Ver la Figura 11 de la Separata para el clculo de Lp

L/d2=2.56Lp=2.698 m

b)Segn Lindquist:

Lp =5(d2-d1)Lp=4.344 m

c)Segn Safranez:

Lp =6xd1xV1Lp=4.848 m(g*d1)

d)Finalmente tomamos el valor promedio de todas las alternativas:Lp=3.963 mLongitud promedio de la pozaLp=4.00 m

8.8. Profundidad de la Cuenca:

S = 1.25 d1=0.231 m

8.9. Clculo del Espesor del Enrocado:

H = ( P + Ho ) =0.95e=0.349 mq =1.09e=0.35 m

8.10. Clculo de la Longitud del Enrocado:

Segn W. G. Bligh, la longitud del empedrado est dado por la sgte frmula:

donde:H: carga de agua para mximas avenidas0.95q: caudal unitario1.09c: coeficiente de acuerdo al tipo de suelo 9

L e =0.507 mL e =0.50 m

8.11. Longitud del Solado Delantero:Ls =5Ho

Ls=0.50 m1.00 m

8.12. Espesor de la Poza Amortiguadora:

La subpresin se hallar mediante la siguiente formula:

donde:Peso especifico del agua1000kg/m3b =Ancho de la seccin1.00m.c =Coeficiente de subpresin, varia ( 0 - 1 )0.55Para concreto sobre roca de mediana calidadh =Carga efectiva que produce la filtracinh' =Profundidad de un punto cualquiera con respecto a A, donde se inicia la filtracin.(h/L)Lx =Carga perdida en un recorrido Lx

Mediante la subpresin en el punto "x", se hallar el espesor de la poza, asumimos espesor de:1.00 m

3844.85msnmhv=0.0386421359he=0.36135786410.25 (P+H)Ho = 0.40 m0.89534573121.76415887111.25*(P+H)1.25P =0.85d2 =1.05381313993843.86msnme=0.340.1850.72.50.35 m2.54.00 m16.51e=0.308.5

*Predimensionado de los dentellados posteriores y delanteros:0.50.6

1.4

10.85.560.8

0.70.24

Ho = 0.40 mQt = 8.25 m/s=d1 2 += 0= 0= 0d1 + = 0d1 2 += 0