DISENO-BOCATOMA

DISEÑO DEL ANCHO DE ENCAUZAMIENTO Y TIRANTE NORMAL DEL RIACHUELO PROYECTO:

 A-P/4A34O2 D0/ S0?434O S0?434O D0 A7.A A7.A POTA1/0 POTA1/0 > SA20A-402TO SA20A-402TO 02 /AS 3O-.24DAD0S D0 H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO?4234A D0 H.A2TA @  A>  A>A3.3HO

UBICACIÓN : Distrito de Huanta, Porvincia de Huanta, Departamento Ayacucho I.- ANCHO DE ENCAUZAMIENT ENCAUZAMIENTO O DATOS : Qmax (avenida) = !"# m$%s &actor de &ondo &' =  ! &actor de ori**a &s =  ! Parametro de* cauce a =  !# pendiente de* rio S = !+ m%m ! &O-./A D0 1/023H :  B  1.81

Q MAX  F b  F S 

+!" +!"+ +m



! &O-./A D0 A/T.242 :

 B 

1/ 2 aQmax 1/ 5

S 

!" !"5 5m



$! &O-./A D0 P0T4T : !5 !5 m

1/ 2   B  2.45Qmax

PO-0D4O 1= S0 AS.-0 PO A23HO TOPO7A&43O, 1 (m) = II. TIRANTE NORMAL DEL RIO (Yn) DATOS : Qmax (avenida) = pendiente de* rio S = 3oe9iciente de -annin de* rio n =  Ancho de* rio 1 = Se ca*cu*a con *a 9ormu*a de -annin : siendo :  A   BY n

 R 

!65 m ! !"# m$%s !8#+$ m%m !+ ! m Q 

 A



 BY n

1 n

 AR 2 / 3 S 1/ 2

 P   B  2Y n /ueo eemp*a;ando en *a 9ormu*a se o'tiene *a siuiente ecuaci
2/3

 ()

1/ 2

S 

0* va*or de >n se ha**a reso*viendo *a ecuacion () mediante tanteos : >n = !$$ m  A = !$$ m

P= =

!## m ! m

CALCULO DE CARGA SOBRE EL BARRAJE S0?434O D0 A7.A POTA1/0 POTA1/0 > SA20A-402TO SA20A-402TO 02 /AS PROYECTO : A-P/4A34O2 D0/ S0?434O 3O-.24DAD0S D0 H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO?4234A D0 H.A2TA @ A>A3.3HO! UBICACIÓN: Distrito de Huanta, Porvincia de Huanta, Departamento Ayacucho

1.0 CALCULO DE LA ALTURA DE CARGA H : DATOS : Qmax (avenida) = ancho *oca* de* ro ( 1 )= 3oe9iciente de descara 3 =

!"# m$%s m !"

Qmax  CBH  CBH 3 / 2 despeBando H :

 Q    H e   max    CB  

/.07O :

2/ 3

H=

!86

m

3A/3./O D0 /A /O274T.D D0/ A/4?4AD0O > /A 3O-P.0TA D0 /4-P4A PROYECTO : A-P/4A34O2 D0/ S0?434O D0 A7.A POTA1/0 > SA20A-402TO 02 /AS 3O-.24DAD0S D0 H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO?4234A D0 H.A2TA @ A>A3.3HO!

UBICACIÓN : Distrito de Huanta, Porvincia de Huanta, Departamento Ayacucho I.- LONGITUDE DEL BARRAJE

DATOS :  Ancho esta'*e de* rio 1 =

! m

! Se recomienda :  A  AC   b 10

DO2D0 :

Ac : Area de *a compuerta  A' : Area de* a*iviadero

3omo se tiene *a misma a*tura se tiene *o siuiente : ()  L  LC   b 10 tam'ien de a 9iura : !($)  L ()  B   Lc  e  Lb e 

c

4

/ueo com'inado *as ecuaciones (), () y ($) se tiene :

 Lc 

4 45

B

!"6

e= /' =

m *onitud de *a compuerta ! m espesor de* pi*ar   !6 m *onitud de* 'arraBe

II. C!""#$$%!n &# ' '!n%*+& &#' ,""#  ' $!/+#"* &# '%/% DATOS : /onitud de* 'arraBe /' = !"6 m numero de pi*ares n =  und 2umero de estri'os n=  und 3oe9iciente de contraccion de pi*ares Cp = ! 3oe9iciente de contraccion de estri'os a = ! a*tura de cara de operaci
 Le   Lb  2 n1k  P   n2 k a  H e

/e = /c = e=

!## !5 !

DISEÑO DEL AZUD  A-P/4A34O2 D0/ S0?434O D0 A7.A POTA1/0 > SA20A-402TO 02 /AS 3O-.24 H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO  A>A3.3HO! .143A34E2 Distrito de Huanta, Porvincia de Huanta, Departamento Ayacucho DATOS : Qmax (avenida) = !"# m$%s Qmin (estiaBe) = !+8 m$%s pendiente de* rio (S ) = !8#+$ m%m /onitud de* 'arraBe 1 = !## m a*tura de *a cresta (P) =  m(estimado) ravedad () = 6!" m%s 1.0 CALCULO DE LA ALTURA DE CARGA H : 3/ 2 3/ 2    V 2    V 2        Q MAX      B 2 g   H    g   g  3 2      2   

2

9ormu*a de* vertedero :

3/ 2  3Q  V  2    MAX       H     2  B 2 g    2 g   

despeBando H :

?e*ocidad de acercamiento de* rio :

V  

2/3



V 

Q MAX 



 A

!!(

2

2 g 

QMAX 

(

 B( H   P )

3oe9iciente de* veretedero seGn *a 9ormu*a de *a cresta (per9i* 3reaer)  = Haciendo un ca*cu*o itertivo se tiene : H= !#55 m hvo = !$ m ?= !556 m%s He = !5 .0 CALCULO DE LOS TIRANTES CONJUGADOS 21 Y 2 :  Ap*icando 0neria en *os puntos auas arri'a de* 'arraBe y en e* punto de* tirante h : 0o = 0  P   f     P   H   hv0  h1  hf  01  k 

Tirante conBuado : h2  

h1 2



2

h1

4



V 12 2 g 

 hf  01

2

V 1

2 g 

2h1V 12

!!($) V 1 

Q  Bh1

!!(8)

 g 

h2   P  f    Y n

Datos conocidos : Tirante norma* de* ro : >n = ancho de* 'arraBe ( 1 )=  A*tura de cara so're e* 'arraBe He = HFhvo = coe9iciente de perdida de cara C =

!(+) !$$ m !#+" m !5" m !

DISEÑO DEL AZUD  A-P/4A34O2 D0/ S0?434O D0 A7.A POTA1/0 > SA20A-402TO 02 /AS 3O-.24 H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO  A>A3.3HO! .143A34E2 Distrito de Huanta, Porvincia de Huanta, Departamento Ayacucho  P   f  



h1 

V 12 2 g 



hf  01  ( P   H   hv0 )

 Pro9undidadde *a po;a

0ntonces re*acionando *as ecuaciones ($), (8) y (+), reso*viendo por iteraciones se tiene : h = !5 m P9 = @!" ? = !"$ m%s h = @!8" h9(@) = ! m

DISEÑO DEL AZUD  A-P/4A34O2 D0/ S0?434O D0 A7.A POTA1/0 > SA20A-402TO 02 /AS 3O-.24 H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO  A>A3.3HO! .143A34E2 Distrito de Huanta, Porvincia de Huanta, Departamento Ayacucho Tirante conBuado sera :

hI =Jh=

@!+8 m

C'$+'! &# &# ' '!n%*+& &# ' !3 &# &%4%$%5n &# En#"6 :  L  4h2 

@!6# m

 L  5(h2  h1 ) 

@#!"+ m

 L  4.5h2 

@!$+" m

 L  2.5(1.9h2  h1 ) 

@8!5 m

promediando se o'tiene : /=

@$!5$

m

7.0 DE8INICION DEL PER8IL CREAGER DATOS :  A/T.A D0 3A7A H = !#55 m a*tura de *a cresta (P) = m PFP9 = !68 m 0cuacion de* per9i* de 3reaer :

 X 1.85  2.0 H 0.85Y 

#!/#*"% :

 R1  0.511H  

!$8#

m

 R2  0.213H  

!88

m

Y C   0.111H  

!5+

m

 X C   0.269H  

!"

m

0cuacion 9ina* : Ta'u*ando : 9 ! ! !$ !8 !+ !#

/onitud de* 'arraBe :

Y  

Y !6"8 !$+8" !5+ !5"6 !6$+ !555

9 !" !6  ! ! !$

1 0.85

2 H 

> = !#6#5

 X 1.85

Y !###" !"86 !+8+ !58"#" !66+5 $!+86

$!

PERFIL GRE 0.00000 0 -1.00000 -2.00000

0.5

1

1.5

2

DISEÑO DEL AZUD  A-P/4A34O2 D0/ S0?434O D0 A7.A POTA1/0 > SA20A-402TO 02 /AS 3O-.24 H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO  A>A3.3HO! .143A34E2 Distrito de Huanta, Porvincia de Huanta, Departamento Ayacucho !5 !$# !8 $!+"6$ -3.00000 !" !8#8 !+ $!56865 -4.00000 !6 !+5$" !# 8!"+#  !#6### !5 8!$5+#+ -5.00000 ! !"$66 !" 8!#"5 -6.00000 ! !65# !6 8!668" !$ !$6 $ +!$5$$ -7.00000 !8 !6"8 $! +!#86"5 !+ !85866 $! +!66#+ -8.00000 !# !##8 $!$ #!$8#8 PERFIL GRE !5 !"+6$ $!8 #!55"

DISEÑO DEL AZUD  A-P/4A34O2 D0/ S0?434O D0 A7.A POTA1/0 > SA20A-402TO 02 /AS 3O-.24 H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO  A>A3.3HO! .143A34E2 Distrito de Huanta, Porvincia de Huanta, Departamento Ayacucho  DE8INICION DEL PER8IL CREAGER Ta'u*ando : 9 Y ! @!6"8 ! @!$+8" !$ @!5+ 0.00000 !8 @!5"6 0 -1.00000 !+ @!6$+ -2.00000 !# @!555 -3.00000 !5 @!$# -4.00000 !" @!8#8 -5.00000 !6 @!+5$" -6.00000  @!#6### -7.00000 ! @!"$66 -8.00000 ! @!65# !$ @!$6 !8 @!6"8 !+ @!85866 !# @!##8 !5 @!"+6$ !" @!###" !6 @!"86  @!+8+ ! @!58"#" ! @!66+5 !$ @$!+86 !8 @$!+"6$ !+ @$!56865 !# @8!"+# !5 @8!$5+#+ !" @8!#"5 !6 @8!668" $ @+!$5$$ $! @+!#86"5 $! @+!66#+ $!$ @#!$8#8 $!8 @#!55"

PERFIL GREAGER 0.5

1

1.5

2

PERFI L GREAGER

2.5

AD0S D0 ?4234A D0 H.A2TA @

) ) !5+  A*tura de ve*ocidad cara tota*

AD0S D0 ?4234A D0 H.A2TA @

AD0S D0 ?4234A D0 H.A2TA @

 X 1.85



2.0 H 0.85Y 

m

KL!"+

GER 2.5

3

3.5

4

AD0S D0 ?4234A D0 H.A2TA @

GER

AD0S D0 ?4234A D0 H.A2TA @

3

3.5

4

CALCULO DE LA CAPACIDAD DE LA COMPUERTA DE LIMPIA

 A-P/4A34O2 D0/ S0?434O D0 A7.A POTA1/0 > SA20A-402TO 02 /AS 3O-.24D H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO  A>A3.3HO! .143A34E2Distrito de Huanta, Porvincia de Huanta, Departamento Ayacucho DATOS :  Ancho de *a compuerta inicia* 1 = Diametro de rano mayor d = 3oe9! en 9uncion de* tipo de materia* 3 = ace*eracion de *a ravedad  =  A*tura de aua maxima H=PFH =

!5 m !+8 m $!+(rava, arena y arci**a) 6!" m%s !#55 m

1.0 CALCULO DE LA ELOCIDAD DE LOS SOLIDOS DEPOSITADOS se sa'e Mue : Q*impia =NQcapt! O Qmedio =    m$%s ?e*ocidad de arrastre ?c: !#8# m%s

Vc  1.5 * C * d 0.5 

 Ancho de* cana* de *impia :  B  Qc / q cauda* por unidad de ancho M : q

Vc 3  g 



!""" m$%s%m

Qc   Bq 

*ueo :

!8 m$%s

Por *o tanto esta de Permisi'*e 

.0 CALCULO CUANDO TRABAJA A DESCARGA LIBRE : ! PAA /A -AK4-A D0S3A7A : Qc  C   A 2 gh (+) d 

Donde :

Qc= 3d=  A =1 N a h = H@a%

!8 !#

m$%s 3oe9iciente de descara *i're area de *a compuerta 3ara so're *a compuerta

/ueo *a 9ormu*a es : a Qc  C d  Ba 2 g ( H 1  ) 2

!(#)

eeemp*a;ando *os va*ores en *a ecuacion (#) y reso*viendo se o'tiene : a = !#5 m

a= eemp*a;ando en (#) se tiene : Qc=

!+

m asumido 9ina*

!8 m$%s

 Qc =

Por *o tanto *a seccion de *a compuerta de *impia sera 1 x a = .0 CALCULO DE LA PENDIENTE DEL CANAL DE LIMPIA S$ .

!8 !##

m$%s x

CALCULO DE LA CAPACIDAD DE LA COMPUERTA DE LIMPIA

 A-P/4A34O2 D0/ S0?434O D0 A7.A POTA1/0 > SA20A-402TO 02 /AS 3O-.24D H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO  A>A3.3HO! .143A34E2Distrito de Huanta, Porvincia de Huanta, Departamento Ayacucho n  g  donde : coe9iente de ruocidad de mannin n = Sc   2/9 q ravedad  = cara por unidad de ancho M = Sc = !6 m

D0S D0 4234A D0 H.A2TA @

tro de *o

!+

m

D0S D0 4234A D0 H.A2TA @

!$ 6!" !"""

m%s m$%s%m

CALCULO DE LA ENTANA DE CAPTACION

 A-P/4A34O2 D0/ S0?434O D0 A7.A POTA1/0 > SA20A-402TO 02 /AS 3O-.24D H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO?  A>A3.3HO! DATOS : 3auda* de derivacion Qd = ace*eracion de *a ravedad  =  A*tura de aua maxima H=PFH =

!" m$%s 6!" m%s !#55 m

cauda* maximo de i

1.0 CALCULO DE LAS DIMENCIONES DE LA ENTANA DE CAPTACION : 3auda* de diseRo : Q = $J Qd = !6 m$%s  Area de *a ventana : con *a 9ormu*a enera* de descara : !!() Q  CdA 2 gh donde : coe9iciente de descara 3d = area de* ori9icio A= ace*erac! de *a ravedad  = cara so're e* ori9icio h = ahoamiento minimo hmin =  A*tura de *a ventana a = /ueo h =

!# aN' 6!" a% F hmin ! !$ !

m m%s min asumir  m

eemp*a;ando en *a ecuacion () se o'tiene :  A = !5# m area neta L!n%*+& &# ' ;#n*n &# $*$%!n L* :  Lt    L  C 1  C 2

&!n&# :

()

/ = ' *onitud neta de *a ventana  A=aN'=aN/ = !5# m /= !+8 m C1 < N=#  L  S   N  

$!""#$$%!n !" #>#$*! &#' ,""!*# 2umero de 'arrotes

S 

S= ! m espaciamiento de 'arrote a 'arrote e = !5 m =% espesor de 'arrote asumido de donde reemp*a;nado se o'tiene : 2= !+8 3 = !6+ m

CALCULO DE LA ENTANA DE CAPTACION

 A-P/4A34O2 D0/ S0?434O D0 A7.A POTA1/0 > SA20A-402TO 02 /AS 3O-.24D H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO?  A>A3.3HO!

*ueo :

C < (1-E*)=L 0t = 3 =

C!""#$$%!n !" #>%$%#n$% &# 8+n$%!n/%#n*! !"5 !="5 J de e9iciencia de 9uncionamiento !$$ m

Por *o tanto de *a ecuacion () se tiene : /ueo *a seccion de *a ventana de captacion es :

/t =

!$#

m

!+ m x !+ m

D0S D0 4234A D0 H.A2TA @

 

reso

MURO DE GRAEDAD - ANALISIS DE PROYECTO :

 A-P/4A34O2 D0/ S0?434O D0 A7.A POTA1/0 > SA20A-402TO 02 / 0SP44T. SA2TO, D4ST4TO D0 H.A2TA, PO?4234A D0 H.A2TA @ A>A -.O D0 POT0334E2

ESTRUCTURA: K   !$ !$ !++ !8 !8 !8

P P P$ P8 P+ P# P5 P"

>  !8 !8 8!8# 8!8# !8 !8 

ALTURA TOTAL H-8UNDACIÓN 4!$; (=) SECCIÓN RECTANGULAR 1AS0  A/T.A SECCIÓN TRAPEZOIDAL 1AS0 -02O TA/.D 4Q.40DO 1AS0 -A>O  A/T.A 1ase Trianu*o 4;Muierdo 1ase Trianu*o Derecho OLADOS 4Q.40DA

4.5

4

3.5

?.@ m 0.0 0.?0 m 0.?0 m 0.@ / 0.000 1.10 / 7.@ / 0.00 / 0.0 / 0.70 / 0.00 /

D003HA

MURO DE CONTENCIÓN

3

2.5 Y

2

1.5

1

0.5

0

 A0A D0 -.O  A0A D0 0//02O 37 muro

Kc = >c =

37 re**eno

Kc = >c =

(=)

.@ / 1.1@? / 0.?? / 1.?7 / 1.?00 / 1. /

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

X

Punto donde actua e* empuBe: 1ra;o en eBe K = 1ra;o en eBe > =

0.@0 1.?1@

PAA 0/ 3ASO D0 -.OS 02 3A.30S 2AT.A/0S S.U0TAS A SO3A?A34E2 VSTA A/T.A P.0D0 S0 D0SP034A1/0 0 47.A/ A 30O

1.2

1.4

1.6

3oe9iciente de 0mpuBe Activo, seGn anCine: a= t(8+W@9%) 0xpresi
a !8# !$6 !$5# !$# !$85 !$$$ !$ !$5 !6+ !"$ !5 !# !86 !$" !" !5 !" !6" !"6 !" !5

 

STABILIDAD S 3O-.24DAD0S D0 H.A//H.A>O33 A/TO, .>.?43A > 3.3HO!  A2A/4S4S PAA .2 -0TO D0 /O274T.D

DATOS Peso esp sue*o s = Peso esp concreto c =  Anu*o 9ricci
1.70 .?0 [email protected] . 7.77 0.00 0.7@ 1.00 0.71? 0.1 7.0

Tm%m$ Tm%m$ rados rados rados rados

7. 7.1 1.1 .1 1.@0 1. 7.11 .?

Tm! Tm! Tm! Tm! Tm! Tm! Tm! Tm!

%cm

RESULTADOS 0mpuBe activo @ 3ou*om' = 0mpuBe activo @ anCine  = 0mpuBe pasivo @ anCine  = Peso de* muro = Peso de* re**eno = 0mpuBe activo vertica* (3ou*om') = 0mpuBe activo hori;onta* (3ou*om') = &ricci
s = s =

1.@1 1.1 .0 0. -0.0 0.0 -0.0@ ?.0

ANFLISIS 8.S.D.1.@0 8.S..1.@0 B  # 41  R#4%4*#n$% 4+#'!

3ou*om' 3ou*om' %cm m m m %cm %cm O O O O