Diques Diseño

 

CONSTR CON STRUCC UCCION ION DE DE DIQUE DIQUE DE ENCA ENCAUZA UZAMEN MENTO TO EN EL EL RIO ZAÑA ZAÑA,, SECTO SECTOR R BOC BOCATO ATOMA MA LA LA VI ARICA, PROVINCIA DE CHICLAYO, REGION LAMBAYEQUE.

DISEÑO HIDRAULICO DEL DIQUE 1 CALCULO DEL ANCHO ESTABLE ESTABLE (B) METODO BLENCH-ALTUNIN

  =.( / )^(.)

Q.Ddiseño=499 m3/s Fb=1.20 Fs=0.20

Donde: Q(m3/s) caudal de diseño Fb Factor de fondo de cauce del Rio (tabla) Fs factor de orilla de cauce del Rio (tabla)

Con los datos obtenemos B=99.0 metros

2 CALCULO DEL TIRANTE HIDRAULICO HIDRAULICO (Y) y VELOCIDAD VELOCIDAD (Vm) METODO MANNING-STRICKLER (B>30 metros)

TIRANTE HIDRAULICO

= 〖 [(.ñ)/(∗ ∗^(.) )] 〗 ^(/)

Q.Ddiseño=499 m3/s Ks=34 Fs=0.20

Donde: Y Tirante Hidraulico (m) Q.diseño Caudal de diseño (m3/s) Ks Coeciente de Rugosidad B Ancho Estable del Rio (m) S Pendiente del tramo (m/

B=99 metros S=0.005 Con los datos obtenemos Y=1.60 metros

METODO MANNING-STRICKLER (B>30 metros)

=∗^(/)∗^( /)

VELOCIDAD

Donde Z=2 Talud Exesivo

 

Ks Coeciente de Rugocidad Y=1.6 Tir Tirant ante e Hidrau Hidraulic lico o Maxim Maxim T Espejo del rio P Permimetro Mojado (m) A Area (m2) R Radio Hidraulico (m) S=0.005 Pendiente (Maning) B=99.0 Ancho Estable del Rio (m)

T=. 

 =((+))/2∗ =163.52 ^

=+2√(^2+^2 )

Vm Velocidad Media (m/s)

=. 

Reemplazamos en la ecuacion y ob

=∗^(/)∗^( =∗^(/ )∗^( /)

=/ =. 

=. /

3 DETERMINACION DEL DEL REGIMEN DE FLUJO DEL RIO NUMERO DE FROUDE

=/ 〖 (∗/) 〗 ^0.5

F=0.833 El Flujo es Subcritco

Donde: V=3.25 Velocidad (m/s) g Aceleracion de la Gravedad A=163.52 Area Hidraulica (m2) T=105.4 Ancho del Cauce (m) F Numero de Froude

4 DETERMINACION LA ALTURA MAXIMA DE ENCAUZAMIENTO ENCAUZAMIENTO (Hm) AMTURA MAXIMA (Hm)

=+

BORD∗(^2/2) O LIBRE (BL) =ø

Para efecuar los calculos enemos

DONDE: BL Bordo Libre Y Tirante Hidraulico

DONDE: ø Coeciente que depende el Q.max V velocidad del Agua g Aceleracion de la gravedad

V (m/s) ø g (m/s2)

3.25 1.1 9.81

Q. maximo (m3/s) 3000 - 4000 2000 - 3000 1000 - 2000 500 - 1000

Y (m)

1.6

100 - 500

LUEGO

BL= 0.6

ø 2 1.7 1.4 1.2 1.1

 

ASUMIMOS

Hm= 2.2 Hm=2.5 METROS

5 DETERMINACION DE DE ANCHO DE LA CORONA CORONA (Ac) SE ESTIMA EN FUNCION DEL CAUDAL DE DISEÑO

dado que Q=499 m3/s

 Ac = 3.0 meros

 

 

A, DISTRITO DE NUEVA

  PENDIENTE=0.5%

  Tabla)  

)

 

  Inversa de Manning) (m)

   

tenemos

 

CALCULO ESTRUCTURAL DEL DIQUE 1 PROFUNDIDAD DE SOCAVACION (Hs)

TIRANTE AL QUE SE DESEA DESEA EVALUAR LA VELOCIDAD EROSIVA EROSIVA (Ts)

=[(∗^(/))/(. ^(.) =[(∗^(/))/(.  〖 )] 〗 ^(/ /( (+ +)) )) =/ (^(/) )

a= 2.30

DONDE: Q: Caudal (m3/s) :Tira :Tirane ne Hidr Hidraul aulico ico (m) (m) B: Anc Ancho ho del del cau cauce ce (m) (m)  x: Valor (abla) β: coe coeci cien ene e por por T.R T.R

Hs=Ts-Y 

a: Coeciene. D: Diame Diamero ro medio medio de de Partcul Partculas as w: Pes Peso o espe especi cic co o del del Suel Suelo o 1/(x+1): Valor obenido de la abla s s:: Profu Profund ndid idad ad maxi maxima ma de So Soca cava vaci cion on

De las ablas obenemos los daos siguienes. Co Cons nsid ider eran ando do qu que: e: Q.d .dis iseñ eño o 499 499 m3/s m3/s B 99.0 meros meros w 1.9 Tn/m Tn/m3 3 Dm 15

1 / (1+ X) 0.75

β 0.97

µ 0.97

Be (m) 70

s = 5.2 5.2 LUEGO

Hs = 2.7  2.7 

2 ANALIZIS DE ESTABILIDAD ESTABILIDAD DEL DIQUE. DIQUE.

 ANALIZIS POR DESLIZAMIENTO HORIZONTAL HORIZONTAL

.=(∑▒)/(∑▒)≥. DONDE: Fv sumaoria sumaoria de fuerzas vertcales vertcales Fh sumaoria de fuerzas horizonales F.DH facor de seguridad de deslizamieno CALCULO DE FUERZAS DE EMPUJEPRODUCIDAS POR EL AGUA DONDE: E=_ ^2/2 1 _ peso especico del agua y trane del agua

Ev=

2000 kg/m

1000 kg/m3 2m

 

Eℎ=_ ℎ=_  〖∗〗 ^2/2 1

Eh=

4000 kg/m

CALCULO DEL PROPIO PESO DEL DIQUE (Wdique)

=_∗((+))/2 =_∗( (+))/2  DONDE: _  peso especico de la graba B base mayor mayor del dique dique b ancho de la corona corona Y alura del dique dique Wd

AHORA:

2080 2080 kg/ kg/m3 m3 11.7 11.75 5m 3m 2.5 2. 5m

38350 kg/m

 ∑Fv = Ev+Wd   ∑Fh = Eh  ∑Fv = 40350  ∑Fh = 4000

kg/m kg/m

ENTONCES: F.dh= 10.09 ≥ 2.0 el dique no falla por deslizamieno horizonal.

 ANALIZIS POR VOLTEO VERIFICAMOS DONDE: =(∑▒)/(∑▒)≥.

 ∑MR momenos producidos por fuerzas vertcales  ∑MA moenos producidos por fuerzas horizonales

 ∑MA= Eh x 2y/3

2666.67 kg-m

 ∑MR= M1+M2+M3+M(Ev) M1= W1*L1 W1*L1 M2= W2*L2 W2*L2 M3= W3*L3 W3*L3 M(Ev)= M(E v)= Ev*L Ev*L CALCULAMOS PESOS Y BRAZOS

Z=1.5

 

0

W1= 13000 W2= 15600 W3= 9750 Ev= 4000  ∑FV= 42350 ENTONCES M1=

109416.67

kg-m

81900 24375 33666.67

kg-m kg-m kg-m

M2= M3= M(Ev)=  ∑MR=

L1= 8.42 8.42 L2= 5.25 5.25 L3= 2.50 2.50 L= 8.42 8.42

Kg Kg Kg Kg Kg

249358.33 kg-m

EN LA FORMULA TENEMOS

=(∑▒)/(∑▒)≥.

Fsv=

93.509375 ≥1.5

la esrucura no falla por voleo

 ANALIZIS POR ASENTAMIENTO vericamos que:

_≥_ _=/(1±6/)

Donde: σ T: 1.2 σ A: R: 42350  A: 11.75 B: 11 1 1.75 e:

Esfuerzo admisible del erreno (Kg / cm2) Esfuerzo acuane de la esrucura (Kg / cm2) Sumaoria de de Fu Fuerzas Ve Vertcales ((K Kg) Área de la Base del Bordo (m2) Base del Bordo (m) Excenricidad (m)

=/2−_