Diseño de Toma Lateral

TOMA LATERAL DATOS: Q90% =

10.00 m 3 /s

TR=

50.00 años

QDiseño =

22.00 m 3 /s

a=

72 °

Qmedio =

3

30.00 m /s

Cota Fondo Rio =

Qcrecida =

235.00 m 3 /s Esta obra será cimentada sobre ROCA SANA

P =

1200.00 m.s.n.m. 3. 3.00 m

(AZUMIDO)

DISEÑO REJILLA Vpaso =

Plataforma de operacion

1.00 1.00 m/s m/s

Condicion de diseño:

α

La velocidad de paso esta entre 0.7 - 1.20 m/s. Rejilla

Z d

P1

Desripiador  Ecuaciones Utilicadas:

 Z  =

∑ he + hr 

h e= K e×

he : Pérdida de entrada hr : Pérdida de rejilla ke : Cons Consta tant nte e de Pérd Pérdid idas as

=

1.37 1.37

v

2

2g

h r = kr ×

v

2

2g

Para una mayor eficiencia en la entrada con el objeto de disminuir las perdidas la entrada debe ser las paredes hidrodinamica Forma Hidrodinámica

Barrotes Rectangulares Rectangulares

b=

h e= K e×

v

2

S

b

0.15

0.25

2.42 .42

Coefi eficie ciente de fo forma rma de ba barrot rrote e

0.070 m = 0.070

2g

Calculo de Coeficientes para el caculo de Perdida de Energia:

 Kr = β ×

 s b

4/ 3

Senα =

hr  = kr ×

 Z  = Por seg segurid ridad seg según Kroch rochiin Z =

v2 = 2 g 

∑ he + hr  =

1.165

0.059

0.129 0.129 m

0.1 0.10 m

Calculo de la longitud de la rejilla:

Q = CLH 1.5 K0 : Coeficiente de descarga libre

QRe  j =  K 0 × K S  × K r  × Lr  × H r 1.5

Kr : Coeficiente de obstrucción de rejilla

KS : Coeficiente de sumerción

L0 : Ancho neto de la rejilla

Hr  : Carga sobre la cresta del vertedero o Alto de la rejilla

   

 K 0 = 1.793 +

   Hr 2    × 1 + 0.55 2    Hr      Y     

0.044  

Y  =  P 1 + Hr  =

3 + Hr 

Reemplazando Y en Ko tenemos:

   

 K 0 = 1.793 +

     Hr 2    × 1 + 0.55 2    Hr      ( 2.0 + Hr )  

0.044  

Calculo de Ks

   d   1.5   Ks = 1 −        Hr   

0.385

d  =  Hr − Z  =Hr - 0.13

Reemplazando d en Ks tenemos:

   Hr − 0.10  1.5   Ks = 1 −         Hr    

0.385

Calculo de Kr  Kr =

 Lr  =

0.70

cte de obstrucción por rejilla

Q .

∗  f 

; f = factor de Obstruccion

 K 0 K S  K r  H r  .

f % 10% 20% 30% 40% 50%

Hr  m

3

Ks

2.06

Ko

Lr  m

0.35

9.330 10.178 11.026 11.874 12.722

La elección de la longitud de la regilla está en función de la obstrucción de la misma que se espera tener, Por lo que Lr será igual a

Lr = Hr = f =

7.80 m 3.00 m 30%

#Vanos

=

 Lr  = b

# Barrotes

=>

31.0

=#Vanos − 1 =

30.0

 Ancho Re  jilla bruto =#Vanos ×b +# Barrote ×s =

31.2

12.25

m

1206.0 m.s.n.m. 0.3 Hr = 3 0.3 Lr = 12.25

CORTE DE LA TOMA POR LA REJILLA N.P.Op.

1206.00 m.s.n.m.

1203.00 m.s.n.m.

1200.00 m.s.n.m.

1205.87 m.s.n.m.

Diseño Del Vertedero de Excesos DATOS: QCrecida =

235.00 m 3 /s

hf 1 =

0.129 m

90 °

Lr =

7.80 m

P =

6.10 m

B=

25.00 m

Hr =

3.00 m

α =

Ecuaciones Utilizadas:

q=

QMax =  B

9.400 m³/s/m

V 2 ha = a 2 g 

2/3

 q    H 0 =     C   

C  =

Va =

C 0 h0 =  H 0 − ha

3.28

P/H0

C0

C

2.245 2.303 2.307

3.800 3.950 3.960 3.960

2.098 2.181 2.187 2.187

P/H0

C

2.31

2.187

H0

Va

ha

(m) 2.718 2.648 2.644 2.644

(m/s) 1.066 1.074 1.075 1.075

(m) 0.0579 0.0588 0.0589 0.0589

H0

Va

ha

(m) 2.644

(m/s) 1.075

(m) 0.0589

h0 2.660 2.590 2.585 2.585

h0 2.585

q  p + h0

Perfil Creger 

 Xc =  H 0

n

  X    Y  = − K 0       H 0   H 0  

ha =  H 0

X 0.514 0.00 0.10 0.20 0.30

Y 0.147 0.000 -0.003 -0.011 -0.024

0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40

-0.040 -0.060 -0.084 -0.112 -0.143 -0.177 -0.215 -0.256 -0.300 -0.347 -0.398

0.022

Yc =  H 0  R1 =  H 0

De Tablas

0.19

=> Xc =

0.514

0.06

=> Yc =

0.147

0.42

=> R1 =

1.097

=>

→  R2 =  H 0

0.2

K=

0.48

n=

1.83

=> R2 =

0.516

0.0 -0.1 -0.2

Y = - 0.215 X 1.83

-0.2  Y -0.3

-0.3 -0.4 -0.4 -0.5 0.0

0.2

0.4

0.6

0.8 X

1.0

1.2

1.4

1.6

Y = - 0.215 X

1.83

 K  =

Y  N 

Y  N  = cte * B

Q*n  B 8 / 3 * J 1/ 2

DE TABLA

m

m²

 A

P 

0.257

0.609

1.218

2.44

4.44

 B

m

0.55

0.18

 H  = Y n + hs

m/s

m

7.32

1.40

1.218

h1 2.0

a CORTE POR EL DESRIPIADOR compuerta 1 MURO DE ALA

compuerta Nivel plataforma oprac.

1205.87

B = 2.00 1200.82 desripiador

canal descarga h=

5.87

6.05

1201.00 1.00

J = 3.00

h1 =

1199.82 1200.00

1.00

1199.22

6.0

15.00

CORTE POR EL VERTEDERO DE EXCESOS 1208.71

1206.1

Xc

1206 R2

R1

R1 - R1

Yc

1203

1200 1199.16

Yc = 3

(Q / B )

2

=

1.742 m

 E  = 1.50 × Yc =

2.61 m

 g 

Cota del Muro de Ala = 1208.71 m.s.n.m

DISEÑO DE LA TRANSICION DATOS:

Q DISEÑO = B vert paso = C= hs = HDESRRIP =

Bcanal =  J = n=

22.00 m³/s 3.50m (Ancho de labio de vertedero) 1.90 (Coeficiente de descarga) (ALTURA ADICIONAL PARA DESBORDE) 0.05m 1205.87 m.s.n.m 2.500 m 0.500 % (Pendiente mínima para mover sedimentos) 0.014 ECUACIONES UTILIZADAS

Q = C * B * Ho  Ho = (

2

Q 23 ) =2.220 m C  * B

NIVEL CRESTA VERTEDERO DE PASO (NCVP) C .V . P . = H  DESRRIPIADOR − Ho N.C.V.P.=

3

NIVEL CRESTA VERTEDERO DE EXESOS (NCVE)

 NCVE  = H DESRIP  + 0.05

1205.870 m.s.n.m

 NCVE 

B1

Q

m

m³/s

2.500

22.00

0.014

B1

A

P

m

m²

m

 Rh =

2.500

3.9121

5.6297

0.6949

n

 K  =

Q*n  B 8 / 3 * J 1 / 2

0.3783

 A  p

Y  N 

=

1205.92 m.s.n.m

Y  N  = cte * B

 B

DE TABLA

m

0.626

1.565

V  =

Q A

m/s

5.624

 H  = Yn + hs m

1.80

DIMENSIONES CANAL 0.31 1/ 3

 ( q ) 2     Yc =     g     

H= 1.88

1.56

 Yc= 1.991

m

Flujo Supercritico 2.50 Otra forma de calcular la longitud del desripiador, es calculando como una tranicion entre el ancho de la rejilla y el canal de Interconeción α =

B1 = B2 =

12.5º 3.50 m 2.50 m

 B − B2  L1 = 1 = 2.26 2 * tg α  T  =

LABIO VERTEDERO

 L' 3

= 0.77

TRANSICION

2

'

=

m

 L

m

 R =

2

 L

 B − B   +     =   2  

T  = tg ( 2 ) α 

CANAL DE INTERCONEXION

2

1

3.96

2.31

m

m

DISEÑO DEL CANAL DE DESCARGA DATOS:

 B1

=

n= J= a=

 L DESRIP  = h= h1 =

0.018 3.000 % 2.500 m 31.017m 3.0 m 1.50 m

ECUACIONES UTILIZADAS: Q = Cd  * A *  A = a * h1 A= h a

3.75 m²  sotelo 1.20        →

=

Q=

DATOS:

 B1

 B1

m 2.000

Q

m³/s 18.13

0.63

=

18.13 m³/s 0.018 3.000 % 2.000 m

=

Cd  =

18.13 m³/s

h1

Q= n= J=

2 g * h

a

n 0.018

 K 

=

Q*n  B

8/ 3

1/ 2

* J 

0.3016

Y  N  = cte * B

Y  N   B

DE TABLA 0.688

m 1.377

 A

m² 2.753

DIMENSIONES CANAL 0.21 1.38

2.0

P 

m 4.753

 Rh =

 A  p

0.579

V  =

Q A

m/s 6.583

 H  = Yn + hs m 1.583

d 1 =

q  K 1 2 g (T 0 − d an )

d1 =

q d 1 =  K 1 2 g (T 0 − d an ) d 1 =

q  K 1 2 g (T 0 − d an )

0.6695

d1 =

0.6701 m

d1 =

0.6701

d 2 =

d2

Vs

t

4.86

>

2.50

d = e +d0 =

1206.10

1202.29 1201.66 0.63 1199.16 1196.53

8q

2

5.13

 H  = 0.25 × d 0 = 0.63

d0=2.50

L = 19.5 m 26.67

2

0.5    1 + 3   = − 1    gd 1     

 L = 0.80 × L.R = 23.13 =>

 L. R = 6.90 × (d 2 − d 1 ) =28.92

x = 5.74

d 1  

8.86

L

19.50

4.86 m