Unidad 6 1 Desarenadores 1ra Parte

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA Departamento de Recursos Hídricos

CURSO

Estructuras Hidráulicas I

DISEÑO DE DESARENADORES Y SEDIMENTADORES

Resumen de Notas de Clases. Ing. Teresa Velásquez Bejarano Docente Principal del DRAT-FIA Fuente. Diseño de Obras Hidraulicas, Hidraulicas, Gomez Navarro Diseño de Centrales hidroelectricas. Nosaki. Proyectos Proyectos Cañon del Pato, Quitaracsa, Quitaracsa, Irrigacion Irrigacion Tomasiri. Tomasiri.

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1.1.- CONCE CONCEPT PTOS OS DE DE DESA DESA RE RENADORE NADORES S El DESARENADOR es una estructura diseñada con la finalidad de decantar Arenas de diametro superior sup erior a 0.2 0.2 mm , que ingresan en la captación de caudales en una Toma y que provienen del arrastre en suspensión de las partículas en el río. Esta estructura esta compuesta por Naves de decantación las que a su vez cuentan con una fuga de limpia al final de su longitud.

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2.- CONCEP CONCEPT TOS DE SEDIMENT SEDIMENTA A DORES DORES El SEDIMENTADOR SEDIMENTADOR es una estructura diseñada con la finalidad de remover partículas inferiores inferio res a 0,2 0,2 mm y superiores sup eriores a 0,05 0,05 mm que ingresan en la captación de caudales en una Toma Toma y que provienen del arrastre en suspensión de las partículas en el río. Esta estructura esta compuesta por UNA SOLA POZA DE DECANTACION. Cuenta con una fuga de limpia.

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DESARENADOR

SEDIMENTADOR I

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3.- OBJETIVO DEL DESARENADOR Y SEDIMENTADOR Desarenador  Tiene por objetivo la sedimentación de las arenas y partículas en suspensión gruesa, con la finalidad de evitar que se produzcan

depósitos en las obras de conducción si fuera el caso, proteger las Tuberias de conducción de riego a presión, o Turbinas en centrales hidroeléctricas para evitar la abrasión.

Sedimentador  Tiene un objetivo similar objeto al desarenador pero correspondiente a la remoción de partículas inferiores a 0,2 mm y superiores a 0,05

mm.

Ing Teresa Velasquez Bejarano

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4.- DESARENADORES Y SEDIMENTADORES Estas dos estructuras son utilizadas generalmente en Proyectos Hidráulicos de Agua Potable, Centrales Hidroeléctricas y proyectos de Riego presurizado.

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Proyecto de la CENTRAL HIDROELECTRICA MAYUSH

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TRAL HIDROELECTRICA QUITARACSA

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IRRIGACION TOMASIRI-Tacna I

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DESARENADORES-CAHUA

Ing Teresa Velasquez Bejarano

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5.- Variables que Afectan la sedimentacion a) Corrientes de densidad Efecto de las diferencias de densidad en la masa de agua y son ocasionadas por un cambio de temperatura y/o por diferencias en la concentración de las partículas suspendidas. b) Corrientes debidas al viento Cambios en la dirección del flujo. c) Corrientes cinéticas Pueden ser debido al diseño impropio de la zona de entrada o de salida del desarenador o sedimentador.

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6.- Información básica para el diseño. a) Caudal de Diseño Las unidades serán diseñadas para el caudal máximo de diseño. b) Características del clima Variaciones de temperatura y régimen de lluvias. d) Zona de ubicación Y ESTUDIOS BASISOS Levantamiento topográfico, análisis de riesgo y vulnerabilidad de desastres naturales, Análisis de suelos y geodinámica, Análisis de la calidad del agua. I

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7.- DISEÑO DEL DESARENADOR 7.1- Componentes Zona de entrada Tiene como función el conseguir una distribución uniforme.

Zona de desarenación Parte de la estructura en la cual se realiza el proceso de depósito de partículas.

Zona de salida Conformada por un vertedero de rebose diseñado para mantener una velocidad que no altere el reposo de la arena sedimentada.

Zona de depósito y eliminación de la arena sedimentada Constituida por una tolva con pendiente mínima de 10% que permita el deslizamiento de la arena hacia el canal de limpieza de los sedimentos.

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7.2- DESARENADOR- Tipos

NAVE TIPO BUCHI

Naves en Proyecto CH Mayush

Fuente: Saltos de Agua. Gómez Navarro

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…sigue NAVE TIPO BUCHI

Fuente: Saltos de Agua. Gómez Navarro

SECCION TRANSVERSAL DEL DESARENADOR TIPO BUCHI

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NAVE TIPO DUFOUR

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Fuente: Saltos de Agua. Gómez Navarro

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…sigue

TIPO DUFOUR

Fuente: Saltos de Agua. Gómez Navarro

Naves en la Bocatoma Cañon del Pato.

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8.- CRITERIOS DE DISEÑO DEL DESARENADOR • El periodo de diseño, teniendo en cuenta criterios económicos y técnicos es de 8 a 16 años. • El número de unidades mínimas en paralelo es 2 para efectos de mantenimiento. En caso de caudales pequeños y turbiedades bajas se podrá contar con una sola unidad que debe contar con un canal de by-pass para efectos de mantenimiento.

Dos uni dades

Una unidad

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El periodo de operación es de 24 horas por día.

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La transición debe tener un ángulo de divergencia suave no mayor de 12° 30´.

• La velocidad de paso por el vertedero de salida debe ser pequeña para causar

menor turbulencia y arrastre de material (según Krochin, V=1m/s).

Ing Teresa Velasquez Bejarano

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•

La relación ancho / Largo debe ser 1 ancho y 10 a 20 largo.

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La sedimentación de arena fina (d