pozo de disipacion actual kenyorex mucho trabajo

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Estructuras Hidraulicas

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BALANCE HIDRICOI. BALANCE HIDRICOOBRA:MICROPRESA TECCLLOCOCHAENTIDAD:UNASAMCUADRO N:IMESESAPORTEDEDUCCIONESREA (M2)VOLUMEN (M3)COTAS (m.s.n.m.)EVAPORACIONREQ. RIEGOINICIOFININICIOFININICIOFINM3mmM3M3M2M2M3M3m.s.n.m.m.s.n.m.ENE131,230.00133.0017,269.76-129,847.83134,598.11263,317.61377,277.844404.134405.00FEB111,643.00111.0014,940.39-134,598.11138,184.92377,277.84473,980.454405.004405.70MAR94,031.00109.0015,062.16-138,184.92140,960.19473,980.45552,949.304405.704406.27ABR75,132.0096.0013,532.18-140,960.19142,997.70552,949.30614,549.124406.274406.70MAY67,694.0098.0014,013.77-142,997.70144,621.96614,549.12668,229.344406.704407.08NANEJUN52,160.0098.0014,172.95258,728.65144,621.96137,202.79668,229.34447,487.744407.084405.51JUL46,332.00104.0014,269.09258,728.65137,202.79127,907.11447,487.74220,822.004405.514403.80AGO53,213.00119.0015,220.95258,728.65127,907.11116,502.55220,822.000.004403.804402.00NAMSEP55,105.00126.0014,679.32-116,502.55118,699.140.0040,425.684402.004402.34OCT60,290.00127.0015,074.79-118,699.14121,155.9740,425.6885,640.894402.344402.72NOV89,107.00135.0016,356.06-121,155.97124,881.8785,640.89158,391.834402.724403.31DIC122,659.00142.0017,733.23-124,881.87129,847.83158,391.83263,317.614403.314404.13TOTAL958,596.001,398.00776,185.96NIVEL DE ALMACENAMIENTO MINIMO (NAM) =4,402.00mNIVEL DE ALMACENAMIENTO DE NORMAL ELEVACION (NANE) =4,407.08mNIVEL DE ALMACENAMIENTO DE MAXIMA ELEVACION (NAME) = NANE+H =4,407.50m

II.CUADRO REA VOLUMEN - ALTURA

COTAREAVOLUMEN VOLUMENM2M3ACUM.4,402.00116,502.550.000.00NAM4,403.00123,009.67119,756.11119,756.114,404.00129,118.47126,064.07245,820.184,405.00134,615.17131,866.82377,687.004,406.00139,699.81137,157.49514,844.494,407.00144,398.31142,049.06656,893.554,408.00147,275.52145,836.92802,730.47

CALCULO DEL NAME:calculo de la altura H:donde:Qd =7.50m3/s(caudal de descarga)C =2.20L =12.50m (asumo)calculando:H =0.42mReemplazando:NAME =NANE+H =4407.50mIII.CALCULO DEL BORDE LIBREA.SEGN: "Manual para proyectos de pequeas obras hidraulicas para riego y abrevado"universidad de Chapingo Mexico

Donde:H =altura mxima de diseo (m)Hv =distancia vertical entre elevaciones de la seccin de control y el fondo del cauce del arroyo (m)Hd =carga hidraulica sobre el vertederoHo =altura mxima de olas (m)HL =altura libreHcauce=Para 5 000 m3 (volumene muerto)-asumido para pequeas presas la altura equivalente sera de 0,05 m; que esinsignificante para el diseo.Hcauce=H (NAM)Resolviendo:Hv = NANE - NAM = 4407.08 - 4402 = 5.08mHd = H =0.42m

calculo de Ho

V = 70.00km/h = 43.5 millas/h(velocidad del viento)F =0.60km(fetch)Ho =0.22m

calculo de HL

HL =0.50masumido

entonces:

H = 5.08 + 0.42 + 0.22 + 0.5 = 6.22mCalculo del borde libreBL = Ho + HL BL =0.72mELEVACIN DE LA CORONAElevacion NANE =4407.08msnmHd =0.42mBL =0.72mElevacion de la corona =4408.22msnmB.SEGN: "Memorias del seminario diseo de presas de tierra". UNI-FIC-CISMIDHBL = Hv + Hr + AH + Hs

Donde:

HBL =distancia vertical entre la corona del terraplen y la superficie de agua del vaso en (NAME)Hv =amplitud del oleage generado por el vientoHr =altura de rodamiento de las olas sobre el talud aguas arribaH =asentamiento mximo de la coronaHs =margen de seguridad

Datos:

V =70.00km/h(velocidad del viento)F =0.60km(fetch)

calculo de Hv:Hv =73.19cmcalculo de Hr:Hr = 0.4*HvHr =29.28cmcalculo de H:K =0.00002cm-1(para material SC)H =621.67cmaltura de la presaH =7.73cmcalculo de HsHs =(NAME - NANE)/3 =0.14mHs =73.19cmHs =60.00cmpor lo tanto:HBL =183.39cmELEVACION DE LA CORONA =4409.33msnmC.SEGN: "Predimencionamiento y estimacin de costos de obras de presas a nivel preliminar" CIDIAT

BL = HL - BLAcalculo de HL:HL =0.22mcalculo de BLA:BLA = 1.5 HLBLA =0.33mPor lo tanto:BL =0.55mELEVACION DE LA CORONA =4408.0msnmConclusion: Altura de elevacion de la corona =6.50m Elevacion de la corona =4408.50IV.DIMENSIONES DE LOS TALUDESDe acuerdo a las referencias 5.2 (Universidad de Chapingo - Mexico):

Para Altura maxima de Presas de 6 a 7.5m.Talud aguas arriba2.5 : 1Talud aguas abajo2.0 : 1V.DIMENSIONES DEL ANCHO DE CORONAA.De acuerdo a la referencia N 1:

W =ancho de la cresta (pies)Z =altura de la presa (pies)

Z =21.33pies

W =14.27pies =4.35m

B.Segn referencias N 5: (para anchos mnimos de corona)hasta 12 m de altura, una altura mnima =3.00m

Asumimos :4.00m

C.Segn G. Post - P. Lande :B =ancho de la corona (m)H =altura de la presa (m)Calculo de la microrepresa :H presa =6.50mB =4.21m

Finalmente tomamos:ANCHO DE CORONA =4.00m

ELEVACION DE LA CORONA =4408.50m.s.n.m.

ANALISIS ESTAB. TALUDESMTODO APROXIMADO DE EVANGELISTA

I.DATOS:

1.1.Altura de la micropresaH=6.50m1.2.Altura de embalseh =5.50m1.3.Borde Librer =1.00m1.4.h''=0.50m1.5.Del Grfico L = 14.95mDF = bv =13.60m b =15.83mFA = bw =21.00mEF = hs =3.14m1.6.Peso especifico del agua =1000kg/m31.7.Peso especifico del terreno compactado c =1780kg/m31.8.Porosidad n =30%

II.PROCESO:2.1.Peso especifico del terreno saturado:gs = 2080kg/m3

2.2.Peso especifico del terreno sumergidogg = 1080kg/m3

2.3.Calculo de superficiesDel Grafico se determina la linea de saturacion,que con la recta CF,limitan las superficies sgtes:

AGUAS ARRIBAAGUAS ABAJOSABEF68.93m2SEFG16.76m2SBEC 16.07m2SCEGD29.47m2SABCF85m2SCDF46.23m22.4.Calculo de la densidad media del talud aguas abajom= (SCEGD. c+ SEFG. g)/( SCEGD + SEFG)gm = 1526.23kg/m32.5.Calculo de la densidad media del talud aguas arribam= (SBEC. c+ SABEF. S)/( SBEC + SABEF)gm' = 2023.28kg/m32.6.Analisis del talud aguas abajo2.6.1.Calculo del esfuerzo total de corte en la base = Tg2(45-f/2)Donde: f=26 = 0.39Tv= 0.5* m**H2+0.5* *hs2

Tv =17518.88kg/m2.6.2.Calculo de la resistencia al deslizamientoRv = m*SCDF*tgf+ *bv Rv=48013.14 kg/m2.6.3.Coeficiente de seguridad CS=Rv/Tv=2.742.7.Analisis del talud aguas arriba2.7.1.Calculo del esfuerzo total de corteTM = 0.5* m' * * H2+0.5**hs2TM =21618.85 Kg/m2.7.2Calculo de la resistenciaRM = m * SABCF*tgf + *bwRM =104879.76 Kg/m2.7.3 Coeficiente de seguridadCS = RM / TM

CS =4.85

ALIVIADERODISEO Y CALCULO DEL POZO DE DISIPACION

1.0.DATOS

1.1.Caudal de Descarga: Q =10.00m3/seg =353.15pie3/seg1.2.Ancho del Aliviadero:B =4.00m =13.12pies1.3.Caudal Unitario: q = Q / B = 26.91pie2/seg*pie1.4.Prdida: = =20%1.5.Carga Total: Ht =cota aliviadero - cota piso estanque - d2inicial

cota aliviadero =4,511.62msnmNAMcota piso estanque =4,509.00msnmd2inicial =0.80m

Ht =1.82m. Ht =5.97pie.

2.0.CALCULO Y DISEO

2.1.Del nomograma Fig. 208 Buerau of Reclamation:

con:q = 26.91pie2*seg*pie = 0.20Ht =5.97pie

Encontramos:

El tirante conjugado d2 =5.80pies =1.77m

2.2.Recalculamos:

Ht =cota aliviadero - cota piso estanque - d2inicial

cota aliviadero =4511.62msnmcota piso estanque =4509.00msnmd2inicial =1.77m

Ht =0.85m. Ht =2.80pie.

2.3.Del nomograma Fig. 208-Bureau of Reclamation:

con:q = 26.91pie2*seg*pie = 0.20Ht =2.80pie

Encontramos:

El tirante conjugado d2 =5.60pies =1.71m

Recalculamos:

Ht =cota aliviadero - cota piso estanque - d2inicial

cota aliviadero =4511.62msnmcota piso estanque =4509msnmd2inicial =1.71m

Ht =0.91m. Ht =3.00pie.

2.4.Del nomograma Fig. 208 Bureau of Reclamation:

con:q = 26.91pie2*seg*pie =0.20Ht =3.00pie

Encontramos:

El tirante conjugado d2 =5.60pies =1.71m

2.5.Velocidad abajo del resalto:

donde:Q =10.00m3/sB =4.00md2 =1.71m

Reemplazando valores:V2 =1.46m/sV2 =4.81pie/s

2.6.Del nomograma Fig. 204 - Bureau of Reclamation

con:d2 =5.60piev2 =4.81pie/s

Encontramos:

Tirante aguas arriba resalto d1 =0.46 pies =0.14mVeloc. aguas arriba resalto V1 =38.00 pies/s =11.58m/s

2.7.Nmero de Froude

calculando:F =9.88

2.8.Como el numero de Froude es mayor que 4.5 se decide emplear el estanque Tipo II.2.8.La velocidad de llegada debe ser menor a: 50 pies/seg.

2.9.Del nomograma Fig. 206 - Bureau of Reclamation(D) longitud del resalto

Con: F =9.88

Encontramos: d2 =1.712.70m/m

Longitud del :LII = 2.70x d2LII = 4.60

2.10Del nomograma Fig. 206 Bureau:(C) Altura de los bloques

Con: F =9.88

Encontramos:

1.70m/m d1 =0.14

Altura del h3= 1.70x d1bloqueh3= 1.70x 0.21amortiguadorh3= 0.24

Encontramos:

2.30m/m

Altura del h4= 2.30x d1bloqueh4= 2.30x 0,32amortiguadorh4= 0.32

2.11Del nomograma Fig. 206 Bureau:(B) TIRANTES MINIMOS DE SALIDA

tirante de agua de salida =1.82

BL=0.36

Altura de Muro de salida =2.19

2.11Se procede a dimensionar el estanque con la Fig. 206 del Bureau(A) Dimensiones del estanque Tipo II:

2.9.Del nomograma Fig. 206 Bureau

(D) Longitud del ResaltoComo el Nmero de froude es menor que 4.50 se decide emplear el estanque tipo I

Con:F =9.88La velocidad de llegada debe ser menor a:Encontramos:LII/d2 = 2.75d2 = 5.60Entonces:LII = 15.40m

2.10.Del nomograma Fig. 206 Bureau

(C) Altura de los Bloques amortiguadores y del umbral terminal

Con:F =9.88

Encontramos:h3/d1 = 2.75d1 = 0.46Entonces:h3 = 1.27m(altura del bloque amortiguador)

Encontramos:h4/d1 = 2.75d1 = 0.46Entonces:h4 = 1.27m(altura del umbral terminal)

Se procede a dimensionar el Estanque con la Fig. 206 Bureau(A) Dimensiones del Estanque Tipo II

ENROCAMIENTOPROTECCION DEL TALUD AGUAS ARRIBA1.0.Segn el CIDIAT: - Dimension de promedio minima de la roca (D50) = 25.00cm - Espesor del enrocamiento : 0.31m

2.0.Segn BUREAU:

Para pequeas presas, basado en la experiencia del BUREAU se presenta la granulometria de la roca colocada al volteo.ESPESORES Y LIMITES DE GRANOLUMETRIA PARA ENROCAMIENTO SOBRE TALUDES DE 3: 1FETCHESPESORGRANOLUMETRIA( millas) NOMINALTAMAO cuanto menos el45- 75%No mas del 25%(pulg)MAXIMO25% mayor quemenor que169.00kgE =0.50mG50 =162.50 kg

5.2.peso promedio del dimetro 50% (Lbs)Pseo especifico de la roca (Lb/pie3)H =Altura de la ola de diseo (Pie)Sr =Gravedad especifica de la rocaCotag =Cotangente del angulo del talud de aguas arriba hacia la horizontaln =Exponente Kr =CoeficientePresa Teccllococha : =W50 =

Hoja2DISEO Y CALCULO DEL POZO DE DISIPACION

1.0.DATOS

1.1.Caudal de Descarga: Q =7.43m3/seg =262.39pie3/seg1.2.Ancho del Aliviadero:B =4.00m =13.12pies1.3.Caudal Unitario: q =Q / B = 19.99pie2/seg*pie1.4.Prdida:20%1.5.Carga Total: Ht =cota aliviadero - cota piso estanque - d2inicial

cota aliviadero =19.83msnmcota piso estanque =9.40msnmd2inicial =0.8m

Ht =9.63m. Ht =31.58pie.

2.0.Calculos y Diseo

2.1.Del nomograma Fig. 208 Buerau of Reclamation:

con:q = 19.99pie2*seg*pie0.20Ht =31.58pie

Encontramos:

El tirante conjugado d2 =7.30pies =2.23m

2.2.Recalculamos:

Ht =cota aliviadero - cota piso estanque - d2inicial

cota aliviadero =19.83msnmcota piso estanque =9.4msnmd2inicial =2.23m

Ht =8.20m. Ht =26.90pie.

2.3.Del nomograma Fig. 208 Bureau of Reclamation:

con:q = 19.99pie2*seg*pie0.20Ht =26.90pie

Encontramos:

El tirante conjugado d2 =6.50pies =1.98m

Recalculamos:

Ht =cota aliviadero - cota piso estanque - d2inicial

cota aliviadero =19.83msnmcota piso estanque =9.4msnmd2inicial =1.98m

Ht =8.44m. Ht =27.70pie.

2.4.Del nomograma Fig. 208 Bureau of Reclamation:

con:q = 19.99pie2*seg*pie0.20Ht =27.70pie

Encontramos:

El tirante conjugado d2 =6.50pies =1.98m

2.5.Velocidad abajo del resalto:

donde:Q =7.43m3/sB =4.00md2 =1.98m

Reemplazando valores:V2 =0.94m/sV2 =3.08pie/s

2.6.Del nomograma Fig. 204 Bureau of Reclamation

con:d2 =6.50piev2 =3.08pie/s

Encontramos:

Tirante aguas arriba resalto d1 =25.00 pies =7.62mVelocidad aguas arriba resalto V1 =22.00 pies/s =6.71m/s

2.7.Nmero de Froude

calculando:F =0.78

2.8.Como el Nmero de froude es pequeo, no se requiere estanque amortiguador, ni bloque2.8.de impacto, solo se utilizara un colchon disipador de energia por seguridad

2.9.Del nomograma Fig. 206 Bureau

(D) Longitud del Resalto

Con:F =0.78Encontramos:LII/d2 = 2.75d2 = 6.50Entonces:LII = 17.88m

2.10.Del nomograma Fig. 206 Bureau

(C) Altura de los Bloques amortiguadores y del umbral terminal

Con:F =0.78

Encontramos:h3/d1 = 2.75d1 = 25.00Entonces:h3 = 68.75m(altura del bloque amortiguador)

Encontramos:h4/d1 = 2.75d1 = 25.00Entonces:h4 = 68.75m(altura del umbral terminal)

Se procede a dimensionar el Estanque con la Fig. 206 Bureau(A) Dimensiones del Estanque Tipo II