Proyecto Atajados 2010 Padilla
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Se deberá diseñar dos atajados en el sector que se muestra en la carta del IGM, para fines de consumo animal, considerando los sgte. Animales a dotarles de agua:
Los Datos son:
Area de la cuenca Ha 15.6 Pendiente Longitudinal % 10.0 Caudal Quebrada. l/s 2.00 Vacas μ 350.0 Ovejas y Cabras μ 250.0 Cerdos μ 0.0Coeficiente de escorrentia C 0.3
Diseñar:
a) Ubicación del atajadob) Determinación del agua disponible.c) Determinación de la demandas.d) Determinación de la capacidad del atajado.
e) Diseño de las obras complementarias (Canal de recolección, Desarenador, Obra de Toma, Vetedero,etc)
RESUMEN CLIMATOLOGICOPeríodo Considerado: 1970 - 2005
Estación: EL TEJAR Latitud S.: 21° 32' 35"
Provincia: CERCADO Longitud W.: 64° 43' 16"
Departamento: TARIJA Altura: 1,859 m.s.n.m.
ÍNDICE Unidad ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC.Temp. Max. Media [°C] 27.4 26.8 26.8 26.1 25.3 24.7 24.6 25.8 26.3 27.5 27.4 27.6
Temp. Min. Media [°C] 14.6 14.1 13.7 11.0 6.0 2.7 2.5 4.9 7.7 11.5 13.1 14.3
Temp. Media [°C] 21.0 20.5 20.2 18.6 15.7 13.7 13.5 15.4 17.0 19.5 20.3 20.9
Temp.Max.Extr. [°C] 36.0 36.2 35.2 36.6 36.0 35.8 35.5 38.0 39.0 40.5 40.0 38.5
Temp.Min.Extr. [°C] 6.0 4.5 6.5 -1.5 -4.0 -8.5 -7.5 -9.5 -4.5 1.0 2.5 5.5
Días con Helada [días] 0 0 0 0 2 8 9 4 1 0 0 0
Humed. Relativa [%] 68 70 70 67 61 57 55 53 54 57 62 66
Nubosidad Media [Octas] 5 5 5 4 2 2 2 2 3 4 4 5
Insolación Media [Hrs] 5.6 5.8 5.9 6.6 7.4 7.4 7.5 7.7 7.5 7.3 6.5 5.9
Evapo. Media [mm/dia] 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00
Radiacion Solar* [cal/cm2/dia] 448.8 445.6 417.1 388.9 372.0 342.3 349.3 392.0 413.7 446.2 453.0 448.8
Precipitación [mm] 209.4 187.1 201.5 105.1 36.5 17.3 7.0 9.5 10.6 50.1 118.0 170.1
Pp. Max. Diaria. [mm] 91.5 80.0 71.0 33.0 20.0 19.0 17.5 23.0 15.4 48.6 105.7 90.0
Días con Lluvia [días] 15 13 11 4 1 0 0 1 3 7 10 14
Velocidad del viento [km/hr] 4.8 4.6 4.5 4.8 4.4 4.2 5.3 6.4 8.3 7.8 7.1 5.5
Dirección del viento S S S S S S S S S S S S
DETERMINACION DE PARAMETROS
ALTURA DE PRECIPITACION MEDIA (mm)
0.80
MESES ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC. ANUAL
Días 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
Precip. Promedio 209.4 187.1 201.5 105.1 36.5 17.3 7.0 9.5 10.6 50.1 118.0 170.1 1122.2
Ocurrencia 80% 167.52 149.68 161.21 84.11 29.18 13.84 5.59 7.60 8.50 40.06 94.37 136.08 897.74
Efectividad 134.02 119.74 128.97 67.29 23.34 11.08 0.00 0.00 0.00 32.05 75.50 108.86 718.19
VOLUMENES DE OFERTA DE AGUAC 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30
Area m2 156498.1 156498.1 156498.1 156498.1 156498.1 156498.1 156498.1 156498.1 156498.1 156498.1 156498.1 156498.1
Vol. Oferta m3 7865.11 7027.16 7568.69 3948.98 1369.89 650.00 1880.70 4430.63 6388.80 41129.96741196
REQUERIMIENTO PECUARIO EL TEJARMESES ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC. ANUAL
Dias 31.00 28.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00 31.00 30.00 31.00 30.00 31.00
Nº Vacas 350.00 350.00 350.00 350.00 350.00 350.00 350.00 350.00 350.00 350.00 350.00 350.00
NºObejas y Cabras 250.00 250.00 250.00 250.00 250.00 250.00 250.00 250.00 250.00 250.00 250.00 250.00
Nº Cerdos 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
Ccd V 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00 40.00
Ccd O y Ccd Ca 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00
Ccd Ce 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00
Vmay 434.00 392.00 434.00 420.00 434.00 420.00 434.00 434.00 420.00 434.00 420.00 434.00
Vmen 38.75 35.00 38.75 37.50 38.75 37.50 38.75 38.75 37.50 38.75 37.50 38.75
Vol Reque. 472.75 427.00 472.75 457.50 472.75 457.50 472.75 472.75 457.50 472.75 457.50 472.75 1403.00
Ubicación CARAPARI Superficie de la base del atajado A = 225Area de aporte (ha) 15.65 Coeficiente de permeabilidad k = 3.10E-08 (Arcillo arenoso)Coeficiente de escorrentia 0.30 Superficie del espejo del agua Aesp. = 625Ocurrencia de lluvias 0.8Factor de precipitacion efectiva 0.8
Mes Ene Feb. Mar. Abr. May. Jun. Jul. Ago. Sep. Oct. Nov. Dic.Dias 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31
Precipicitación/ocurr.(mm) 167.5 149.7 161.2 84.1 29.2 13.8 5.6 7.6 8.5 40.1 94.4 136.1Precipitación efectiva (mm) 134.02 119.74 128.97 67.29 23.34 0.00 0.00 0.00 6.80 32.05 75.50 108.86ETo (mm/d) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00ETo mm/mes 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00OFERTA DE AGUAVolumen área de aporte (m3) 7865.11 7027.16 7568.69 3948.98 1369.89 650.00 0.00 0.00 0.00 1880.70 4430.63 6388.80Caudal quebrada (l/s) 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 0.00 0.00 0.00 2.00 2.00 2.00Volumen quebrada (m3) 5356.8 4838.4 5356.8 5184 5356.8 5184 0 0 0 5356.8 5184 5356.8Volumen oferta total (m3) 13221.91 11865.56 12925.49 9132.98 6726.69 5834.00 0.00 0.00 0.00 7237.50 9614.63 11745.60DEMANDA PECUARIAGanado Mayor m3 434.00 392.00 434.00 420.00 434.00 420.00 434.00 434.00 420.00 434.00 420.00 434.00Ganado Menor m3 38.75 35.00 38.75 37.50 38.75 37.50 38.75 38.75 37.50 38.75 37.50 38.75Vol total pecuario (m3) 472.75 427.00 472.75 457.50 472.75 457.50 472.75 472.75 457.50 472.75 457.50 472.75PERDIDAS LOCALESPor filtración (m3) 18.66 16.86 18.66 18.06 18.66 18.06 18.66 18.66 18.06 18.66 18.06 18.66Por evaporación (m3) 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88 1.88Vol. Tot. Pérdidas (m3) 20.54 18.73 20.54 19.94 20.54 19.94 20.54 20.54 19.94 20.54 19.94 20.54CAPACIDAD ATAJADOVol. Demanda total (m3) 493.29 445.73 493.29 477.44 493.29 477.44 493.29 493.29 477.44 493.29 477.44 493.29Vol. Oferta total (m3) 13221.91 11865.56 12925.49 9132.98 6726.69 5834.00 0.00 0.00 0.00 7237.50 9614.63 11745.60Vol deficitario m3 ND ND ND ND ND ND 493.29 493.29 477.44 ND ND NDCapacidad del atajado (m3) 1464.0
APCVesc *)*8.0(
canvertescaporte VVVV
1000
**tCN
V pecpec
Aespe
Veva *1000
Nota : Diseñamos con un Volumen de 1500 m3
APORTE DE AGUA AL ATAJADOSE HICIERON CALCULOS PARA EL MES DE ENERO
1.- APORTE DE ESCORRENTIA
2.- APORTE DE LA VERTIENTE
APORTE TOTAL DE AGUA
REQUERIMIENTO DE AGUA PARA EL ATAJADO
REQUERIMIENTO PECUARIO
PERDIDA POR EVAPORACION
PERDIDA POR FILTRACION
FORMULAS PARA EL BALANCE HIDRICO
Aespe
Veva *1000
tAbasKVfilt **
1,859 m.s.n.m.
ANUAL26.4
9.7
18.0
40.5
-9.5
23
62
4
6.8
409.8
1122.2
105.7
79
5.6
S
ANUAL
1122.2
897.74
718.19
41129.96741196
DISENO GEOMETRICO Y CALCULO DE MOVIMIENTO DE TIERRAS
Datos:1500.0 [m3] Volumen de diseño
2.0 [m] Altura de diseño
2.0 [m] Talud interior
1.5 [m] Talud exteriorP = 10 % Pendiente del terrenoa = 15.0 [m] Ancho de la base
1.- DIMENCIONES GEOMETRICAS
1.0
1.0
3.3 2.0
0.30
ALTURA MUERTA 2.0 [m] Altura del volumen muerto [m]
Altura de diseño [m]
0.3 [m]
ALTURA BORDE LIBRE 2.0 [m] Altura del borde libre [m]
Altura de diseño [m]
1.0 [m]
ALTURA TOTAL Altura total del atajado [m]
Altura del volumen muerto [m]
3.3 [m] Altura de diseño [m]
Altura del borde libre [m]
ANCHO DE CORONAMIENTOAncho de la corona [m]
2.0 [m] Altura del borde libre [m]
1.0 [m] Cumple el Bordo Libre
TALUDES DE LA BASE DEL TERRAPLEN
P = 10 %
Vert = 1 Vert =
2.0
1.5
15 [m] Adoptado
Vd =
Hd =h1 =h2 =
Hd = Hm:
Hd:
Hm =
Hd = Hb:
Hd:
Hb =
Ht:
Hm:
Ht = Hd:
Hb:
Canc:
Hd = Hb:
Canc =
h1 =h2 =
a=
Hm=
Canc =
TERRAPLEN
Base de Atajado
Hd=
Hb=
Ht=
Filtro
Tuberia
llave
Camarade llave
bdmt HHHH
2d
b
HH
2d
anc
HC
dm HH 15.0
n
m
NA
m n
1h 2h1 1 1
1h
Los taludes del terraplen seran:
Interior m = 0.5
Exterior n = 0.6667
CALCULO DEL VOLUMEN DEL TRONCO DEL PIRAMIDE
El Volumen de este Tronco de piramide invertido se define mediante la exprecion:
Volumen tronco piramide [m3]
Area de la base (a*b) [m2]
Area superior (A*B) [m2]
Donde: Altura de diseño (entre superficies) [m]
Si despejamos el largo de la base (b) siendo el ancho (a) dato asumido tendremos:
Cal culo de (a) a nivel de la altura muerta a = 15.0 [m] Ancho de la base
0.3 [m]
m = 0.5 [m]
a' = 16.2 [m]
2.0 [m] C = 8.0m = 0.5
1500 [m3] D = 2250.00
2.0 [m]
a' = 16.2 [m] E = 2056.40
F = 40.40
G = 392.04
I = 3136.32
J = 1240.12
K = 169293.44
L = 4228780.96
Vtp:
S1:
S2:
Hd:
Hm =
Hd =
Vd =
Hd =
a=
2121 .3
SSSSH
V dtp
baS .1
m
Hb
m
HaBAS dd 2
.2
.2
02 LKbJbJ
LJKkb
2
..42
m
Haa m2
'
1h
Vm
2h
Vn
m
HC d2
dH
VD
3
2' CCaDE
CaF '2
CaaG ''2 22 '' CaCaI
GFJ 2
IEFK 2
2EL
Como (b) tendra dos resultados (+ -) de la formula dada:
+ 103.598 [m]
- 32.9153 [m]
El largo de la base (b) se determinara desta forma: (b?) generalmente es b2)32.9153 [m]
0.3 [m] 31.715 [m]
m = 0.5 [m]
CALCULO DE A y B EN EL ATAJADOSi 2.3 [m]
2.0 [m]
x = 4.6
Como:a = 15.0 [m] A = 24.2 [m]
b = 31.71534 [m] B = 40.915 [m]
CALCULO DE AREAS
Area superior 475.7301 [m2]
Area inferior 990.1513 [m2]
VOLUMEN UTIL (Vu) 2.3 [m]
1650.026 [m3]
► VOLUMEN MUERTO (Vm)VOLUMEN MUERTO (Vm)
0.3 [m] x = 0.6 [m]
2.0 [m]
Como:a = 15.0 [m] A´= 16.2 [m]
b1 =b2 =
b? =Hm = b =
Hu = Hd+Hm Hu =
h1 =
S1 =
S2 =
Hu =
Vu =
Hm =
h1 =
Hm
1h
1
1h
1
J
LJKkb
2
..42
m
Hbb m2
?
x
H
ht
1
1
tHhx .1
xaA .2
xbB .2
baS .1
BAS .2
2121 .3
SSSSH
V uu
x
mH x
H
hm
1
1
mHhx .1
xaA .2´
tH
x
A
B
b = 31.71534 [m] B´= 32.915 [m]
533.229 [m2]
151.262 [m3]
► 2.- VOLUMEN DE CORTE2.- VOLUMEN DE CORTE
P = 10 %
15 [m] Adonpado
w= 1.5 [m]
m= 0.5a= 15.0
► 2.1 COORDENADAS PARA LOS PUNTOS (A,B,C,D)2.1 COORDENADAS PARA LOS PUNTOS (A,B,C,D)
Coordenada punto ACoordenada punto A
∆b= 0.81 -5.775 [m]
2.0775 [m]
Coordenada punto BCoordenada punto B
16.35 [m]
S2´=
Vm =
XA=
YA=
XB=
a=18mb=
77,6
5 m
a=
2121 .3
SSSSH
V mm
xbB .2´
´´·´2 BAS
paw *
bpm
bwmYA
)(
)(
)(
)(
pm
bwX A
apm
bX B
)(
mn
mb *868.1
1h 2h
1 1 11h
-0.135 [m]
Coordenada punto CCoordenada punto C
15.0 [m]
-0.810 [m]
Coordenada punto DCoordenada punto D
0.0 [m]
-0.810 [m]
► 2.2 AREAS PARA EL VOLUMEN DE CORTE2.2 AREAS PARA EL VOLUMEN DE CORTE
Area frontalArea frontal
30.6169 [m2]
Areas lateralesAreas laterales
5.34 [m2]
0.66 [m2]
Areas de las esquinasAreas de las esquinas
6.67 [m2]
YB=
XC=
YC=
XD=
YD=
Cf=
S1=
S2=
Cel=
apm
bX B
)(
)(
*
pm
bpYB
aX c
bYc
0DX
bYD
2
)·()·()·()·()·()·( DCCBBADABCABf
yxyxyxyxyxyxC
m
bwS
·2
)( 2
1
m
bS
·2
2
2
m
bwCel ·2
)( 2
)·(2
)( 2
pm
bwCef
5.34 [m2]
► 2.3 VOLUMEN DE CORTE2.3 VOLUMEN DE CORTE
Este volumen de corte es afectado por el coeficiente de esponjamiento (j).
1090.7 [m3]
φ= 1.15 1254.36 [m3]
► 3 VOLUMEN DE TERRAPLEN3 VOLUMEN DE TERRAPLEN
► 3,1 COORDENADAS DELOS PUNTOS (E,F,G,H,I)3,1 COORDENADAS DELOS PUNTOS (E,F,G,H,I)
∆b= 0.81 mm= 0.5P= 0.1
Ht= 3.3 mC= 1n= 0.66667
Coordenas punto ECoordenas punto E
1.35 [m]
-0.14 [m]
Coordenas punto FCoordenas punto F
6.60 [m]
2.49 [m]
Coordenas punto GCoordenas punto G
Cef=
VC=
VCE=
XE=
YE=
XF=
YF=
)·(2
)( 2
pm
bwCef
)·(·3
)·(2)·()(·
·3)·(
322
pmm
bwbwbbbw
m
abCV fC
)·( CCE VV
)( pm
bX E
)(
·
pm
bpYE
m
HX F
1
bHYF 1
Cm
HX G 1
7.60 [m]
2.49 [m]
Coordenas punto HCoordenas punto H
h= 0.76 [m]
13.34 [m]
-1.33 [m]
Coordenas punto ICoordenas punto I
11.54 [m]
-0.14 [m]
► 3,2 AREAS DEL VOLUMEN DEL TERRAPLEN3,2 AREAS DEL VOLUMEN DEL TERRAPLEN
Area frontalArea frontal
20.79 [m2]
Area lateralArea lateral
14.68 [m2]
XG=
YG=
XH=
YH=
XI=
YI=
Af=
Al=
Cm
HX G 1
bHYG 1
Cm
Hph t
pn
hbHC
m
HX H
)( 11
hPn
hbHpYH
))(( 1
)·(
·)( 111 Pmn
bP
n
bHC
m
HX
Pm
bPY
·
1
2
)·()·()·()·()·()·()·()·( EHHGGFFEHEGHFGEFf
YXYXYXYXYXYXYXYXA
2
)·()·()·()·()·()·()·()·( EIIGGFFEIEGIFGEFl
YXYXYXYXYXYXYXYXA
Area de las esquinasArea de las esquinas
17.74 [m2]
► 3,3 LONGITUDES PARA LOS VOLUMENES DEL TERRAPLEN3,3 LONGITUDES PARA LOS VOLUMENES DEL TERRAPLEN
b= 31.7153 P= 0.1β= 20 -0.14
13.34 11.541.35 m= 0.5
3.3 C= 1∆b= 0.81
Longitud para el area frontalLongitud para el area frontal
L`= 36.08 [m]
Longitud para el area lateralLongitud para el area lateral
26.25 [m]
a´= 4.20 [m]
Longitud para la esquinaLongitud para la esquina
5.02 [m]
5.75 [m]
► 3,4 VOLUMEN DEL TERRAPLEN3,4 VOLUMEN DEL TERRAPLEN
1246.62 [m3] 1246.62
4 BALANCE DEL VOLUMEN DE CORTE Y VOLUMEN DEL TERRAPLEN4 BALANCE DEL VOLUMEN DE CORTE Y VOLUMEN DEL TERRAPLEN
AE=
YE=XH= XI=XE=Ht=
Ll=
LE=
RC=
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1254.4 [m3] ≈ 1246.6 [m3]rce VV
llave
2
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2
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OBRAS COMPLEMENTARIAS
CAUDAL DE DISEÑO
El caudal de disño del canal de captacion o aduccion, el sedimentador, el canal de ingreso y el aliviadero de un atajo se terminan en funcion de la superficie las caracteristicas de area de aporte, de la precipitacion pluvial y sobre todo de la intensidad de las lluvias.Muchos lugares no disponen de un registro de intensidades de lluvias, lo cual dificulta la determinacionde un caudal de diseño.Para obtener el caudal de diseño para el proyecto de caso se analiza el volumen de oferta mensual de losmeses no deficitarios del periodo de lluvias (enero a abril donde el volumen del mes de abril seria el critico ya que el volumen es:
5834.00 [m3] Mes de abril
Se asume que la duracion minima corresponden a las lluvias acumulados del mes de abril16 Horas 45 minutos
Datos basicos.
5834.00 [m3] Volumen de oferta (escurrentia + vertiente)
Duracion de presipitacion acumulada mes/acum (s)
16 hr / 45 min 60300 sg por lo tanto:
EL CAUDAL SERA:Q = 0.09675 [m3/s]
Q = 96.7496 [lt/s]
Q = 97 [lt/s] Q = 0.097 [m3/s]
Este es el caudal de diseño del captacion o aduccion, del sedimentador, del canal de ingresoy tambien en forma relacionada del aliviadero.
CANAL DE TIERRA
Datos iniciales.Q= 0.097 m3/s
Km= 36 Se asume este valor por que es canal de tierra excavado con palaS= 0.005 m/m o dragado sin vegetacion
Paso 1 Seleccionar valores de (z) y (w)
H= 1 z = 0.50
V= 2
w = 2.00 Valor asumido
Paso 2 Con los valores de (z) y (w) se determina (F)
F = 1.759 Se saca de tabla con los valores de (z) y (w)
Paso 3 Calcular el tirante de agua en el canal
Voferta =
Voferta =
t
VQ
oferta
V
Hz
y
bw
y = 0.238 [m]
Paso 4 Calcular la velocidad del agua en el canal
v = 0.687 [m/s]
Paso 5 Determinar el ancho de la solera del canal y altura total
b = 0.475 [m]
La altura total es
h = 0.40 [m]
LA SECCION DEL CANAL ADOPTADA SERA
0.40
0.20
0.50b=
y=H=1
V=2
h=
8
3
··
sFK
Qy
m
2)·( yzw
Q
A
Qv
ywb ·
yh ·7.1
CALCULO DEL SEDIMENTADOR
El sedimentador es un pequeño estanque donde se hace disminuir la velocidad del agua antes de ingresar al atajo para que pueda decantar las particulas mayores , asi se evita la sedimentacion enel atajo. El tamaño de un sedimentador se determina de la siguiente forma.
Q: Caudal [m3/s]
Q = 0.097 [m3/s] v: Velocidad del agua[m/s]
A: Superficie o area [m2]
Datos basicos:y = 1.0 [m] Tirante asumido en el desarenador
v = 0.028 [m/s] Velocidad asumida en el desarenador
w = 0.0211 [m/s] Particula de 0.2 mm de diametro
► LONGITUD DEL SEDIMENTADOR L: Longitud del sedimentador
v: Velocidad del agua asumida en el sedimentador
y: Tirante del sedimentador
w: Velocidad de decantacion de la particula elegida
L = 1.991 [m] L = 2.0 [m] Valor adoptado
► ANCHO DEL SEDIMENTADORd: Ancho el sedimentador
Como:
Por lo tanto: d = 3.464 [m]
d = 3.5 [m] Adoptado por el ancho del sedimentador
► PROFUNDIDAD DEL SEDIMENTADOR
h = 1.100 [m]
AvQ .
w
yvL
.5.1
yv
Qd
.
ydA . ydv
Q.
yh .1.1
h = 1.10 [m] Altura o profundidad del sedimentador
CANAL DE INGRESO
Si el talud interior de los atajos tienen una pendiente fuerte (1:2 o 1:2.25) se constituye un canal de ingreso revestido, desde el sedimentador hasta la base del atajado, para evitar la erosión del talud interior, causa por la alta velocidad del agua.
Para el diseño del canal de ingreso se utiliza la formula empírica de Manning-Strickler de la misma forma que para los canales de captación o aduccion. El caudal de diseño del canal de ingreso es el mismo que el canal de diseño de captación puesto que el agua captada que ingresa al sedimentador es la misma que sale de este e ingresa al atajado. A diferencia de los canales de captación o aduccion, el canal de ingreso es revestido y de forma rectangular.
Para disminuir la velocidad y evitar el desgaste de la solera se sugiere poner piedras de tamaño de0.1*0.005*0.02m en la solera así una rugosidad artificial.
EL CAUDAL SERA:Q = 0.09675 [m3/s]
Q = 96.7496 [lt/s]
Q = 97 [lt/s] Q = 0.097 [m3/s]
Este es el caudal de diseño del captacion o aduccion, del sedimentador, del canal de ingresoy tambien en forma relacionada del aliviadero.
CANAL REVESTIDO
Datos iniciales.Q= 0.097 m3/s
Km= 56 Se asume este valor por que es canal revestido de concretoS= 0.001 m/mz= 0
Paso 1 Seleccionar valores de (w)
w = 2.00 Valor asumido
Paso 2 Con los valores de (z) y (w) se determina (F)
F = 1.260 Se saca de tabla con los valores de (z) y (w)
Paso 3 Calcular el tirante de agua en el canal
y = 0.309 [m]
y = 0.30 [m]
Paso 4 Calcular la velocidad del agua en el canal
v = 0.54 [m/s]
t
VQ
oferta
y
bw
8
3
··
sFK
Qy
m
2)·( yzw
Q
A
Qv
Paso 5 Determinar el ancho de la solera del canal y altura total
b = 0.60 [m]
La altura total es
h = 0.45 [m]
La longitud del canal de ingreso esta comprendida entre 7.0 a 9,0m según la ubicación del sedimentador.Entre el sedimentador y el canal de ingreso al atajado se incorpora un canal de transicionlas dimensiones de este canal son:
j = 0.90 [m] Largo del canal de transicion
i = 0.78 [m]
i = 0.80 [m] Ancho de la salida del sedimentador
0.45 0.30
0.60
=h y =
b=
H°C°
0.15 0.15
0.15
ywb ·
yh ·5.1
bj 5.1
bi 30.1
SISTEMA DE DESFOGUE DEL CANAL
Cuadro 15
D = 2 [plg] Diametro de tuberia PVCL = 16 [m] Longitud de tuberia de desfogueQ = 0.0097 [m3/s] Caudal de diseño para la tuberia de desfogue de hierro galvanizado
2 [m] Altura de descarga maxima
Despues de la colocacion de tubos y la conformacion del terraplen, se coloca el filtro en el extremo inferior del tubo. En el extremo extrerior se coloca el llave de paso y se construye la camara de proteccion.
1.0
1.0
3.30 2.0
2.0
0.30
Para fines del manejo del agua es oportuno conocer el volumen del agua almacenada en toda altura del espejo
2.0 [m]
a = 15.0 [m]
b = 31.72 [m]
m = 0.5
1335.85 m3
Mediante esta expresion se puede determinar el volumen del agua en el atajado mediante una medicion con una regla lineal, pintada sobre el canal de ingreso. Tambien es importante, por seguridad, conocer el tiempo del vaciado para toda altura del almacenamientodel atajado. De acuerdo a la formula siguiente:
t : [s] tiempoH: [m]
A : [m2] area del tubok : 0.767 Factor de descarga anexo 3
Hmax =
Hesp =
Vata=
(Hesp =Hd ) altura del espejo del agua
Hm=
Canc =
TERRAPLEN
Base de Atajado
Hd=
Hb=
Ht=
Filtro
Tuberia
llave
Camarade llave
Hesp=
espespesp
ata Hbam
Hba
m
HV *
3
.4 2
2
m ax
m in
23
4
5
.81 5.1
2
5.2 H
H
Hbam
Hba
m
H
zt
n
m
NA
g = 9.81 [m/s2] gravedat= 84.28 horas
CAMARA DE PROTECCION PARA LA LLAVE DE PASO
Para poder controlar la descarga del agua y para proteger la llave de paso de regulaciónse construye una cámara de protección de hormigón ciclópeo con una tapa métalica
Las dimensiones de esta camara son las dimensiones mínimas de construcción, quepermiten albergar y manejar en su interior la llave de paso, y con el espacio suficiente para manipuleo de herramientas de plomería para su mantenimiento.(0.50 m de largo * 0.50 m de ancho * 0.50 m de alto con un espesor de muros de 0.15 m
m ax
m in
23
4
5
.81 5.1
2
5.2 H
H
Hbam
Hba
m
H
zt
CERCO DE PROTECCION PERIMETRAL
El cerco perimetral se ubica a 5m del pie del talud en toda la periferie.En el caso de optar por postes y alambre de púa se sugiere ubicar los postes a cada 4 m,con un espacio de 0.2m entre las filas del alambre para proteger el atajado también de animales menores como ovejas y cabras.
El aliviadero es un canal de desvio del agua que se construye para controlar el nivel del espejo del agua
el peligro de tubificacion y colapso del atajado. El diseno del aliviadero se realiza sobre la base de las formulas de Manning-Strickler y de continuidad deflujo. Para el caudal de diseno se toma un caudal que sea cuatro veces mayor que el caudal de diseno del canalde ingreso. Este caudal de diseno toma encuenta problemas escorrentia superficiales no controladas en periodos de lluvia torrenciales que puedeningresar al atajo. El aliviadero se construye preferentemente sobre un suelo estable y no enterraplenes recien formadas: esto;para evitar rajaduras en la base y en las paredes causadas por el asentamiento. Desde el aliviadero se conduce el agua a una quebrada aledana u otro sistema de drenaje controlado
EL CAUDAL SERA:Q = 0.388 [m3/s]
Qd = 0.097 Q = 4*Qd Q = 388 [lt/s]
Q = 0.388 [m3/s]
Este es el caudal de diseño del captacion o aduccion, del sedimentador, del canal de ingresoy tambien en forma relacionada del aliviadero.
CANAL REVESTIDO DE CONCRETO
Datos iniciales.Q= 0.388 m3/s
Km= 56 Se asume este valor por que es canal revestido de concretoS= 0.001 m/mz= 0
Paso 1 Seleccionar valores de (w)
Z = 0 Valor asumido
w = 2.00 Valor asumido
Paso 2 Con los valores de (z) y (w) se determina (F)
F = 1.260 Se saca de tabla con los valores de (z) y (w)
Paso 3 Calcular el tirante de agua en el canal
y = 0.519 [m]
y = 0.50 [m]
Paso 4 Calcular la velocidad del agua en el canal
en el atajado. Si la altura de diseno sobrepasa la relacion que tiena con el bordo libre (Hb=Hd /2) existe el
[m3/s] [m3/s]
A L I V I A D E RO
y
bw
8
3
··
sFK
Qy
m
2)·( yzw
Q
A
Qv
V
Hz
v = 0.78 [m/s]
Paso 5 Determinar el ancho de la solera del canal y altura total
y = 0.50 [m]
b = 1.00 [m]
La altura total es
h = 0.75 [m]
2)·( yzw
Q
A
Qv
ywb ·
yh ·5.1