calculo de obra de desvio miguel aleman

M I S I O N.

Queremos ser una empresa lder en construccin de

servicios y urbanizacin, para satisfacer las necesidades

que la sociedad demanda, impulsados en la calidad, el

trabajo en equipo y los valores para hacer de nuestros

servicios el mejor en el mbito ingenieril. Ser una

empresa comprometida con el cliente y sobre todo con el

medio ambiente.

V I SI O N.

Ser reconocidos como una empresa lder en su rama que

satisface todas y cada una de las necesidades del

cliente, reconocidos como sinnimo de trabajo de calidad

y del ms alto nivel. Obteniendo reconocimiento a nivel

nacional e internacional.

GERENTE GENERAL.

ING. SAMANTHA GEORGINA ROMN VARA

DIRECTOR DE PROYECTOS Y ADMINISTRACION.

ING. LUIS ENRIQUE DOMINGUEZ JUAREZ

DIRECTOR DEPARTAMENTO DE OBRAS HIDRULICAS.

ING. JONATHAN ESLEYTHER BONIFAz TREJO

JEFE DE RESIDENTES DE OBRA.

ING. LUIS FELIPE GOMEZ SANTIS

REVISIN DE LA OBRA DE DESVIO DE LA PRESA PRESIDENTE ALEMAN (TEMASCAL), OBRAS DE LA CUENCA DEL RIO PAPALOAPAN, OAX. VER.

DESCRIPCION DE LA PRESA La presa fue realizada por la Comisin del Papaloapan dependiente de la S.R.H., con el fin

de aprovechar las aguas del ro Tonto, principal formador del ro Papaloapan, para control

de avenidas, generacin de energa y riego. La planta hidroelctrica est a cargo de la C.F.E.

La obra consiste esencialmente en una cortina del tipo de roca, 3 diques del tipo de

tierra, una obra de excedencias localizada en el puerto denominado Chicale No. 2,

descargando sus aguas al ro Tonto, 4 tneles en la margen derecha para obra de

desvo y, los cuales fueron aprovechados para la obra de toma de la planta

hidroelctrica situada al pie de la cortina, as como para hacer extracciones eventuales. INFORMACION GENERAL

Localizacin: La obra se encuentra situada en la planicie costera del Golfo de Mxico,

a 40 km aproximadamente al noroeste de Ciudad Alemn, sobre el ro Tonto, principal

formador del ro Papaloapan, en el municipio de Soyaltepec, del Estado de Oaxaca.

Climatologa: En la regin en que est ubicada esta obra, se tienen precipitaciones

medias anuales muy altas del orden de 2 383 mm y est afectada por ciclones

tropicales; se dan a continuacin las cifras correspondientes a las precipitaciones

observadas durante el perodo de construccin, en mm:

A O D I A S LL U V I A

1949 140 1 663 1950 165 1 725 1951 126 1 973 1952 187 3 480 1953 141 1 577 1954 172 3 129 1955 154 2 852 1956 182 2 664

SUMA: 1 267 19 063

PROMEDIO: 158 2 383

Propsito: Para control de avenidas, desarrollo de energa elctrica, riego, navegacin, retencin de azolves y otros usos secundarios.

DATOS HIDROLOGICOS

Ro: Tonto, principal afluente del ro Papaloapan.

Cuenca: Con una rea de 3 997 km2, localizada en los Estados de Oaxaca y Veracruz. Escurrimiento anual:

Perodo: Datos observados de 1947 a 1966. Mximo: 11 402 millones de metros cbicos. Mnimo: 3 831 millones de metros cbicos. Promedio: 7 830 millones de metros cbicos.

Avenida mxima registrada (estimada): 5 100 m3/s, en noviembre de 1944.

DATOS GEOLOGICOS Geologa regional: La obra se localiza en las estribaciones de la Sierra Madre Oriental

hacia la Planicie Costera del Golfo de Mxico. Las cordilleras que forman la serrana tienen

una orientacin general NW-SE, formadas por una serie de anticlinales y sinclinales

constituidos por calizas y formaciones de lutitas y areniscas del Cretcico; estas ltimas

descansan estratigrficamente sobre las calizas. Los anticlinales que forman cordilleras

son de calizas afectadas por fenmenos de disolucin crstica y los sinclinales

generalmente ocupados por valles son de lutitas y areniscas impermeables. Cubriendo

discordantemente a estas formaciones sedimentarias, de origen marino, en las partes bajas

y correspondiendo a un nivel base de erosin y depsito fluvial, existen sedimentos de

origen continental, constituidos por materiales arcillosos rojos con intercalaciones de

cuerpos de arenas y gravas alteradas denominadas Tierra Colorada en la columna

estratigrfica regional, pertenecientes al Terciario Tardo. Estos aluviones han sufrido un

proceso de lateritizacin profundo y son el producto de desgaste de las sierras

metamrficas y sedimentarias de la cuenca alta que, con posterioridad a su depsito,

han estado sujetas a procesos de intemperizacin residual.

Geologa de la boquilla: La boquilla qued situada en el flanco SW del anticlinal

Temascal-Camelia Roja, a travs del cual el ro Tonto cort perpendicularmente su cauce;

es simtrica y est formada por 3 tipos de formaciones: En la parte baja calizas del

Cretcico estratificadas y cavernosas con un echado general hacia aguas arriba. Encima

de estas calizas, sigue una "zona de transicin" de caliza cavernosa rellena con empaques

de arcilla que cambia hacia la parte superior a bloques sueltos de caliza empacados en

arcillas pertenecientes a los materiales de la formacin Tierra Colorada; solamente sobre la

margen izquierda esta zona de transicin, que tiene un espesor variable de 20 a 45 m, se

encuentra cubierta a su vez por una capa de 5 a 20 m de espesor de los sedimentos de

Tierra Colorada. Sobre la margen derecha el espesor de la capa de transicin es slo del

orden de 5 a 20 m, no existiendo la cubierta de Tierra Colorada. En la zona del cauce slo

existe un espesor mximo de unos 5 m de gravas y arenas de aluviones recientes

. Geologa del vaso: El vaso queda localizado en la zona del sinclinal al SW de la estructura

anticlinal Temascal-Camelia Roja y est formado por una cubierta de areniscas y lutitas

sobre las que yacen en forma discordante los lateriales de suelos residuales de Tierra

Colorada. En la zona inmediatamente aguas arriba de la cortina en donde existen las

mismas calizas del cretcico de la boquilla, cubiertas por la Tierra Colorada se

desarrollaron una serie de sumideros y pequeas dolinas parcialmente rellenos de

arcillas, fracturas y planos de estratificacin que pudieron representar zonas

potenciales de filtracin, por lo que fue necesario efectuar tratamientos especiales muy

cuidadosos, mediante limpias en cada uno de ellos, en una faja de 500 m aguas arriba

del pie de la cortina, para descubrir las paredes sanas de los sumideros y rellenarlos

posteriormente con un filtro invertido, constituido en la parte baja por bloques gruesos

de caliza, en la parte intermedia por arenas y gravas y en la parte superior por una

capa de arcilla compacta.

Sismologa regional: La obra se localiza en la zona ssmica del pas; el epifoco ms

cercano observado se encuentra a unos 25 km al SE de la boquilla, con una intensidad

registrada de 7 a 7.7 segn la escala de Richter.

OBRA DE DESVIO

Descripcin General: Las obras realizadas para el desvo del ro durante los trabajos

de construccin, consistieron en la perforacin de 4 tneles revestidos de concreto

simple de 8.25 m de dimetro y un tajo de desvo en la margen derecha.

La etapa de construccin fueron las siguientes:

Primera Etapa: Se excav un tajo en la ladera de la margen derecha del ro de 4.0 m de

plantilla, taludes 0.5:1, pendiente s = 0.004 con su inicio a la elevacin 7.00 m, una longitud

de 500 m y con banquetas en los taludes de 8.00 m de ancho en el izquierdo, a 2.50 m de

la plantilla, y de 20.00 m de ancho en el derecho y ubicada a la elevacin 15.00 m con un

muro de concreto para separar el tajo del cauce del ro. La capacidad mxima de descarga

del tajo era de 2 500 m3/s con las aguas a la elevacin 22.30 m, habiendo trabajado con un

gasto mximo de 2 143 m3/s. Se construyeron 2 ataguas de rocas con una gruesa capa de

material impermeable en el paramento mojado, el cual se protegi con piedra, con sus

coronas de 10.00 m de anchura a las elevaciones 25.00 m y 20.00 m aguas arriba y abajo,

respectivamente, separadas 550 m, lo que permiti dejar en seco las zonas de desplante

del corazn impermeable. Se construyeron los diques 2 y 3.

Cndor Construcciones S.A de C.V.

LIB SUR PTE. FRACC. COLEXQUIZAN TUXTLA GUTIERREZ. CHIS. CONDORCONSTRUCCIONES S.A DE C.V 61-3-98-64 65-5-45-82 SERVICIOS DE INGENIERIA. [email protected] ING. SAMANTHA GEORGINA ROMAN VARA. Construcciones Cndor GERENTE GENERAL

MEMORIA DE CLCULO

Datos

Plantilla 1= 4m

plantilla 2=39m

Y1= 7m

So = 0.004m

Z= 0.5

Q= 2500m3/s

Y atagua= 22.3m

longitud= 500m

n=0.03

Calculo de los parmetros hidrulicos de la seccin 1

AREA HIDARULICA

Ah= (b+zy) y

A1 = (4m+ (0.5*7m) 7m

A1= 52.5 m2

PERIMETRO MOJADO

Pm= (b+2y 1 + 2)

P1= (4m+2*7m1 + 52)

P1= 19.65m

RADIO HIDARULICO

Rh=

Rh= 52.5

19.65

Rh=2.67m

8m 20m

7m A1

4m



Utilizando Manning en seccin 1

Q1= Rh2/3 S1/2

Q1= 52.5

0.030 (2.67)2/3 (0.004)1/2

Q1 =213.01m3/5

Considerando que el gasto total es 2500m3/5

Q2=Qt Ql

Q2= 2500m 3/5 -213.01 m3/5 = 2286.99m3/5

TIRANTE NORMAL

Obtencin de los parmetros hidrulicos de la seccin 1 y el caudal que pasa

por la seccin 2, por el mtodo de biseccin se calcula el tirante normal y2.

Q2 =

Rh 2/3 S1/2

1/2 =

2/3

(2286.993

)(0.030)

0.0041/2=

(39 + 0.5)5/3

(39 + 21 + 0.52)2/3

1084.81 =(39 + 0.5 )5/3

(39 + 21 + 0.52) 2/3

5/3



Y2= 7.65m

entonces el tirante normal es:

yn= y1+y2

yn= 7m+7.65m

yn= 14.65m

8m

4m

20m Yn = 14.64m

7m



Calculo de los parmetros hidrulicos de la seccin 2 AREA HIDRAULICA

Ah= (b+ Zy) y

A2 = (39+ (0.5*7.64m) 7.64m) = 327.14m2

PERIMETRO MOJADO

Pm (b+2y 1 + 2)

P2 = (39m+ (2* 7.64m 1 + 0.52) =56.08m

RADIO HIDRAULICO

Rh= Ah/Pm

Rh= 327.14m2 / 56.08m

Rh= 5.83m

TIRANTE CRITICO

Para el Clculo de yc, establecemos la siguiente relacin en la seccin 2.

2

=

3

(2286.993

)2

9.81=

(39 + 0.52)

(39 + )

3

533162.41 =(39 + 0.52)

(39 + )

3

Yc = 6.84m

El tirante critico en la seccin compuesta es

yc = 7m + 6.84

yc = 13.84m



Yc > Yn rgimen supercrtico

Yc < Yn rgimen subcritico

13.84m



Yc

Yn

Y

M2

Sc= ( 2/3

)2

Sc= 25003

0.03

342.65(5.4436)23

Sc= 0.005

So < Sc

Yataguia > Y aguas arriba

Yataguia > Y aguas abajo

Bajo este anlisis el perfil que se presenta en la seccin del canal del desvi es M2



Mtodo de incrementos finitos

La longitud del canal es de 500 mts. Por lo tanto se tiene la relacin 498.037 500

Y atagua > y agua arriba

Y atagua > yc agua abajo

Y Ah Pm Rh V E So incremento

13.840 342.653 64.340 5.326 7.296 16.533 0.0052

13.860 343.570 64.388 5.336 7.277 16.559 0.0051 4.895

13.880 344.487 64.437 5.346 7.257 16.564 0.0051 5.176

13.900 345.405 64.486 5.356 7.238 16.570 0.0050 5.476

13.920 346.323 64.535 5.366 7.219 16.576 0.0050 5.795

13.940 347.242 64.584 5.377 7.2 16.582 0.0050 6.137

13.960 348.161 64.632 5.387 7.181 16.588 0.0049 6.504

13.980 349.08 64.681 5.397 7.162 16.594 0.0049 6.898

14.000 350.000 64.730 5.407 7.143 16.600 0.0048 7.323

14.020 350.92 64.779 5.417 7.124 16.607 0.0048 7.783

14.040 351.841 64.828 5.427 7.105 16.613 0.0048 8.281

14.060 352.762 64.876 5.437 7.087 16.62 0.0047 8.824

14.080 353.683 64.925 5.448 7.068 16.627 0.0047 9.416

14.100 354.605 64.974 5.458 7.050 16.633 0.0047 10.065

14.120 355.527 65.023 5.468 7.032 16.640 0.0046 10.781

14.140 356.450 65.072 5.478 7.014 16.647 0.0046 11.573

14.160 357.373 65.120 5.488 6.995 16.654 0.0045 12.454

14.180 358.296 65.169 5.498 6.977 16.661 0.0045 13.441

14.200 359.220 65.218 5.508 6.96 16.669 0.0045 14.553

14.220 360.144 65.267 5.518 6.942 16.676 0.0044 15.816

14.240 361.069 65.316 5.528 6.924 16.683 0.0044 17.263

14.260 361.994 65.364 5.538 6.906 16.691 0.0044 18.937

14.280 362.919 65.413 5.548 6.889 16.699 0.0043 20.895

14.300 363.845 65.462 5.558 6.871 16.706 0.0043 23.218

14.320 364.771 65.511 5.568 6.854 16.714 0.0043 26.017

14.340 365.698 65.560 5.578 6.836 16.722 0.0043 29.455

14.360 366.625 65.608 5.588 6.819 16.73 0.0042 33.78

14.380 367.552 65.657 5.598 6.802 16.738 0.0042 39.383

14.400 368.480 65.706 5.608 6.785 16.746 0.0042 46.932

14.420 369.408 65.755 5.618 6.768 16.754 0.0041 57.651

14.424 369.594 65.765 5.620 6.764 16.756 0.0041 13.315

= 498.037

calculo de obra de desvio miguel aleman

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