diseño camara de captacion

8/20/2019 Diseño Camara de Captacion

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DISEÑO HIDRAULICO

Qmáx fuente = 3.00 l/s

Qmd = 1.140 l/s

1.0 Cálculo de la Distancia entre el Punto de Afloramiento y la Cámara Húmeda (L)

Para H = 0.40 m (asumido)

g = 9.81 m/s²

V =

Donde :H : Altura de aguag : Gravedad

Reemplazando datos :

V = 2.24 m/s > 0,6 m/sPero se recomienda usar valores menores a 0,6m/s, por lo que asumimos:- Velocidad de Pase asumido:

V = 0.60 m/s

- Cálculo de la Carga Necesaria sobre el orificio de entrada (ho) que permite producir la Velocidad

h0 =

Donde:V = 0.60 m/s

g = 9.81 m/s²Entonces:

h0 = 0.0286 m

- Cálculo de la Pérdida de Carga (Hf )

Hf = H - h0

Donde:H = 0.40 m (asumido)

h0 = 0.029 m

Entonces:

Hf = 0.37 m

- Cálculo de la distancia entre el Afloramiento y la Caja de Captación (L)L = Hf / 0,30

Entonces:L = 1.24 m

DISEÑO DE LA CÁMARA DE CAPTACIÓN DE UN MANANTIAL DE LADERA CONCENTR

56,1

2 Hg

g

V

256,1

2



2.0 Cálculo del Ancho de la Pantalla (b)

- Cálculo del Área de la tubería de entrada (A):A = Qmáx / ( Cd . V )

Donde:Qmáx: Caudal máximo de la fuente Qmáx = 3.00 l/sCd: Coeficiente de descarga Cd = 0.80

V: Velocidad de pase V = 0.60 m/sEntonces:

A = 0.006 m2

- Cálculo del Diámetro del Orificio (D):D CALC = ( 4 . A / )

Entonces:D CALC = 3.5''

D CALC = 3.0'' Redondeado 3 "

- Cálculo del Número de Orific ios (NA):NA = D2

CALC / D2( ASUMIDO ) + 1

Donde:D CALC = 7.62 cm

Para diametros asumidos:D( 1" ) = 2.54 cm ==> NA = 10.0

D( 1 1/2" ) = 3.81 cm ==> NA = 5.0

D( 2" ) = 5.08 cm ==> NA = 3.3

Luego:

D( 2" ) = 5.08 cm (asumido)

Entonces:NA = 3.3 orificios de 2" PARA EL PLANO

- Cálculo del Ancho de la Pantalla (b):b = 2 ( 6 . D ) + NA . D + 3 . D ( NA - 1 )

Donde:D( 2" ) = 5.08 cm

Entonces:b = 111.76 cm

Asumimos :

b = 1.50 m PARA EL PLANO3.0 Altura de la Cámara Húmeda (Ht)

Ht = A + B + H + D + EDonde:

10 cm (míni

B : Mitad del diámetro de la canastilla de salida = 5.08 cm #

3 cm (míni

E : Borde libre (de 10 cm a 30 cm) = 30 cm (bord

H : Altura de agua 40.00 cm

El valor de la carga requerida (H) se define por:H = 1,56 . Q2md / ( 2 . g . Ac2 )

A : Altura mínima que permite la sedimentación de. la arena =

D : Desnivel mínimo entre el nivel de ingreso del agua. de afloramiento y el nivel de agua de la Cámara. Húmeda =

Se recomienda usar como diámetro máximo 2", por lo que si se obtuvieran diámetros

mayores, será necesario aumentar el número de orificios (NA).



Donde:Qmd = 0.00114 m3/s

Ac = 0.00203 m2

g = 9.8100 m/s²Entonces:

H = 0.025 m

Asumimos :H = 0.30 m (mínimo)

Finalmente :Ht = 50.60 cm

Asumimos :Ht = 0.70 m PARA EL PLANO

4.0 Dimensionamiento de la Canastilla

- Diámetro de la Tubería de Salida a la Línea de Conducción (Dc):Dc = 2 pulg

- Diámetro de la Canastilla:Se estima que debe ser el doble de DcEntonces:

DCanastilla = 4 pulg PARA EL PLANO

- Longitud de la Canastilla:Ha de ser mayor a 3 . Dc

3 . Dc = 15.24 cmY menor a 6 . Dc

6 . Dc = 30.48 cmFinalmente :LCanastilla = 50 cm

- Área de la Ranura:Ancho de la Ranura : 5 mmLargo de la Ranura : 7 mm

Entonces:Ar = 3.50E-05 m2

- Área Transversal de la Tubería:Ac = . Dc2 / 4

Entonces:Ac = 0.00203 m2

- Área Total de las Ranuras:

At = 2 . AcEntonces:

At = 0.00405 m2

Este valor no debe ser mayor al 50% del área lateral de la Granada (Ag)Ag = 0,5 . DCanastilla . LCanastilla

Donde:DCanastilla = 0.102 m

LCanastilla = 0.500 m

Entonces:Ag = 0.02540 m2

At < AgVERDADERO



- Número de Ranuras:Nº de Ranuras = At / Ar Donde:

At = 0.00405 m2

Ar = 0.00004 m2

Entonces:

Nº de Ranuras = 115.82 116

5.0 Rebose y Limpieza

El rebose se instalará directamente a la tubería de limpia, de modo que para realizar la limpieza yel agua de la cámara humeda, se levantará la tubería de rebose.La tubería de rebose y de limpia tendrán el mismo diámetro.

D = 0,71 . Q0,38 / hf 0,21

Donde:Q = 3.00 l/sh

f = 0.015 m/m

Entonces:D = 2.60 pulg

Asumimos :D = 3 pulg

Y se tomará un cono de rebose de : 3.0'' x 6.0''Comercial 3.0'' x 6.0''

CALCULO ESTRUCTURAL

Se considera las siguientes dimensiones del muro:

0.15

0.25

0.6P 0.35

0.15

1.50 0.15 0.05L = 1.7Datos:s = Peso específico del suelo s = 1.92 T/m³

= Ángulo de rozamiento interno del suelo = 30 º = Coeficiente de fricción = 0.42c = Peso específico del concreto c = 2.40 T/m³

f'c = Resistencia a compresión del concreto f'c = 175.00 kg/cm²t = Esfuerzo admisible del suelo t = 1.00 kg/cm²

Redondeado =

W2

W3

W1



1.0 Empuje del suelo sobre el muro (P):

P = Cah . s . h² / 2

Donde:Cah = 1 - sen ==> Cah = 0.33

1 + sen

h = 0.50 mDonde: h= Profundidad empotrada de la captación (m)

Reemplazando:P = 80.00 kg

2.0 Momento de Vuelco (Mo)

Mo = P . YDonde:

P = 80.00 kgY = h / 3 = 0.167 m

Reemplazando:

Mo = 13.33 kg.m

3.0 Momento de Estabilización (Mr) y el peso WT

Elemen W i (kg) Xi (m) Mr i (kg.m)

W1 918.00 0.85 780.30

W2 324.00 1.575 510.30

W3 50.40 1.675 84.42

WT 1292.40 Mr 1375.02

a = 1.054 m

Verificando que la resultante pasa por el tercio central:L / 3 = 0.567 m

2 . L / 3 = 1.133 ma = 1.054 m

Condición: L / 3 < a < 2 . L / 3 ==> Pasa por el tercio central.VERDADERO

4.0 Chequeo:

Por vuelco:

Cdv = Mr / Mo = 9.04 > 1,6 ==> VERDADERO

Por vuelco:

P1 = 0.0214 kg/cm²

P2 = 0.1307 kg/cm²

P2 = 0.131 < t ==> VERDADERO

Por vuelco:

hequeo = 6.78510 > 1,6 ==> VERDADERO

TW

MoMr

2

)64( L

W a L T

2

)26(L

WLa T

P

W

P

F T

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