DISEO DEL COLCHON DISIPADOR Y ENROCADO DE PROTECCION

PROYECTO:"MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE CAPTACION DE AGUA PARA RIEGO MAGDALENA DE CAO - DISTRITO DE MAGDALENA DE CAO - ASCOPE - LA LIBERTAD"

UBICACION:MAGDALENA DE CAO - ASCOPE - LA LIBERTAD

A. DISEO DE LA LONGITUD DEL COLCHON DISIPADOR

Segn el Anexo II, de Hidrologia y Drenaje, usando Bernoulli para la velocidad (V1) al pi de talud o barraje:

Donde:

V1 = (2g x (r + H + hs - d1 + 0.9 x VH2/ 2g))1/2(1)

r= Dif. entre cota del terreno y del colchn disipador (0.5-1.0 m)0.80 m (asumido) g : Aceleracion de la gravedad9.81 m/s2

H : Altura del barraje1.90 m

hs : altura de lmina vertiente0.95 m

d1 : tirante del ro al pie del talud (m)

VH : velocidad en Ia cresta del barraje vertedero (m/s)

Asimismo, por la ecuacion de continuidad la Velocidad en la cresta del barraje (VH) es:

Donde:

V1= Qv / (L x d1)(2)VH= Qv / (L x hs)(3)

Qv= Caudal que fluye por el vertedero153.337 m3/s (calculado Hcanales) L : Ancho del vertedero o barraje90.00 m (calculado)

VH= 153.337 / (90.00 x 0.95) =1.793

VH=1.793m/s

De las expresiones (1) y (2) se obtiene una ecuacion donde la unica variable es el tirante d1. Luego de hacer varias iteraciones de igualdad, el valor del tirante d1 resulta:

d1=0.2029m(d1 0.10 m)(OK)

Habiendo calculado el tirante d1, nos apoyamos del H Canales para el calculo del tirante conjugado d2, y tambien la longitud del Resalto hidraulico. Tenemos:

d2=

1.6094

m

Lr=

7.03

m

(Lr Lc)

Para el calculo de la longitud del colchon disipador (Lc) empleamos las formulas:

Lc = (5 a 6) x (d2-d1)(4)

Lc = 6 x d1(5)Lc = 4 x d2(6) En la formula (4), para el calculo asumiremos un coeficiente de 5.6, resultando:

Lc = 5.5 x (1.6094 - 0.2029) =

7.736

7.03 (OK)

Lc = 6 x (0.2029) =

1.217

Lc = 4 x (1.6094) =

6.438

Por lo tanto, la longitud del colchon disipador es:

Lc = 7.736 7.03(OK)

Lc =7.80m

B. DISEO DEL ESPESOR DEL COLCHON DISIPADOR

Segn el Anexo II, de Hidrologia y Drenaje, se recomienda un espesor e 0.90 m. Asi tenemos:

Asumimos:

e 0.90 m

e =0.90m

C. DISEO DE LA LONGITUD DEL ENROCADO DE PROTECCION (ESCOLLERA)

Segun la formula de Bling, la longitud (Ls) recomendada de la Escollera es:

1/2

1/2

Donde:

Ls = 0.6 C D1

C : Coeficiente de Bligh

(1.12 (q.Db / D1)

-1)(1)

D1: Altura del nivel de agua en el extremo aguas abajo del disipador y la cota de cresta del barraje (m) q : Avenida de diseo por unidad de longitud del vertedero (m3/s/m).

Db: Altura desde la cota del extremo aguas abajo del disipador y la cota de cresta del barraje (m)

Ademas:

Py : Desnivel entre lecho de rio y fondo de colchon (m)

d2d2: Tirante conjugado del resalto (m)

y

De la figura:D1 = P+y-d2(2)

Datos:Db = D1+d2-y(3)

P = 1.90 mq = Qv / b(4)

d2 = 1.6094 mQv = 153.337 m3/s

y = 0.80 m (asumido)b = 90.00m

Hallamos D1 y Db:

D1 = 1.90 + 0.80 - 1.6094 =1.091

D1 =1.10m

Db = 1.091 + 1.6094 - 0.80 =1.900

Db =1.90m

Segun el Anexo II, de Hidrologia y Drenaje, seleccionamos el coeficiente C:

Caudal unitario q:

C =9(para arena agruesa, gravas, arena) q = 153.337/90 =1.704

q =1.704m2/s

Reemplazando en la formula (1), obtenemos la longitud del enrocado con rip-rap aguas abajo del colchon: Ls = 0.60 x 9 x (1.10)^1/2 x (1.12 x (1.704 x 1.90 / 1.10)^1/2 - 1) =5.219

Ls =5.20m

D. DISEO DEL ANCHO DEL ENROCADO (ESCOLLERA)

Segun los barrajes fijo y movil, tenemos el ancho (Bo) del enrocado:Datos:Lbf = 90.00 m

Lbm = 5.00 m

Bo = Lbf + Lbm + EEsp = 0.50 m

Bo = 90.00 + 5.00 + 0.50 =95.50

Bo =95.50m