diseño de obras de execedentes
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INGENIERÍA CIVIL
DISEÑO DE OBRAS HIDROTECNIAS
DAVID TOPÓN
Numero de lista 2
SEPTIMO NIVEL
ABRIL – 2013
TRABAJO N° 1
1
1. TEMA:
Diseño de una obra de excedentes
2. OBJETIVOS
Diseñar la obra de excedentes con todos sus componentes, cuya cresta del vertedero coincide con el NAMO
Presentar los gráficos correspondientes al hidrógrama del embalse.
Presentar los planos de los detalles de cada una de las partes de la obra de excedentes y la presa.
3. ANTECEDENTES:
Las obras de control y excedencia son estructuras que forman parte de una presa, ya sea de almacenamiento o derivación y cuya función es la de permitir la salida de los volúmenes de agua excedentes a los de aprovechamiento.Una presa dispone de una o varias obras que permitan el control y la regulación de caudales que lleguen al embalse. En el diseño de una estructura hidráulica capaz de descargar, regular y controlar el flujo de caudales se utiliza el máximo caudal probable que puede presentarse en la sección del embalse, a ese caudal se le llama Caudal Máximo de Avenida (Qmax). Todo el conjunto de estructuras hidráulicas que permiten la descarga de los caudales que sobrepasan la capacidad de almacenamiento del embalse toman el nombre de Obra de Excedentes.
Técnicamente, una obra de excedentes está compuesta de cinco elementos:
1. Canal de acercamiento,2. Vertedero o cimacio,3. Canal de pendiente pronunciada o rápida4. Estructura disipadora de energía5. Canal de restitución.
El segundo y cuarto elementos son estructuras obligatorias en una presa no así los demás elementos que dependen del diseño y emplazamiento de la obra.
SOFTWARE UTILIZADO
H CANELES
2
HCANALES representa una contribución de la Escuela de Ingeniería Agrícola al diseño de canales y estructuras hidráulicas, es importante porque:
• Proporciona una herramienta novedosa y fácil de utilizar para el Ingeniero Mecánico de Fluidos, ingeniero hidráulico, ingeniero civil, ingeniero agrícola, ingeniero agrónomo y otros especialistas que trabajen en el campo del diseño de canales y estructuras hidráulicas.
Permite simplificar los cálculos laboriosos.
• Permite simular el diseño de canales, variando cualquier parámetro hidráulico como: diferentes condiciones de rugosidad, pendiente, forma, y dimensiones del canal.• Reduce enormemente el tiempo de cálculo.• Permite obtener un diseño óptimo.
El sistema permite resolver los problemas más frecuentes que se presentan en el diseño de canales y estructuras hidráulicas, las cuales son:
*Calcular el tirante normal*Calcular el tirante crítico*Calcular el resalto hidráulico*Calcular la curva de remanso*Calcular caudales*Cálculos variados, como pendiente, ancho de solera, coeficiente de rugosidad, diámetros de tuberías
Para las secciones transversales artificiales de uso común: triangular, rectangular, trapezoidal, parabólica y circular.
DATOS DEL PARTIDA
Numero de lista: 1
Número de estudiantes: 16
3
4. MEMORIA TÉCNICA
Para el desarrollo del diseño, cada estudiante multiplicará el valor del caudal por (1+n/N), donde n es el número de orden en la lista y N el número total de estudiantes: Para el presente trabajo, n=2 y si N= 16, el factor de multiplicación es (1+2/16)=1,125. Los datos personales de caudal deben ser 1,125 veces el que consta en la segunda columna.
DATOS DEL TRABAJO
Nivel de Solera del Cause (NSC) = 1255 m.s.n.mNivel de Aguas Máximo de operación del embalse (NAMO) = 1285 m.s.n.m Nivel de Aguas Máximo Extremo (NAME) = 1289 m.s.n.m
CALCULO DEL HIDRÓGRAMA
1.- Para calcular el caudal se lo debe multiplicar por un factor:
f=(1+ nN )=(1+ 2
(16))=1.125Tipo de vertedero CreagerQmax (m3/s) 3937,50Valor a multiplicar según numero de lista
1,125
m 0,49Gravedad (g) 9,81
Tabla 1: Caudales Calculados
TIEMPO (h) CAUDAL (m³/s) CAUDAL CALCULADO(m³/s)
0 0 0,00
2 250 281,25
4 400 450,00
6 640 720,00
8 1300 1462,50
10 2700 3037,50
12 3500 3937,50
14 1800 2025,00
16 1200 1350,00
18 1100 1237,50
20 1000 1125,00
22 900 1012,50
24 700 787,50
26 250 281,25
28 0 0,00
4
2.- Calculo del Δ de Volumen
∆Volumen=(t 2−t 1)∗(Q2−Q 1)∗( 36002∗106
)
Tabla 2: Datos del Hidrógrama
DATOS HIDROGRAMA
TIEMPO (h) CAUDAL (m³/s) CAUDAL CALCULADO(m³/s) Δ VOLUMEN
0 0 0,00 0,00
2 250 281,25 1,01
4 400 450,00 2,63
6 640 720,00 4,21
8 1300 1462,50 7,86
10 2700 3037,50 16,20
12 3500 3937,50 25,11
14 1800 2025,00 21,47
16 1200 1350,00 12,15
18 1100 1237,50 9,32
20 1000 1125,00 8,51
22 900 1012,50 7,70
24 700 787,50 6,48
26 250 281,25 3,85
28 0 0,00 1,01
VOLUMEN TOTAL 127,494
Figura 1: Hidrógrama
0 2 4 6 8 10 12 14 16 180
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500HIDROGRAMA
HIDROGRAMA
Tiempo(h)
Caud
al(m
3/se
g)
5
CALCULO DEL VOLUMEN DEL EMBALSE
1.- Volumen del embalse en millones de metros cúbicos
Tabla 3: Volumen del Embalse
CURVA COTA VOLUMEN COTA VOLUMEN EMBALSE
(msnm) 10^6 (m³)
1280 42,001281 50,001282 60,001283 71,001284 82,001285 93,001286 104,001287 115,001288 126,001289 137,001290 148,001291 159,001292 170,001293 181,001294 192,00
Figura 2: Cota / Volumen del Embalse
1284 1285 1286 1287 1288 1289 12900.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
f(x) = 11 x − 14042
COTA/COLUMEN DEL EMBALSE
COTA
VOLU
MEN
CALCULO DEL ANCHO (B) DEL VERTEDERO
6
1.- Cálculo del Δ del Volumen del embalse
∆ Embalse=Volumen Embalse−Volumen Embalse Inicial
2.- Calculo del Caudal de descarga (Qx)
Q x=Qmax∗(1− ∆EmbalseVolumen total
)
3.- Calculo del ancho (b)
b=QX
m∗√2∗g∗H32
DONDE:
g=9.81 m/seg
m=0.49
tabla 4: cota / volumen
COTA VOLUMENCOTA VOLUMEN EMBALSE
1285,00 93,001285,50 98,501286,00 104,001286,50 109,501287,00 115,001287,50 120,501288,00 126,001288,50 131,501289,00 137,001289,50 142,501290,00 148,00
Tabla 5: Carga sobre el vertedero
7
CARGA SOBRE EL VERTEDEROH DELTA EMBALSE Qx b
0,00 0,00 3937,50 00,50 5,50 3767,64 49101,00 11,00 3597,78 16581,50 16,50 3427,92 8602,00 22,00 3258,06 5312,50 27,50 3088,20 3603,00 33,00 2918,33 2593,50 38,50 2748,47 1934,00 44,00 2578,61 1494,50 49,50 2408,75 1165,00 55,00 2238,89 92
Tomamos una b=149 m ya que se encuentra en el NAME
CALCULO DEL NIVEL MAC DE OPERACIÓN DEL EMBALSE PARA b=149 m
1.- Caudal del Vertedero
Qv=Qx=m∗√2∗g∗b∗H
2.- Volumen del Embalse
V Embalse=Cota+(−48.54 )
0.1453
y= 0.0909x +1276.5 ecuación tomada de la figura 2
El caudal se calculara de cuerdo a la gráfica de cada tramo
Tabla 6: determinación de caudal (Qx)
H Qvert=Qx COTA V EMBALSE Q ecuacion0 0 1285,00 93,00 0,19
0,1 10 1285,10 94,10 9,800,2 29 1285,20 95,20 28,800,3 53 1285,30 96,30 52,020,4 82 1285,40 97,40 81,420,5 114 1285,50 98,50 113,910,6 150 1285,60 99,60 149,490,7 189 1285,70 100,70 188,170,8 231 1285,80 101,80 229,950,9 276 1285,90 102,90 274,82
8
1 323 1286,00 104,00 322,781,1 373 1286,10 105,10 372,191,2 425 1286,20 106,20 424,671,3 479 1286,30 107,30 479,101,4 536 1286,40 108,40 535,471,5 594 1286,50 109,50 593,801,6 655 1286,60 110,60 654,071,7 717 1286,70 111,70 716,281,8 781 1286,80 112,80 780,451,9 847 1286,90 113,90 846,562 915 1287,00 115,00 914,61
2,1 984 1287,10 116,10 983,282,2 1055 1287,20 117,20 1054,662,3 1128 1287,30 118,30 1127,552,4 1202 1287,40 119,40 1201,932,5 1278 1287,50 120,50 1277,822,6 1356 1287,60 121,60 1355,202,7 1435 1287,70 122,70 1434,092,8 1515 1287,80 123,80 1514,472,9 1597 1287,90 124,90 1596,363 1680 1288,00 126,00 1679,74
3,1 1765 1288,10 127,10 1765,483,2 1851 1288,20 128,20 1851,853,3 1939 1288,30 129,30 1939,473,4 2027 1288,40 130,40 2028,363,5 2118 1288,50 131,50 2118,503,6 2209 1288,60 132,60 2209,903,7 2302 1288,70 133,70 2302,563,8 2396 1288,80 134,80 2396,473,9 2491 1288,90 135,90 2491,644 2587 1289,00 137,00 2588,08
Tramo 1y = 3,719 x2 – 686,74 x + 31701
9
92.50 93.00 93.50 94.00 94.50 95.00 95.500
5
10
15
20
25
30
35
f(x) = 3.71900826448543 x² − 686.735537194327 x + 31700.7024795379
Q / V
Volumen Embalse(m3)
Qve
rt (m
3/se
g)
Tramo 2
y = 1,279 x2 – 221,02 x + 9475,2
95.0096.00
97.0098.00
99.00
100.00
101.00
102.00
103.00
104.00
105.000
50
100
150
200
250
300
350
f(x) = 1.27902400630121 x² − 221.015348288918 x + 9475.17256989408
Q / V
Volumen Embalse(m3)
Qve
rt (m
3/se
g)
Tramo 3
10
y = 0,8045 x2 – 122,28 x + 4337,3
104.00 106.00 108.00 110.00 112.00 114.00 116.000
100200300400500600700800900
1000
f(x) = 0.804532932634534 x² − 122.278800401158 x + 4337.25037567911
Q / V
Volumen Embalse(m3)
Qve
rt (m
3/se
g)
Tramo 4
y = 0,6198 x2 – 79,704 x + 1882,5
114.00 116.00 118.00 120.00 122.00 124.00 126.00 128.00100300500700900
11001300150017001900
f(x) = 0.619834710742995 x² − 79.7038567490204 x + 1882.46280989576
Q / V
Volumen Embalse(m3)
Qve
rt (m
3/se
g)
Tramo 5
11
y = 0,5197 x2 – 54,162 x + 254,02
126.00 128.00 130.00 132.00 134.00 136.00 138.00125
625
1125
1625
2125
2625
3125
f(x) = 0.519659403954712 x² − 54.162158777165 x + 254.019308739998
Q / V
Volumen Embalse(m3)
Qve
rt (m
3/se
g)
Figura 3: Caudal / Volumen total
90.00 95.00 100.00 105.00 110.00 115.00 120.00 125.00 130.00 135.00 140.000
500
1000
1500
2000
2500
3000
f(x) = − 0.007579749484 x³ + 3.38360119546 x² − 414.8342381269 x + 15396.78140132
Qt / Vt
VOLUMEN DEL EMBALSE m^3
QVE
RT (m
3/se
g)
CALCULO DEL CAUDAL MAX DE DISEÑO
12
1.- Cálculo de la ΔT
∆T=(h2−h1 )∗3600
Los valores de h1 y h2 se obtienen del hidrógrama.
2.- Calculo de Q1
El valor de Q1 es el caudal que se obtiene del hidrógrama
3.- Calculo de Q2
El valor de Q2 son los valores de Q1 exceptuando el primero.
4.- Calculo de Qx2
Este valor obtenemos al igualarlo con Qx
5.- Calculo de Qx!
El valor de Qx1 es igual al valor de Qx2 pero iniciando desde 0.
6.- Calculo de V2
V 2=V 1+(Q1+Q2
2−Q x 1+Q x 2
2 )∗∆T
106
7.- Calculo de V1
Él valor de V1 es igual a V2 pero iniciando con el valor del volumen del embalse inicial.
8.- Calculo de Qx
Q x=( y∗V 22)+(x2∗V 2 )+ x
los valores de y, x, x2 dependen de la ecuación que se tenga en cada tramo mostradas anteriormente.
13
Tabla 7: Calculo del Q máximo
ΔT Q1 Q2 (Q1+Q2)/2 Qx1 Qx2 (Qx1+Qx2)/2 V1 V2 Qx COTA0 7200 0,00 281,25 140,63 0 8,31 4,16 93,00 93,98 8,31 1285,0
2 7200 281,25 450,00 365,63 8,31 54,3 31,31 93,98 96,39 54,30 1285,3
4 7200 450,00 720,00 585,00 54,3 157,63 105,96 96,39 99,84 157,63 1285,6
6 7200 720,00 1462,50 1091,25 157,63 400,01 278,82 99,84 105,69 400,01 1286,1
8 7200 1462,50 3037,50 2250,00 400,01 1025,66 712,84 105,69 116,76 1025,66 1287,1
10 7200 3037,50 3937,50 3487,50 1025,66 2058,08 1541,87 116,76 130,76 2058,08 1288,4
12 7200 3937,50 2025,00 2981,25 2058,08 2488,36 2273,22 130,76 135,86 2488,36 1288,8
14 7200 2025,00 1350,00 1687,50 2488,355 2113,89 2301,12 135,86 131,44 2113,89 1288,4
16 7200 1350,00 1237,50 1293,75 2113,89 1746,84 1930,37 131,44 126,86 1746,84 1288,0
18 7200 1237,50 1125,00 1181,25 1746,84 1504,27 1625,56 126,86 123,66 1504,27 1287,7
20 7200 1125,00 1012,50 1068,75 1504,27 1324,89 1414,58 123,66 121,17 1324,89 1287,5
22 7200 1012,50 787,50 900,00 1324,885 1155,84 1240,36 121,17 118,72 1155,84 1287,3
24 7200 787,50 281,25 534,38 1155,84 919,51 1037,68 118,72 115,10 919,51 1287,0
26 7200 281,25 0,00 140,63 919,51 642,37 780,94 115,10 110,49 642,37 1286,5
RESULTADOSNAME 1289,0 msnm
CAUDAL DE DISEÑO 2488,36 m3/sb 149 mH 4,0 m
14
Como resultado obtenemos un Qmax = 2488.36 m3/seg, con una cota máxima de 1288.8 msnm para una base b = 149 m.
RESULTADOS
NAME 1289 msnmQ diseño 2488.36 m3/s
b 149 mH 4 m
DISEÑO DEL CANAL DE ACERCAMIENTO
Una vez que se ha determinado el caudal podemos empezar a diseñar los componentes de la obra de excedentes.
1.- Calculo de la altura del Canal Hc
Hc=P1+H
2.- Calculo del Área de la Sección Trapezoidal
A=(b+(m∗Hc ) )∗Hc
3.- Calculo de la Velocidad
V=QA
4.- Calculo de Ho
Ho=H+( V 2
2∗g )Tabla 8: Canal de Acercamiento
Q(m3/seg) 2488,36b(m) 149
P1(m) 1H(m) 4,0Hc(m) 5,0
m 0,49A(m2) 757,25
V(m/seg) 3,29Ho(m) 4,55
El diseño del canal de acercamiento está bien ya que
15
V=3.29 mseg
<5 mseg
DISEÑO DEL VERTEDERO O CIMACIO
El vertedero será diseñado tipo creager, en el cual se utilizan los siguientes datos:
Tabla 9: datos para él diseño del vertedero
H [m] = NAME - NAMO = 4,0m 0,49Cv 0,97
Para él diceño del vertedero usaremos la siguiente tabla, ingresando con el H calculado:
Tabla 10: Calculo de las coordenadas del vertedero
x/H z/H x z
0,0 0,126 0,00 0,50
0,1 0,036 0,40 0,14
0,2 0,007 0,80 0,03
0,3 0,000 1,20 0,00
0,4 0,007 1,60 0,03
0,6 0,060 2,40 0,24
0,8 0,147 3,20 0,59
1,0 0,256 4,00 1,02
1,2 0,393 4,80 1,57
1,4 0,565 5,60 2,26
1,7 0,873 6,80 3,49
2,0 1,235 8,00 4,94
2,5 1,960 10,00 7,84
3,0 2,824 12,00 11,30
3,5 3,818 14,00 15,27
4,0 4,930 16,00 19,72
16
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00
-25.00
-20.00
-15.00
-10.00
-5.00
0.00f(x) = − 4.3368077239109 ln(x) + 1.34226334716899f(x) = − 0.000152759 x⁴ + 0.006510829 x³ − 0.166956735 x² + 0.417944487 x − 0.346577766
PERFIL DEL VERTEDERO
Eje x [m]
Eje
z [m
]
En el vertedero tenemos un:
Z = 1.00 m
x = 4.00m
Tabla 11: Cotas del vertedero
COTAS DEL VERTEDERO
Cota Cresta del Vertedero [m] 1285,00
Cota Final del Vertedero [m] 1284,00
Diferencia (Ho - H) [m] 0,55
CALCULO DEL TIRANTE DEL VERTEDERO (hc)
Tabla 12: datos para calcular el hc
DATOSTo [m] 5,6b [m] 149
Cv 0,97Q [m3/s] 2488,36
El tirante lo calculamos mediante la siguiente expresión:
hc= Q
b∗cv∗√2∗g∗(¿−hc )
Calculamos diferentes hc hasta que se igualen:
hc (m) hc(m)17
0,000 1,64981,6498 1,96811,9681 2,05362,0536 2,07862,0786 2,08612,0861 2,08832,0883 2,08902,0890 2,08922,0892 2,08932,0893 2,08932,0893 2,08932,0893 2,08932,0893 2,08932,0893 2,08932,0893 2,08932,0893 2,08932,0893 2,08932,0893 2,08932,0893 2,08932,0893 2,08932,0893 2,08932,0893 2,0893
Tabla 13: tirante contraído al final de vertedero
Tirante Contraido (Final del Vertedero)
Cv = 0,97To = NMO+(Ho-H)-CFVERT = 5,6
hc = Q/(b*Cv*(2*g*(To-hc))^0.5) = 2,09
Para calcular el radio mínimo de transición entre el vertedero y la rápida usamos la siguiente expresión.
R=5∗hc=10.45m
Por lo que asumimos un radio mínimo de 11 m
DISEÑO DE LA RÁPIDA
Para el cálculo de la rápida vamos a realizarlo por 2 métodos:
1. Por medio de H CANALES2. Por método de las diferencias finitas
Además la rápida se la va a realizar en dos partes:
18
1. La primera con una pendiente suave2. La segunda parte va a tener una pendiente pronunciada
Esto nos sirve para realizar la menor cantidad de corte ya que el movimiento de tierras es un rubro carro y más si es en roca.
PARTE 1 DE LA RÁPIDA
pendiente rapida=Cota final vertedero−cota final 1Distancia Horizontal
Tabla 15: datos de la primera parte de la rápida
parte 1distancia horizontal 294,27
distancia vertical 14,00cota final de la parte 1 1270,00
distancia inclinada 294,60pendiente rapida 0,0476hc de h canales 1,3504
Mediante el programa HCANALES, con integración grafica obtenemos:
Por medio de HCANALES obtenemos un hc=1.198
Por el método de diferencias finitas
19
1.- calculo de h
h=2.0893−0.01
2.- Calculo de A
A=(b+m∗h )∗h
3.- Calculo de X
x=b+2∗h∗√1+m2
4.-calculo de R
R= Ax
5.- Calculo de C
c=1n∗ 6√R
6.-Calculo de K
k=A∗c∗√R
7.- Calculo de ho
ho=h∗( kok )2x
8.- Calculo de ko
ko= Q
√is
9.- Calculo de B
B=b+2∗m∗h
10.- calculo de Fx
fx=
1−
Q2
gA3
B
A∗( 1−ko2
k 2 )11.- Calculo de x
20
ko=2∗log k 1
k 2
logA 1A 2
12.- Calculo de ho
ho=Aa1∗ko
2x
k
Tabla 16: datos para diferencias finitas
DATOSis = 0,0475
b [m] = 149 Ko11417,3
6Q
[m^3/seg] =2488,3
6 x 3,30
n 0,016 ho 1,14L [m] 294,27
m 0
DIFERENCIAS FINITASh A X R C K ho B F(x) F(x+i) dl L
2,0893 311,31 153,18 2,03 70,34 31217,07 1,14 149,00 -51,54 0
2,0793 309,82 153,16 2,02 70,29 30971,14 1,14 149,00 -52,77 -52,15 0,52 0,52
2,0693 308,33 153,14 2,01 70,23 30725,96 1,14 149,00 -54,03 -53,40 0,53 1,06
2,0593 306,84 153,12 2,00 70,18 30481,54 1,14 149,00 -55,32 -54,67 0,55 1,60
2,0493 305,35 153,10 1,99 70,12 30237,87 1,14 149,00 -56,64 -55,98 0,56 2,16
2,0393 303,86 153,08 1,98 70,07 29994,97 1,14 149,00 -58,00 -57,32 0,57 2,74
2,0293
302,37 153,06 1,98 70,01 29752,82 1,14 149,00 -59,39 -58,69 0,59 3,32
2,0193
300,88 153,04 1,97 69,95 29511,43 1,14 149,00 -60,82 -60,10 0,60 3,92
2,0093 299,39 153,02 1,96 69,90 29270,80 1,14 149,00 -62,28 -61,55 0,62 4,54
1,9993 297,90 153,00 1,95 69,84 29030,94 1,14 149,00 -63,79 -63,03 0,63 5,17
1,9893 296,41 152,98 1,94 69,78 28791,84 1,14 149,00 -65,33 -64,56 0,65 5,81
1,9793 294,92 152,96 1,93 69,73 28553,51 1,14 149,00 -66,91 -66,12 0,66 6,48
1,9693 293,43 152,94 1,92 69,67 28315,95 1,14 149,00 -68,54 -67,73 0,68 7,15
1,959 291,94 152,92 1,91 69,61 28079,16 1,14 149,00 -70,21 -69,38 0,69 7,85
21
31,949
3290,45 152,90 1,90 69,55 27843,14 1,14 149,00 -71,93 -71,07 0,71 8,56
1,9393 288,96 152,88 1,89 69,50 27607,90 1,14 149,00 -73,70 -72,82 0,73 9,29
1,9293
287,47 152,86 1,88 69,44 27373,42 1,14 149,00 -75,52 -74,61 0,75 10,03
1,9193 285,98 152,84 1,87 69,38 27139,73 1,14 149,00 -77,39 -76,45 0,76 10,80
1,9093 284,49 152,82 1,86 69,32 26906,81 1,14 149,00 -79,31 -78,35 0,78 11,58
1,8993
283,00 152,80 1,85 69,26 26674,67 1,14 149,00 -81,29 -80,30 0,80 12,38
1,8893 281,51 152,78 1,84 69,20 26443,32 1,14 149,00 -83,33 -82,31 0,82 13,21
1,8793
280,02 152,76 1,83 69,14 26212,74 1,14 149,00 -85,42 -84,38 0,84 14,05
1,8693 278,53 152,74 1,82 69,08 25982,95 1,14 149,00 -87,59 -86,51 0,87 14,91
1,8593 277,04 152,72 1,81 69,02 25753,95 1,14 149,00 -89,81 -88,70 0,89 15,80
1,8493 275,55 152,70 1,80 68,96 25525,74 1,14 149,00 -92,11 -90,96 0,91 16,71
1,8393 274,06 152,68 1,79 68,90 25298,31 1,14 149,00 -94,48 -93,30 0,93 17,64
1,8293 272,57 152,66 1,79 68,84 25071,68 1,14 149,00 -96,92 -95,70 0,96 18,60
1,8193 271,08 152,64 1,78 68,78 24845,84 1,14 149,00 -99,45 -98,19 0,98 19,58
1,8093 269,59 152,62 1,77 68,72 24620,79 1,14 149,00 -102,05 -100,75 1,01 20,59
1,7993 268,10 152,60 1,76 68,65 24396,54 1,14 149,00 -104,74 -103,40 1,03 21,62
1,7893 266,61 152,58 1,75 68,59 24173,09 1,14 149,00 -107,52 -106,13 1,06 22,69
1,7793 265,12 152,56 1,74 68,53 23950,44 1,14 149,00 -110,40 -108,96 1,09 23,78
1,7693
263,63 152,54 1,73 68,47 23728,59 1,14 149,00 -113,37 -111,88 1,12 24,89
1,7593
262,14 152,52 1,72 68,40 23507,55 1,14 149,00 -116,45 -114,91 1,15 26,04
1,7493 260,65 152,50 1,71 68,34 23287,31 1,14 149,00 -119,63 -118,04 1,18 27,22
1,7393 259,16 152,48 1,70 68,28 23067,87 1,14 149,00 -122,93 -121,28 1,21 28,44
1,7293 257,67 152,46 1,69 68,21 22849,25 1,14 149,00 -126,35 -124,64 1,25 29,68
1,7193
256,18 152,44 1,68 68,15 22631,44 1,14 149,00 -129,90 -128,13 1,28 30,96
1,7093
254,69 152,42 1,67 68,08 22414,44 1,14 149,00 -133,58 -131,74 1,32 32,28
1,6993
253,20 152,40 1,66 68,02 22198,25 1,14 149,00 -137,40 -135,49 1,35 33,64
1,6893 251,71 152,38 1,65 67,95 21982,88 1,14 149,00 -141,36 -139,38 1,39 35,03
1,6793
250,22 152,36 1,64 67,89 21768,33 1,14 149,00 -145,49 -143,43 1,43 36,46
1,669 248,73 152,34 1,63 67,82 21554,60 1,14 149,00 -149,78 -147,63 1,48 37,9422
31,659
3247,24 152,32 1,62 67,75 21341,69 1,14 149,00 -154,24 -152,01 1,52 39,46
1,6493 245,75 152,30 1,61 67,69 21129,61 1,14 149,00 -158,89 -156,56 1,57 41,03
1,6393
244,26 152,28 1,60 67,62 20918,35 1,14 149,00 -163,73 -161,31 1,61 42,64
1,6293 242,77 152,26 1,59 67,55 20707,92 1,14 149,00 -168,78 -166,26 1,66 44,30
1,6193 241,28 152,24 1,58 67,49 20498,32 1,14 149,00 -174,05 -171,42 1,71 46,02
1,6093
239,79 152,22 1,58 67,42 20289,55 1,14 149,00 -179,56 -176,81 1,77 47,78
1,5993 238,30 152,20 1,57 67,35 20081,62 1,14 149,00 -185,32 -182,44 1,82 49,61
1,5893
236,81 152,18 1,56 67,28 19874,52 1,14 149,00 -191,35 -188,33 1,88 51,49
1,5793 235,32 152,16 1,55 67,21 19668,26 1,14 149,00 -197,66 -194,50 1,95 53,44
1,5693 233,83 152,14 1,54 67,14 19462,84 1,14 149,00 -204,27 -200,97 2,01 55,45
1,5593 232,34 152,12 1,53 67,07 19258,26 1,14 149,00 -211,22 -207,75 2,08 57,52
1,5493 230,85 152,10 1,52 67,00 19054,53 1,14 149,00 -218,51 -214,87 2,15 59,67
1,5393 229,36 152,08 1,51 66,93 18851,64 1,14 149,00 -226,19 -222,35 2,22 61,90
1,5293 227,87 152,06 1,50 66,86 18649,61 1,14 149,00 -234,26 -230,23 2,30 64,20
1,5193 226,38 152,04 1,49 66,79 18448,42 1,14 149,00 -242,78 -238,52 2,39 66,58
1,5093 224,89 152,02 1,48 66,72 18248,08 1,14 149,00 -251,77 -247,28 2,47 69,06
1,4993 223,40 152,00 1,47 66,64 18048,60 1,14 149,00 -261,28 -256,52 2,57 71,62
1,4893 221,91 151,98 1,46 66,57 17849,98 1,14 149,00 -271,34 -266,31 2,66 74,29
1,4793
220,42 151,96 1,45 66,50 17652,22 1,14 149,00 -282,01 -276,67 2,77 77,05
1,4693
218,93 151,94 1,44 66,42 17455,32 1,14 149,00 -293,33 -287,67 2,88 79,93
1,4593 217,44 151,92 1,43 66,35 17259,28 1,14 149,00 -305,38 -299,36 2,99 82,92
1,4493 215,95 151,90 1,42 66,27 17064,11 1,14 149,00 -318,23 -311,80 3,12 86,04
1,4393 214,46 151,88 1,41 66,20 16869,81 1,14 149,00 -331,94 -325,08 3,25 89,29
1,4293
212,97 151,86 1,40 66,12 16676,38 1,14 149,00 -346,61 -339,27 3,39 92,68
1,4193
211,48 151,84 1,39 66,05 16483,82 1,14 149,00 -362,34 -354,48 3,54 96,23
1,4093
209,99 151,82 1,38 65,97 16292,14 1,14 149,00 -379,26 -370,80 3,71 99,94
1,3993 208,50 151,80 1,37 65,89 16101,34 1,14 149,00 -397,49 -388,37 3,88 103,82
1,3893
207,01 151,78 1,36 65,82 15911,41 1,14 149,00 -417,18 -407,33 4,07 107,89
1,379 205,52 151,76 1,35 65,74 15722,37 1,14 149,00 -438,53 -427,86 4,28 112,1723
31,369
3204,03 151,74 1,34 65,66 15534,21 1,14 149,00 -461,75 -450,14 4,50 116,67
1,3593 202,54 151,72 1,33 65,58 15346,95 1,14 149,00 -487,09 -474,42 4,74 121,42
1,3493
201,05 151,70 1,33 65,50 15160,57 1,14 149,00 -514,84 -500,96 5,01 126,43
1,3393 199,56 151,68 1,32 65,42 14975,08 1,14 149,00 -545,37 -530,10 5,30 131,73
1,3293 198,07 151,66 1,31 65,34 14790,49 1,14 149,00 -579,10 -562,24 5,62 137,35
1,3193
196,58 151,64 1,30 65,26 14606,80 1,14 149,00 -616,58 -597,84 5,98 143,33
1,3093 195,09 151,62 1,29 65,18 14424,01 1,14 149,00 -658,44 -637,51 6,38 149,70
1,2993
193,60 151,60 1,28 65,10 14242,12 1,14 149,00 -705,50 -681,97 6,82 156,52
1,2893 192,11 151,58 1,27 65,02 14061,13 1,14 149,00 -758,78 -732,14 7,32 163,85
1,2793 190,62 151,56 1,26 64,93 13881,06 1,14 149,00 -819,59 -789,18 7,89 171,74
1,2693 189,13 151,54 1,25 64,85 13701,89 1,14 149,00 -889,64 -854,62 8,55 180,28
1,2593 187,64 151,52 1,24 64,77 13523,64 1,14 149,00 -971,20 -930,42 9,30 189,59
1,2493 186,15 151,50 1,23 64,68 13346,30 1,14 149,00 -1067,33 -1019,27 10,19 199,78
1,2393 184,66 151,48 1,22 64,60 13169,89 1,14 149,00 -1182,31 -1124,82 11,25 211,03
1,2293 183,17 151,46 1,21 64,51 12994,39 1,14 149,00 -1322,26 -1252,29 12,52 223,55
1,2193 181,68 151,44 1,20 64,43 12819,82 1,14 149,00 -1496,28 -1409,27 14,09 237,64
1,2093 180,19 151,42 1,19 64,34 12646,18 1,14 149,00 -1718,47 -1607,37 16,07 253,72
1,1993 178,70 151,40 1,18 64,25 12473,47 1,14 149,00 -2012,02 -1865,25 18,65 272,37
1,1893
177,21 151,38 1,17 64,16 12301,69 1,14 149,00 -2417,79 -2214,91 22,15 294,52
Por medio de diferencias finitas tenemos un hc=1.18 m
PARTE 2 DE LA RÁPIDA
pendienterapida=Cota final rapida1−cota de la soleraDistancia Horizontal
Tabla 17: datos de la segunda parte de la rápida
Tirante Contraido (Final de la Rapida)Distancia Horizontal = 90,84
Distancia Vertical = 10,00
24
Distancia Inclinada = 91,39Pendiente Rapida = 0,1050
ha = 5,00hc = h1 = 0,50
Fr^2 = (Q/(b*h)^2)/(9.81*h) = 228,95h2 = hc /2 * ((1+8*Fr^2)^0.5-1)
=10,43
h2 > ha NECESITA COLCHON DE AGUAS
Mediante el programa HCANALES, con integración grafica obtenemos:
Por medio de HCANALES obtenemos un hc=1.1669
Por el método de diferencias finitas
Tabla 18: datos para diferencias finitas
1.- calculo de h
h=2.0893−0.01
2.- Calculo de A
A=(b+m∗h )∗h
25
3.- Calculo de X
x=b+2∗h∗√1+m2
4.-calculo de R
R= Ax
5.- Calculo de C
c=1n∗ 6√R
6.-Calculo de K
k=A∗c∗√R
7.- Calculo de ho
ho=h∗( kok )2x
8.- Calculo de ko
ko= Q
√is
9.- Calculo de B
B=b+2∗m∗h
10.- calculo de Fx
fx=
1−
Q2
gA3
B
A∗( 1−ko2
k 2 )11.- Calculo de x
ko=2∗log k 1
k 2
logA 1A 2
12.- Calculo de ho
26
ho=Aa1∗ko
2x
k
Tabla 18: datos para diferencias finitas
DATOSis = 0,1047
b [m] = 149 Ko 7690,23Q
[m^3/seg] =2488,3
6 x 3,30
n 0,016 ho 0,89L [m] 90,84
m 0
DIFERENCIAS FINITASh A X R C K ho B F(x) F(x+i) dl L
2,0893 311,31 153,1
8 2,03 70,34 31217,07 0,89 149,00 -21,56 0
2,0793 309,82 153,1
6 2,02 70,29 30971,14 0,89 149,00 -22,04 -21,80 0,22 0,22
2,0693 308,33 153,1
4 2,01 70,23 30725,96 0,89 149,00 -22,54 -22,29 0,22 0,44
2,0593 306,84 153,1
2 2,00 70,18 30481,54 0,89 149,00 -23,04 -22,79 0,23 0,67
2,0493 305,35 153,1
0 1,99 70,12 30237,87 0,89 149,00 -23,56 -23,30 0,23 0,90
2,0393 303,86 153,0
8 1,98 70,07 29994,97 0,89 149,00 -24,08 -23,82 0,24 1,14
2,0293 302,37 153,0
6 1,98 70,01 29752,82 0,89 149,00 -24,62 -24,35 0,24 1,38
2,0193 300,88 153,0
4 1,97 69,95 29511,43 0,89 149,00 -25,17 -24,90 0,25 1,63
2,0093 299,39
153,02 1,96 69,90 29270,80 0,89
149,00 -25,73 -25,45 0,25 1,89
1,9993
297,90153,0
01,95 69,84 29030,94 0,89
149,00
-26,31 -26,02 0,26 2,15
1,9893
296,41 152,98
1,94 69,78 28791,84 0,89 149,00
-26,90 -26,60 0,27 2,41
1,9793 294,92 152,9
6 1,93 69,73 28553,51 0,89 149,00 -27,50 -27,20 0,27 2,69
1,9693 293,43 152,9
4 1,92 69,67 28315,95 0,89 149,00 -28,11 -27,81 0,28 2,96
1,9593 291,94
152,92 1,91 69,61 28079,16 0,89
149,00 -28,74 -28,43 0,28 3,25
1,9493 290,45 152,9
0 1,90 69,55 27843,14 0,89 149,00 -29,39 -29,07 0,29 3,54
1,9393 288,96
152,88 1,89 69,50 27607,90 0,89
149,00 -30,05 -29,72 0,30 3,84
1,929 287,47 152,8 1,88 69,44 27373,42 0,89 149,0 -30,73 -30,39 0,30 4,14
27
3 6 01,919
3285,98 152,8
41,87 69,38 27139,73 0,89 149,0
0-31,42 -31,07 0,31 4,45
1,9093 284,49
152,82 1,86 69,32 26906,81 0,89
149,00 -32,13 -31,77 0,32 4,77
1,8993
283,00 152,80
1,85 69,26 26674,67 0,89 149,00
-32,85 -32,49 0,32 5,09
1,8893 281,51 152,7
8 1,84 69,20 26443,32 0,89 149,00 -33,60 -33,23 0,33 5,42
1,8793 280,02
152,76 1,83 69,14 26212,74 0,89
149,00 -34,36 -33,98 0,34 5,76
1,8693
278,53 152,74
1,82 69,08 25982,95 0,89 149,00
-35,14 -34,75 0,35 6,11
1,8593 277,04
152,72 1,81 69,02 25753,95 0,89
149,00 -35,94 -35,54 0,36 6,47
1,8493
275,55 152,70
1,80 68,96 25525,74 0,89 149,00
-36,77 -36,35 0,36 6,83
1,8393 274,06 152,6
8 1,79 68,90 25298,31 0,89 149,00 -37,61 -37,19 0,37 7,20
1,8293 272,57
152,66 1,79 68,84 25071,68 0,89
149,00 -38,47 -38,04 0,38 7,58
1,8193 271,08 152,6
4 1,78 68,78 24845,84 0,89 149,00 -39,36 -38,92 0,39 7,97
1,8093 269,59 152,6
2 1,77 68,72 24620,79 0,89 149,00 -40,27 -39,82 0,40 8,37
1,7993 268,10 152,6
0 1,76 68,65 24396,54 0,89 149,00 -41,21 -40,74 0,41 8,78
1,7893 266,61 152,5
8 1,75 68,59 24173,09 0,89 149,00 -42,17 -41,69 0,42 9,19
1,7793 265,12 152,5
6 1,74 68,53 23950,44 0,89 149,00 -43,15 -42,66 0,43 9,62
1,7693 263,63 152,5
4 1,73 68,47 23728,59 0,89 149,00 -44,16 -43,66 0,44 10,06
1,7593 262,14 152,5
2 1,72 68,40 23507,55 0,89 149,00 -45,21 -44,68 0,45 10,51
1,7493 260,65 152,5
0 1,71 68,34 23287,31 0,89 149,00 -46,27 -45,74 0,46 10,96
1,7393
259,16152,4
81,70 68,28 23067,87 0,89
149,00
-47,37 -46,82 0,47 11,43
1,7293
257,67 152,46
1,69 68,21 22849,25 0,89 149,00
-48,51 -47,94 0,48 11,91
1,7193 256,18 152,4
4 1,68 68,15 22631,44 0,89 149,00 -49,67 -49,09 0,49 12,40
1,7093 254,69 152,4
2 1,67 68,08 22414,44 0,89 149,00 -50,86 -50,27 0,50 12,90
1,6993 253,20
152,40 1,66 68,02 22198,25 0,89
149,00 -52,10 -51,48 0,51 13,42
1,6893
251,71152,3
81,65 67,95 21982,88 0,89
149,00
-53,36 -52,73 0,53 13,95
1,6793
250,22 152,36
1,64 67,89 21768,33 0,89 149,00
-54,67 -54,02 0,54 14,49
1,6693
248,73 152,34
1,63 67,82 21554,60 0,89 149,00
-56,01 -55,34 0,55 15,04
1,6593 247,24
152,32 1,62 67,75 21341,69 0,89
149,00 -57,40 -56,71 0,57 15,61
1,6493
245,75 152,30
1,61 67,69 21129,61 0,89 149,00
-58,83 -58,11 0,58 16,19
1,639 244,26 152,2 1,60 67,62 20918,35 0,89 149,0 -60,30 -59,57 0,60 16,7828
3 8 01,629
3242,77 152,2
61,59 67,55 20707,92 0,89 149,0
0-61,82 -61,06 0,61 17,39
1,6193 241,28
152,24 1,58 67,49 20498,32 0,89
149,00 -63,39 -62,60 0,63 18,02
1,6093
239,79 152,22
1,58 67,42 20289,55 0,89 149,00
-65,01 -64,20 0,64 18,66
1,5993 238,30 152,2
0 1,57 67,35 20081,62 0,89 149,00 -66,68 -65,84 0,66 19,32
1,5893 236,81
152,18 1,56 67,28 19874,52 0,89
149,00 -68,40 -67,54 0,68 20,00
1,5793
235,32 152,16
1,55 67,21 19668,26 0,89 149,00
-70,18 -69,29 0,69 20,69
1,5693 233,83
152,14 1,54 67,14 19462,84 0,89
149,00 -72,03 -71,11 0,71 21,40
1,5593
232,34 152,12
1,53 67,07 19258,26 0,89 149,00
-73,93 -72,98 0,73 22,13
1,5493 230,85 152,1
0 1,52 67,00 19054,53 0,89 149,00 -75,91 -74,92 0,75 22,88
1,5393 229,36
152,08 1,51 66,93 18851,64 0,89
149,00 -77,95 -76,93 0,77 23,65
1,5293 227,87 152,0
6 1,50 66,86 18649,61 0,89 149,00 -80,06 -79,00 0,79 24,44
1,5193 226,38 152,0
4 1,49 66,79 18448,42 0,89 149,00 -82,25 -81,16 0,81 25,25
1,5093 224,89 152,0
2 1,48 66,72 18248,08 0,89 149,00 -84,52 -83,38 0,83 26,08
1,4993 223,40 152,0
0 1,47 66,64 18048,60 0,89 149,00 -86,87 -85,70 0,86 26,94
1,4893 221,91 151,9
8 1,46 66,57 17849,98 0,89 149,00 -89,31 -88,09 0,88 27,82
1,4793 220,42 151,9
6 1,45 66,50 17652,22 0,89 149,00 -91,85 -90,58 0,91 28,73
1,4693 218,93 151,9
4 1,44 66,42 17455,32 0,89 149,00 -94,48 -93,17 0,93 29,66
1,4593 217,44 151,9
2 1,43 66,35 17259,28 0,89 149,00 -97,22 -95,85 0,96 30,62
1,4493
215,95151,9
01,42 66,27 17064,11 0,89
149,00
-100,06 -98,64 0,99 31,60
1,4393
214,46 151,88
1,41 66,20 16869,81 0,89 149,00
-103,02 -101,54 1,02 32,62
1,4293 212,97 151,8
6 1,40 66,12 16676,38 0,89 149,00 -106,10 -104,56 1,05 33,66
1,4193 211,48 151,8
4 1,39 66,05 16483,82 0,89 149,00 -109,32 -107,71 1,08 34,74
1,4093 209,99
151,82 1,38 65,97 16292,14 0,89
149,00 -112,66 -110,99 1,11 35,85
1,3993
208,50151,8
01,37 65,89 16101,34 0,89
149,00
-116,15 -114,41 1,14 37,00
1,3893
207,01 151,78
1,36 65,82 15911,41 0,89 149,00
-119,80 -117,98 1,18 38,18
1,3793
205,52 151,76
1,35 65,74 15722,37 0,89 149,00
-123,61 -121,70 1,22 39,39
1,3693 204,03
151,74 1,34 65,66 15534,21 0,89
149,00 -127,59 -125,60 1,26 40,65
1,3593
202,54 151,72
1,33 65,58 15346,95 0,89 149,00
-131,76 -129,68 1,30 41,95
1,349 201,05 151,7 1,33 65,50 15160,57 0,89 149,0 -136,13 -133,94 1,34 43,2829
3 0 01,339
3199,56 151,6
81,32 65,42 14975,08 0,89 149,0
0-140,70 -138,41 1,38 44,67
1,3293 198,07
151,66 1,31 65,34 14790,49 0,89
149,00 -145,51 -143,11 1,43 46,10
1,3193
196,58 151,64
1,30 65,26 14606,80 0,89 149,00
-150,55 -148,03 1,48 47,58
1,3093 195,09 151,6
2 1,29 65,18 14424,01 0,89 149,00 -155,86 -153,21 1,53 49,11
1,2993 193,60
151,60 1,28 65,10 14242,12 0,89
149,00 -161,44 -158,65 1,59 50,70
1,2893
192,11 151,58
1,27 65,02 14061,13 0,89 149,00
-167,33 -164,39 1,64 52,34
1,2793 190,62
151,56 1,26 64,93 13881,06 0,89
149,00 -173,54 -170,43 1,70 54,05
1,2693
189,13 151,54
1,25 64,85 13701,89 0,89 149,00
-180,10 -176,82 1,77 55,82
1,2593 187,64 151,5
2 1,24 64,77 13523,64 0,89 149,00 -187,04 -183,57 1,84 57,65
1,2493 186,15
151,50 1,23 64,68 13346,30 0,89
149,00 -194,40 -190,72 1,91 59,56
1,2393 184,66 151,4
8 1,22 64,60 13169,89 0,89 149,00 -202,20 -198,30 1,98 61,54
1,2293 183,17 151,4
6 1,21 64,51 12994,39 0,89 149,00 -210,49 -206,35 2,06 63,60
1,2193 181,68 151,4
4 1,20 64,43 12819,82 0,89 149,00 -219,32 -214,91 2,15 65,75
1,2093 180,19 151,4
2 1,19 64,34 12646,18 0,89 149,00 -228,74 -224,03 2,24 67,99
1,1993 178,70 151,4
0 1,18 64,25 12473,47 0,89 149,00 -238,80 -233,77 2,34 70,33
1,1893 177,21 151,3
8 1,17 64,16 12301,69 0,89 149,00 -249,57 -244,18 2,44 72,77
1,1793 175,72 151,3
6 1,16 64,07 12130,85 0,89 149,00 -261,12 -255,34 2,55 75,33
1,1693 174,23 151,3
4 1,15 63,98 11960,95 0,89 149,00 -273,55 -267,34 2,67 78,00
1,1593
172,74151,3
21,14 63,89 11791,99 0,89
149,00
-286,95 -280,25 2,80 80,80
1,1493
171,25 151,30
1,13 63,80 11623,97 0,89 149,00
-301,44 -294,20 2,94 83,74
1,1393 169,76 151,2
8 1,12 63,71 11456,90 0,89 149,00 -317,15 -309,30 3,09 86,84
1,1293 168,27 151,2
6 1,11 63,62 11290,79 0,89 149,00 -334,24 -325,70 3,26 90,09
Por medio de diferencias finitas tenemos un hc=1.129 m
DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE DISIPACIÓN DE ENERGÍA (COLCHÓN DE AGUAS)
Analizando los valores del resalto hidráulico mediante fórmulas y el HCANALES definimos que necesitamos diseñar un colchón de aguas
30
Como podemos observar el valor del tirante conjugado (y2) es de 8.24 m, y la longitud del resalto es de 37.4 m.
Cálculo del disipador de energía
Anteriormente determinamos que era necesario el diseño de un disipador de energía, en nuestro caso será un colchón de aguas. El valor de 6.42m calculados con esta fórmula son es semejante al valor que nos da HCANALES.
Tabla 19: datos para él diseño del colchón de aguas
31
m = 0,490ns = 0,990
To = NMO+(Ho-H)-NSC = 5,550Hp = (Q / (m*b*(2*g)^0.5)) = 2,007
ns * h2 = Hp + c + d = 8,195
Dónde:
Ns= tomado del libro de principios de hidráulica
Hp= Qm∗b∗√(2∗g)
CALCULO DE C Y D
Tabla 20: cálculo de d y c para el colchón de aguas.
d c 2 4,19
2,5 3,69 3 3,19 OPCIÓN SELECCIONADA
3,5 2,69 4 2,19
4,5 1,69
Tabla 21: tirante y longitud del colchón de aguas
is=16.67∗(hc−h1)
Cota del fondo [m] 1255,00hcr [m] =
(Q^2/(g*b^2))^(1/3)3,05
Longitudls = 16.67 (hcr-h1) [m] 26.8
lp [m] = 27.00
DETALLE DE LA PRESA
32
Opción 2 con b=25933
COTA VOLUMEN CARGA SOBRE EL VERTEDERO
COTA VOLUMEN EMBALSE HDELTA
EMBALSE Qx b1285,00 93,00 0,00 0,00 3937,50 01285,50 98,50 0,50 5,50 3767,64 49101286,00 104,00 1,00 11,00 3597,78 16581286,50 109,50 1,50 16,50 3427,92 8601287,00 115,00 2,00 22,00 3258,06 5311287,50 120,50 2,50 27,50 3088,20 3601288,00 126,00 3,00 33,00 2918,33 2591288,50 131,50 3,50 38,50 2748,47 1931289,00 137,00 4,00 44,00 2578,61 1491289,50 142,50 4,50 49,50 2408,75 1161290,00 148,00 5,00 55,00 2238,89 921290,50 153,50 5,50 60,50 2069,03 741291,00 159,00 6,00 66,00 1899,17 601291,50 164,50 6,50 71,50 1729,31 481292,00 170,00 7,00 77,00 1559,45 391292,25 28257
H Qvert=Qx COTA V EMBALSE Q ecuacion0 0 1285,00 93,00 3,33
0,1 18 1285,10 94,10 21,360,2 50 1285,20 95,20 53,390,3 92 1285,30 96,30 91,030,4 142 1285,40 97,40 142,410,5 199 1285,50 98,50 199,110,6 261 1285,60 99,60 261,130,7 329 1285,70 100,70 328,470,8 402 1285,80 101,80 401,130,9 480 1285,90 102,90 479,121 562 1286,00 104,00 562,42
1,1 649 1286,10 105,10 647,931,2 739 1286,20 106,20 738,981,3 833 1286,30 107,30 833,451,4 931 1286,40 108,40 931,321,5 1033 1286,50 109,50 1032,611,6 1138 1286,60 110,60 1137,301,7 1246 1286,70 111,70 1245,401,8 1358 1286,80 112,80 1356,911,9 1472 1286,90 113,90 1471,832 1590 1287,00 115,00 1590,16
2,1 1711 1287,10 116,10 1710,16
34
2,2 1834 1287,20 117,20 1834,092,3 1961 1287,30 118,30 1960,672,4 2090 1287,40 119,40 2089,902,5 2222 1287,50 120,50 2221,772,6 2357 1287,60 121,60 2356,282,7 2494 1287,70 122,70 2493,442,8 2634 1287,80 123,80 2633,242,9 2776 1287,90 124,90 2775,683 2921 1288,00 126,00 2920,77
3,1 3068 1288,10 127,10 3067,493,2 3218 1288,20 128,20 3217,423,3 3370 1288,30 129,30 3369,573,4 3524 1288,40 130,40 3523,943,5 3681 1288,50 131,50 3680,533,6 3840 1288,60 132,60 3839,343,7 4001 1288,70 133,70 4000,373,8 4164 1288,80 134,80 4163,623,9 4330 1288,90 135,90 4329,094 4497 1289,00 137,00 4496,78
35
TABLA PARA B=259
ΔT Q1 Q2 (Q1+Q2)/2 Qx1 Qx2 (Qx1+Qx2)/2 V1 V2 Qx COTA0 7200 0,00 281,25 140,63 0 18,03 9,02 93,00 93,95 18,03 1285,02 7200 281,25 450,00 365,63 18,03 86,75 52,39 93,95 96,20 86,75 1285,24 7200 450,00 720,00 585,00 86,75 240,14 163,44 96,20 99,24 240,14 1285,56 7200 720,00 1462,50 1091,25 240,14 573,335 406,74 99,24 104,17 573,34 1286,0
8 72001462,5
0 3037,50 2250,00 573,335 1403,51 988,42 104,17 113,25 1403,511286,8
10 72003037,5
0 3937,50 3487,50 1403,512635,66
5 2019,59 113,25 123,82 2635,671287,8
12 72003937,5
0 2025,00 2981,25 2635,665 2856,23 2745,95 123,82 125,51 2856,231287,9
14 72002025,0
0 1350,00 1687,50 2856,2252127,98
5 2492,11 125,51 119,72 2127,991287,4
16 72001350,0
0 1237,50 1293,75 2127,9851640,27
5 1884,13 119,72 115,47 1640,281287,0
18 72001237,5
0 1125,00 1181,25 1640,2751385,85
5 1513,07 115,47 113,08 1385,861286,8
20 72001125,0
0 1012,50 1068,75 1385,855 1216,31 1301,08 113,08 111,41 1216,311286,6
22 72001012,5
0 787,50 900,00 1216,31 1053,05 1134,68 111,41 109,72 1053,051286,5
24 7200 787,50 281,25 534,38 1053,05 798,625 925,84 109,72 106,90 798,63 1286,226 7200 281,25 0,00 140,63 798,625 503,185 650,91 106,90 103,23 503,19 1285,9
36
RESULTADOSNAME 1288,0 msnm
CAUDAL DE DISEÑO 2856,23 m3/sb 259 mH 3,0 m
37
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Se optó para el diseño un b = 149 m ya que es el más óptimo al no
realizar demasiada excavación, mientras que con un b= 259 m se
reducía un poco la longitud del colchón de aguas lo que se puede
considerar mínima para la excavación que se debe realizar en toda la
obra de excedentes.
Se optó un b=149 m ya que con en esta cota se obtiene un volumen
de embalse mayor al requerido y nos ofrece un volumen de agua de
reserva en caso de sequías.
El programa HCANALES es una gran ayuda en el cálculo de canales.
Es importante calcular el caudal de diseño respecto ancho del
vertedero más óptimo para así asegurar su perfecto funcionamiento
en los casos extremos.
Se debe tratar de comprobar por varios métodos los cálculos que se
realizan para así poder estar seguro de que lo diseñado está bien y
trabaje de la mejor manera.
Para realizar el cálculo del caudal es importante realizarlo por tramos
ya que la curva no es de tendencia lineal, y es mejor hacer lo más
aproximado posible.
BIBLIOGRAFÍA
PRINCIPIOS DE HIDRÁULICA – ING. W. SANDOVAL 1993
DISEÑO DE PRESAS PEQUEÑAS, UNITED STATES BUREAU OF RECLAMATION
http://sisbib.unmsm.edu.pe/BibVirtualdata/monografias/basic/
palomino_bj/palomino_bj.pdf
38