diseño de presa embalse yaucan

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  • 7/24/2019 Diseo de Presa Embalse Yaucan

    1/66

    VOLUMEN UTIL DE RESERVORIOVIDA UTIL A CONSERVAR EL RESRVORIOTASA SEDIMENTACION ANUALMATERIAL CONSIDERADO EN PRESAS

    COEFICIENTE PARA FUNDACION ROCOSA SISMICAPERIODO DE OLASLONGITUD DEL RESERVORIO

    ELEVACION AREA PARCIAL AREA PARCIAL

    m22450 0.000 0.0002455 0.000 0.0002460 5074.135 0.005

    2465 61885.098 0.0622470 169321.663 0.1692475 269866.042 0.2702480 447342.914 0.4472485 853681.731 0.8542490 1345418.498 1.3452495 1898688.197 1.8992500 2417268.696 2.4172505 2969458.119 2.9692510 3575189.178 3.575

    2515 4215474.115 4.2152520 4752502.054 4.7532525 5253424.287 5.2532530 5769935.965 5.7702535 6282793.441 6.2832540 6773597.364 6.7742545 7214404.959 7.2142550 7657443.813 7.657

    a) Grafca de curvas caracteristicas

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    b) Volumen muertoVm!"V#$%1

    c) volumen util de embalse

    Vu!"V#$%2

    d) Volumen ma&imo de o'eraci(nVm& *

    e)su'eralmacenamientoVr!"V#$%3

    +) calculo de borde libre,-e

    +.1) altura de mareas,m

    +.2)altura de olas,-e/18mos

    ) su'erfcie inclinada,e

    %) asentamiento ma&imo de corona,

    i)altura de seuridad,a)b)c)d)'resa mediana

    0.000 30.000 60.000 90.000 120.000 150.000 18

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    # $"#

    $ #:$

    !"V#$ # :#

    !: # :!

    ;) verifcacion de taludes,

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    165 MMC50 AOS

    0.3 MMCG:=G>=G*

    1.11.55 Seg

    13.924km

    VOL. PARCIAL(MMC) VOL. ACUMU(MMC)

    0.000 0.0000.000 0.0000.013 0.013

    0.167 0.1800.578 0.7581.098 1.8561.793 3.6493.253 6.9025.498 12.3998.110 20.510

    10.790 31.30013.467 44.76616.362 61.128

    19.477 80.60522.420 103.02525.015 128.03927.558 155.59830.132 185.73032.641 218.37134.970 253.34137.180 290.520

    !"V#$#9 V9 64#6

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    15>>:2491.603>!>

    36.603mts

    165>>:2534.049 >!> altura %idraulica42.446mts

    180>>:

    20>>:2537.186msnm

    3.137

    9.2826666667 m v 6

    0.0015105951mts

    1.3420656848m2.149989227m

    1.423 mG:=G>=G* 1?@10AB4)

    5.404 m

    1.04557335141.423

    0.6

    30//100 %1.8B3.0BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB 1.8

    .000 210.000 240.000 270.000 300.0000.000 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.00

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    8.629

    90.814

    2545.814>!>

    bcorona 10.48 C10.5!"V#$ # :! 2545.814

    2.26 C2.51.70C2

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    VELOCIDAD DEL VIENTO 21.6km/hora15

    SUPERALMACENAMIENTO 20 MMC26.56

    40PESO DEL MATERIAL SATURADO 2320kg/m

    ANGULO DE DIRECCION DEL VIENTO CON FETC!

    TALUD ASUMIDO DE LA PRESA (#)

    ANGULO DE FRICCION DEL MATERIAL ($)

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    82.1859583

    mDs

    cmDse

    7.000 8.000

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 13 "!G. >sc. J# $K >

    DISEO DE LA PRESA DE EM%ALSE &'AUCAN&

    DIMENSIONAMIENTO DE LA PRESA DE EM%ALSE

    A)Datos otorgados para el diseo

    :a'acidad util de embalse, * MMC:a'acidad de su'eralmacena +, MMC

    asa de sed. 'romedio anual, ,. MMCVolumen de muerto , * MMC

    *erLodo de las , .** -eg!ivel de +ondo del rio, +**.,, m-m*erLodo de iseEo , *, a0o-

    datos a determinar:

    M!ivel de coronamiento de la 'resaM!># N cota de coronamiento del nOcleo im'ermeableM !> @!ivel de auas ma&imas de o'eraci(n)M !>" @!ivel de auas minimas)M ordo $ibre

    M :ota de coronamiento del nOcleo im'ermeableM ltura mI&ima de aua en el embalse %asta el !>M nc%o total de coronamiento de la 'resa. !># M aludes del nOcleo im'ermeable @ oriPontal, Vertical)

    e la in+ormacion tenemos lo siuiente

    +**.,,

    VS1 +, MMC

    NAMO

    volumen util de almacenamiento

    NAMI

    Volumen muerto

    "UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO"FACULTAD DE INGENIER2A CIVIL3 SISTEMAS ' AR4UITECTURA

    DISEO DE O%RAS !IDRAULICASPROFESOR:

    ING. Msc. JOSE ARBUL RAMOS

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 14 "!G. >sc. J# $K >

    C5a6ro 6e N78e9e- 8- Area- Par:7a9e- e 9a ;oa 6e E

    78e9 (m-m) Area- Par. (km+) E=5767->a:7a (m) o95me ?ar (MMC)2455 0.000 0.000 0.0002460 5.074 5.000 0.0132465 61.885 5.000 0.1672470 169.322 5.000 0.5782475 269.866 5.000 1.0982480 447.343 5.000 1.7932485 853.682 5.000 3.2532490 1345.418 5.000 5.4982495 1898.688 5.000 8.110

    2500 2417.269 5.000 10.7902505 2969.458 5.000 13.4672510 3575.189 5.000 16.3622515 4215.474 5.000 19.4772520 4752.502 5.000 22.4202525 5253.424 5.000 25.0152530 5769.936 5.000 27.5582535 6282.793 5.000 30.1322540 6773.597 5.000 32.6412545 7214.405 5.000 34.9702550 7657.444 5.000 37.180

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 15 "!G. >sc. J# $K >

    ELA%ORACION DE LA GRAFICA@ VOLUMEN ELEVACIONES

    Ca9:59o 6e9 8o95me >o>a9 6e ag5a =5e a?or>a 9a :5e:aB) e los datos e&traidos de la rafca anterior tenemos,

    NAMO 1+*.,* m-m Vo95me *., MMC

    NAMI 1+B., m-m Vo95me *., MMC

    NAME1+*.B m-m Vo95me +,,., MMC

    Vo95me >o>a9 1 +,,.,,, MMC

    0 50 100 150 200

    220033004400550066007700

    2455

    24602465

    2470

    2475

    2480

    2485

    2490

    2495

    2500

    2505

    2510

    25152520

    2525

    2530

    2535

    2540

    2545

    2550

    Vo95me 6e a9ma:eam7e>o e MMC

    E9e8a:7o e m-m

    Area- , m+

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 16 "!G. >sc. J# $K >

    C) #sQuema de niveles en la 'resa de embalse

    200.0 >>:!># +*.Bm-m

    u'er almacenamiento 20.0 >>:!> +*.,*m-m

    165.0 >>:

    !>" m-m

    Vol. >uerto, *., MMC

    A9>5ra e->r5:>5ra9 6e 9a Pre-a &!&

    D) #s la altura minima de la 'resa N de'ende de la altura %idraulica N el borde lib

    A9>5ra h76ra597:a #s la altura %asta la cual se eleva el aua debido a la 'resencia de la 'resa=

    elevacion entre el 'unto mas ba;o en el lec%o oriinal del rio= en el 'lano verestructura= N el nivel de control mas alto en el vaso. $a altura %idraulica de ucomo,

    $ueo la altura %idraulica,

    H+.B m-m Ca9:59o 6e9

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 17 "!G. >sc. J# $K >

    altura de marea @m)

    e>:h o a9:a:e.L5ego F 1 9282.6667m

    F 1 B.+H km

    ? atos 'ara el viento,

    Velocidad del Viento , .,, m/- irecci(n del Viento , E->e

    *., J

    ? *ro+undidad media del vaso FF,D 1 H+.B m-m

    ? eem'laPando en la +ormula,

    a) i la su'erfcie es vertical o 'racticamente vertical

    tenemos dos casos,

    S7 F K H km ! ( -7e6o

    S7 F H km ! (m )

    'ara el calculo de Rm se tiene la siuiente +ormula,

    .+ m

    lueo, +.*, m

    b) i la su'erfcie es inclinada.#n este caso la ola trata de remontar el talud B embalamiento

    Calculo de "hm" :

    Snulo entre la irec. del Viento N -etc% (") @

    hm =

    Altura de olas "HE" (signifcativa de rodamiento de las olas sobre el talud a

    != a9>5ra ?rome

    e9eg7mo- e9 ?r7mero ?or -er e9@ Fe>:h H km

    lueo la altura de ola sinifcativa FhsF se %alla de la siuie

    entonces H' =

    hs

    =

    DFVhm

    .2600

    cos..2

    4

    1

    2

    1' 26.076.034.0 xFxFH +=

    '602.1 Hhs =

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 18 "!G. >sc. J# $K >

    :uando las su'erfcies llean a la su'erfcies= rom'en N remontan=siuiente +ormula,

    siendo, +recuencia de las olas @se) 1.55 se

    9.81 mDseA2anulo Que de'ende del talud de la 're

    %s se calcula con la +ormula anterior

    N

    e acuerdo a las tablas entreadas 'or el ineniero= 'arade tierra se tiene @'a 37 B libro de obras de almacenami

    T7?o 6e Pre-a a956 Ag5a- Arr7

    rcillas N limos de ba;a com'resibilidad. :$ N >l

    renas con limos N arcilla. :

    renas limosas N arenas con 'ocos fnos. * N U

    en de'endencia dsuelos en la 'resa

    base 1,2.0 B

    entonces HE =

    Altura por asentamiento maximo de la corona"Hc"

    0.40

    0.25

    0.20

    0.10

    tghgTH SE ..4.0=

    '602.1 Hh

    s =

    2

    1

    '.034.0 xFH +=

    2

    .HKhc=

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 19 "!G. >sc. J# $K >

    >ePcla de Grava con arenas . G:=G> N G*

    i sabemos Que un suelo alo mal raduado tiene un coe+. de 'ermeabien raduado= entonces el material de la *resa sera una mePcla de rsiendo su nucleo de material arcillo B limoso @'redominando la arcilla)=

    escoemos el valor 'ara FTF, 1

    sabemos Que la altura de la 'resa es la altura %idraulica entonces ten! 1 H+.B m-m

    lueo a'licando la +ormula tenemos, h: 1 *,. :mlueo, h: 1 *., m

    *ara %allar la altura de seuridad tenemos los siuientes criterios,? 1 :riterio >aNor de los tres valores ,

    W 1D3 @ !># X !>) B1.046 msnm1.423 m

    W >Lnimo 60 cm. 0.600 mMa 1 ,.BH m

    ? 2 :riterio @eOn Justin) *ara este criterio se %ace uso de las consideraciones de diseEo de l

    @'a. 36 B libro de obras de almacenamiento)

    i'os de 'resas lturas @m)a;as / 30 m

    >edias 30 a 100 m

    ltas W 100 m

    H+.B

    #ntonces se afrma Que la altura estructural de la 'resa sera maNor 'ovemos los siuientes criterios,

    *or lo tanto se ado'tara una altura de,

    !-e 1 .H, m

    a me e e :a :5 o e or e re -e ee e a orm5 a a

    0.08

    Altura de seguridad "Hse"

    W ltura de la !E

    ebido a Que la altura %idraulica de la 'resa es de ! 1

    *resas a;as %se

    = 0.9 - 1.5 m

    *resas >edianas %se

    = 1.8 - 3.0 m

    *resas ltas %se

    = 3.0 - 9.0 m

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 20 "!G. >sc. J# $K >

    95ego @ Ca9:59o 6e 9a A9>5ra E->r5:>5ra9

    #sta altura se obtiene con la siuiente e&'resion,

    siendo,%3

    h3 = . m

    95ego@ H = B.* m !ivel de :resta de la corona es,

    +*.*,, m-m

    A:ho 6e :oroaF)

    *ara su determinaci(n se %a utiliPado +(rmulas em'Lricas N las 'ro'orcionadas '#s'aEol N Ja'onYs las cuales se %an am'liado a las Ponas sLsmicas= al iual Que l

    h 1 altura mI&ima de la 'resa.! 1 cara de aua en la secci(n mI&ima de la 'resa.

    *ara +undaci(n rocosa en reiones sLsmicas,

    *ara +undaci(n no rocosa en reiones sLsmicas,

    = 0.5 (0.8 + 1.1 )

    :uando se usa la seunda +(rmula , = 1.1

    #n !uestro :aso de estudio= tomaremos los siuientes Valores,

    $ueo reem'laPando en +ormula tenemos,

    = . lueo,h 1 B.* m C 1

    Ver7:a:7o 6e >a956e- e 9o- e-?a96oe- 6e 9a Pre-aG)

    N < dan +ormulas em'iricas 'ara la f;acion de taludes de las 'resas,Ta956 ag5a- arr7

  • 7/24/2019 Diseo de Presa Embalse Yaucan

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 21 "!G. >sc. J# $K >

    Ta956 ag5a- aa# 1 0.8391 amo- Q 1

    ! 1 ZZZ a'licamos la +ormula N tenemos,! 1 91.5 mC 1 ZZZc 0# 1 40.00 [

    >a# 1 0.8391 amo- Q+ 1+.*

    A :o>75a:7o -e ?re-e>a 9a -e::7o a9 6e9 67me-7oam7e>o 6e 9a

    co%esi(n @DmA2)

    'eso del material saturado @ DmA3 )

    Para el talud "Z1" tenemos:

    Para el talud "Z" tenemos:

    tan...2

    .1

    WHcZ

    +=

    ta...2

    '.43941

    WHc

    HZ

    +=

    ( )

    )tan...2(

    tan...7.1'.4394 2

    2

    WHcH

    WHcCHZ

    +

    +=

    .2(

    7.1'.4394 2

    2cH

    CHZ

    +=

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    22/66

    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 22 "!G. >sc. J# $K >

    IMENSIONAMIENTO DE LA CIMENTACION DE LA PRESA DEGEOLOGIA

    las Ponas de estudio de un cierre son, la cimentacion= el cuer'o de la 'resa= N elcon;unto im'ermeabiliPante del cierre tanto la 'antalla de cimentacion como eldiseEarse de tal +orma Que las 'ermeabilidades sean minimas= con un coefcientde,

    , :m/-

    *ara nuestro asumimos T 10AB5 cmDs ,.,,,,, :m/-

    e acuerdo al dimensionamiento de la 'resa tenemos,

    .#n el luar eleido 'ara la *resa=de valle relativamente estrec%o=el rLo se abrerocas andesLticas +ormadas 'or e+usiones individuales Que se encuentran encim:%ota de edad cretIceo su'erior..#stas Ponas de roca alcanPan es'esores de varios metros.#n la 'arte occidentalde la *resa=des'uYs de la +alla 'rinci'al=las andesitas son seuidas 'or lutitas Nserie c%ota..#n relaci(n a la 'ermeabilidad N estabilidad de la Pona de obras=desde el 'untoeol(icoBconstructivo es de im'ortNancia la +allaQue corta el valle en su e;e lon.$os resultados de los estudios eol(icoBconstructivos enerales=la evaluaci(n'er+oraciones de reconocimiento realiPadas en la secci(n de la *resa=asL como la'ermeabilidad N 'ruebas de inNecci(n de cemento=indican Que se 'uede constru

    eleido tanto una 'resa de tierra como de enrocado con una 'lanifcaci(n adecude la 'resa se encontrarLa com'letamente dentro de la masa andesLLtica.

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    23/66

    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 23 "!G. >sc. J# $K >

    e considera taludes del !ucleo "m'ermeable de, ,.* talud en el #s'aldon en auas arriba de, ., @ e n $ane= la sumatoria de las lonitudes de im'ermeabiliPaci n vertical N %orimaNor Que un +actor de la altura de 'resa,

    iendo, o = $onitud total de diseEo!ert = $onitud de recorrido verticalhor = $onitud de recorrido %oriPontal

    Co = :oefciente de $ane seOn el suelo.H = altura de cara de la 'resa

    anc%o de corona ! 1B.* mC 1,.*+ m

    +*. mB,.* m

    H =H+.+ me acuerdo a los datos 'ro'orcionados la trinc%era esta con+ormada 'or materia2B5 m de rosor @'ro+undidad) 'or lo Que tomamos un rosor de 3 m. #n el siuimuestra el dimensionamiento de la cimentacion.

    $ueo %allamos la relacion si cum'le o no de la +ormula dada anteriormente,

    ok

    #n este caso vemos Que cum'le= 'ero si nos vamos aun caso e&tremo en donde

    e la siuiente tabla tenemos el coefciente Code $!#,

    iendo el nucleo de material arcillo B limoso escoemos Co =

    hor=

    !ert =

    HCLLL OhorizontalverticalO .3 +=

    HCL

    LL Ohorizontal

    verticalO .3

    +=

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 24 "!G. >sc. J# $K >

    tenamos nucleo central= entonces no tendriamos lonitud vertical 'or lo Que laasi,

    entonces, !o cum'le#ntonces debido a este caso Que no cum'le %allaremos una 'antalla con una re'ro+undidad F%F

    enemos la siuiente e&'resion,

    es'en;ando %

    11.539423

    A-5m7mo- h 1 ., m

    ANALISIS DE FILTRACION DE LA PRESArao e a nea e sa urac on

    *ara una *resa de tierra construida de material %omoeneo N localiPada sobre umaterial im'ermeable= la linea de saturacion corta el talud auas aba;o= arriba da menos Que se ado'ten medidas es'eciales de drena;e. $a localiPacion de la lineste caso N la del 'unto donde esta corta el 'aramento auas aba;o= de'ende ude la seccion transversal de la 'resa. $a linea de saturacion ba;o las condiciones+undamentalmente una 'arabola con ciertas desviaciones debidas a las condicioentrada N salida.

    se realiPa un esQuema de la linea de saturacion de la 'resa de tierra de su nucle

    !

    CoHLhorzhLo +=3

    12

    2

    3

    1LhorzCoH

    h

    HCL

    L Ohorizontal

    O .3

    =

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 25 "!G. >sc. J# $K >

    rminaci$n de la l%nea de &ltraci$n (uo de salida para terrapl*n so+re ,undaci$n imperme

    -./0/ Arm Corps o, Engineers1 25)/

    *arabola con su +oco en #s una 'arabola con su +oco en = esta 'arabola intersecta a la 'er'endicular a l

    # 'unto :o on e a 'ara o a ase ntece'ta a cara auas a a o= se encuentraecuacion 'olar de una 'arabola= Que es,

    donde, r distancia radial delcualQuier 'unto de

    * ordenada al orien$ueo si %acemos la siuiente relacion, anulo del radio 'olar corres

    considerado= con el e;e de la

    eem'laPando en +ormula anterior tenemos,

    e lo deducido anteriormente se 'rocede al traPo de la linea de saturacion N la dred de \u;o.iuiendo el esQuema de la *resa de tierra dimensionada anteriormente tenemo

    eOn TosenN 'rob

    +oco= a una distancia odel orien$a 'arabola continua teoricamente %asta intersectar la su'erfcie del aua en elcoordenadas son, 1 h 3 1 6= siendo FdF iual al anc%o de la base de la 'resa

    0

    2

    0

    2

    2y

    yyx

    =

    ddhy += 220

    cos1=

    r

    aar +=

    cos10

    =+ y

    aa

    0y= =

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 26 "!G. >sc. J# $K >

    e acuerdo al rafco tenemos,

    h = 6 = ,.* allamos m, m = .HH m

    +., J 7/3 m = . mB = H. m 6 1 .B mH = B.* m R 1 .B mC = o 1 H.,, m

    o/+ 1 B.,, meterminacion de :o N :,

    'licamos la ecuacion siuiente antes mencionada

    . m

    #ntrando a la siuiente rafca 'ara %allar la relacion de

    7/388

    lueo58

    9*todo de A/ Casagrande para la determinaci$n del punto de

    -9arsal esendi ;ue1)

    enemos Que +., m entonces a 1 H.* m

    =

    Va9ore- 6e

    descarga de la l%nea superior de (uo para 57? 27? 1

    =

    =+cos1

    0yaa

    a

    0.4

    0.3

    0.2

    0.1

    30

    0.0

    60 90 120 150 150

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 27 "!G. >sc. J# $K >

    #ra$o de la linea de saturacion % la determinacion de la red de &

    alculo del gasto (m*+s) por fltracion

    e rea Par un an s s e rac ones con e o e o e es mar a can a'ierde a travYs N 'or deba;o de la 'resa= como 'ara establecer las redes deen los anIlisis de estabilidad de taludes de la 'resa.

    $a red de -lu;o *lanteada cuenta con,a) erra'len directamente sobre cimiento im'ermeable= la red de \u;o

    cortina. $os datos corre'ondientes son,

    *ara estimar la fltraci(n a travYs de la 'resa= se realiParI un anIliside \u;o de la Pona im'ermeable del nOcleo considerando la anisotrcom'actado debido al 'roceso de construcci(n 'or ca'as del terra'en las andesitas oscilan entre 10B3 a 10B6cmDs

    iendo el suelo anisotro'ico se usara la siuiente +ormula 'ara el ca

    siendo ,! % ,v los coefcien

    Para este caso tenemos -ue: @h = @! = @ = ,.,,,,

    h 1N 1 N+ 1

    .HH :m/-eg/m9

    :om'robamos el caudal usando la siuiente ecuacion,

    e los datos anteriores tenemos,

    4 1 .H, :m/-eg/m9

    S7e6o 9o- 6a>o- a?ro7ma6o- e>o:e- -e a:e?>a .HH :m

    *or anto 4 1

    1

    2...!

    !hKK" vh=

    )( 22 ddhK" +=

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 28 "!G. >sc. J# $K >

    b) :ortina de cimentaci(n con el mismo coefciente de 'ermeabilidad.construida abarcando ambas Ponas

    ebido a Que la cortina @a) es del mismo >aterial de la @b) el astosera,

    *ara el :alculo del asto en la cimentacion ]@b)= e calcula em'lee&'resa la leN de arcN

    onde , = .asto de /iltracion@ = oefciente de permeabilida = Pendiente !idraulica

    e sabe Que, A =Area bruta de la cimentacioI 1h/L produce la fltracin

    allamos " N ,.* mlueo I ,.B

    A ,,., :m+ eem'laPando en la +ormula tenemos,

    4< 1 . :m/-eg/m9

    $ueo el asto total es,

    4> 1 *.BB :m/-eg/m9

    $ueo 'ara una lonitud $ 559.52 m tenemos ,

    4 1 B.H :m/-eg 1 ,., M

    *ara un tiem'o retorno de 50 aEos tenemos el caudal 'erdido en*resa

    Per676a- ?or 79>ra:7o *.+, MMCALISIS DE ESTA%ILIDAD DE LA PRESA DE EM%AL

    #n re+erente al diseEo de una *resa de tierra= Que en este caso es la *resa de #

    se tiene las siuientes consideraciones,

    2 iertas condiciones de almacenamiento % fltraciones permisibles2 iertas condiciones de cimentacion2 3eterminadas cantidades % calidad de materiales disponibles en bancos (cant

    *ara Que una *resa de tierra 'ueda +uncionar efcientemente= se deben cum'lir lreQuisitos,

    1 4 5ue el gasto de fltracion no a6ecte sensiblemente el volumen de agua dispo

    almacenamiento 4 5ue las subpresiones no a6ecten la estabilidad de las estructura* 4 5ue no !a%a peligro de tubifcacion

    sabemos Que L 1

    #at """ +=

    #at """ +=

    $%K" ..=

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 29 "!G. >sc. J# $K >

    7 4 5ue los taludes sean estables8 ba'o las condiciones mas severas del 6uncionreconocidos de analisis

    9 4 5ue no !a%a ninguna posibilidad de -ue el agua pase por encima de la corti 4 5ue la linea de saturacion no corte el parametro aguas aba'o

    :abe mencionar Que los datos res'ecto a los materiales de construccion son conentreados 'or el "!G. J# $K >

    MATERIALES DE CONSTRUCCION

    SISMICIDAD

    $a Pona de estudio=se encuentra en las reiones "" N """ del >a'a de eionali'ueden ocurrir sismos del orden de V" a "^ rados de intensidades=con+ormede >ercalli.#stas intensidades =con+orme a la escala de >ercalli.

    Generalmente el criterio 'ara diseEar una *resa es= basandose en la altura de la'ro'iedades mecanicas de los suelos dis'onibles= las condiciones de la cimentacde obras Na construidas.

    Analisis de esta+ilidad

    A)M naliPar la estabilidad de los taludes e&teriores de la 'resa 'or un mYtodo a el

    com'robaci(n= siuiendo 'rocedimientos iterativos 'or com'utadora= a fn de'robable de +alla.

    M #l nucleo de material de la *resa @seOn las eneralidades del 'roNecto) es imtransicion de material seleccionado N los es'aldones con material rocoso.

    Para el analisis de estabilidad se tomara en cuenta los datos proporcionados por?AD=> % tambien tomando alternativas dadas por su libro de obras de alacena

    9*todo gra&co 0.EC a+re!iado

    B) *ara el analisis de estabilidad se usara el mYtodo rafco #: 'ara la resolucitaludes 'or este mYtodo se %a 'artido de su'oner Que la rotura se verifca seOdesliPante en toda la cual se %an sobre'asado las condiciones de eQuilibrio estI

    $ocaliPacion del circulo de +alla

    Pr7:7?a9me>e -e aa97;a >re- >7?o 6e :Xr:59o-@? n circulo tanente a la su'erfcie de contacto entre la 'resa N la ci

    .$os materiales 'ara fltros N areados se encuentran en cantidad sufciente eLo *oma N del Lo aucIn..e estima Que el material rocoso 'ara el cuer'o de a'oNo de la 'resa se 'resencantera *uente :orel en +orma de 'lanc%as..#n re+erencia a la e&'lotaci(n de la cantera N a la estimaci(n de costos=debe tela 'resencia Ponal de rocas descom'uestas %asta randes 'ro+undidades.

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 30 "!G. >sc. J# $K >

    ? n circulo Que 'asa 'or el 'ie de la 'resa N Que abarca 'arte de la c'resenta cuando la cimentaci(n es susce'tible de +alla 'or desliPamismo material Que el terra'lYn.

    ? n cLrculo Que 'asa 'or el 'ie de la 'resa= sin abarcar a la cimentaci#n el 'resente anIlisis tomaremos como 'unto de 'artida el caso a= *acentro del circulo de +alla se recomienda lo siuiente, acer uso de la

    iendo F i F el anulo del talud auas arriba, ,.* @ 7 1 H.,, J

    :>g (7) 1 .,H

    +.+, J

    *.,, J

    *ara condiciones de vaciado ra'ido= 'ara esto necesitamos conocer lamecanicas de los materiales.eOn los datos entreados 'or el ineniero N alunos datos asumidosde almacenamientoF tenemos,

    Densidad de relleno de piedra: H.H, N/mangulo de 6riccion interna: Y 40.0 [

    $ueo si vemos en la rafca tenemos los siuientes valores de N

    $ueo los valores de N son , 1 1

    Analisis de talud aguas arriba

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    "#H # "$": *Iina 31 "!G. >sc. J# $K >

    o!esion: C 00u+suelo : C *.,, N/m+

    Y 25.0 [

    Ma>er7a9 7 (>/m) C (>/m+) Y (J)

    2.14 0.51 25.0 [elleno de 'iedra 1.92 0.00 40.0 [

    #l talud auas arriba se analiPara de acuerdo a los tres ti'os de circulo

    ANZLISIS DE LOS C2RCULOS DE FALLA

    Para e9 CASO A >eemo- (PRESA VACIA)@

    e 'rocede a analiPar el circulo = auas arriba. #n 'rimer liar dibu;a

    'esos. #l cLrculo se divide en dovelas= Que 'ara +acilidad de traba;o eseQuidistantes N cuNo nOmero no debe ser menor de 5 ni maNor de 12=dividir la lonitud de la circun+erencia en 10 lonitudes. $a calculos 'a

    :oraPon Pona im'ermeable>aterial arcillo B limoso

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 32 "!G. >sc. J# $K >

    en la siuiente tabla,

    NJRe99eo 6e ?7e6ra Cora;o 7m?ermea

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 33 "!G. >sc. J# $K >

    Para e9 CASO % >eemo- (a97-7- 6e9 re99eo 6e ?7e6ra)@

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 34 "!G. >sc. J# $K >

    NJRe99eo 6e ?7e6ra

    1 8.770 .H,2 15.310 +B.,3 20.250 H.H,4 23.440 .B+5 24.830 .*H*6 24.330 .+7 21.810 .B8 17.100 +.9 9.950 B.,H

    allamos las areas de acuerdo a rafco N el +actor de seuridad

    iarama de +uerPas !ormales

    7225.647 mA2 Pona de relleno

    2762.856 mA2

    294.459 m

    /uer$as de 6riccion:

    6063.037 tn

    /uer$as de co!esion:

    0.000 tn

    Buego !allamos el 6actor de seguridad con la siguiente 6ormula:

    iendo,0 = -actor de seurida; = uma de +uerPas n

    tanente del anul

    lueo tenemos, = lonitud del arco dC = :o%esion interna d

    F- 1 +.BH .* # = uma de +uerPas taT

    h h

    !

    $circulo

    -!.tan`

    $.:

    tan =

    T

    CL!Fs

    += .tan.

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 35 "!G. >sc. J# $K >

    Fra&cas eGtraidas del A.#CAD el cual audo en la precision

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 36 "!G. >sc. J# $K >

    Para e9 CASO C >eemo- (ag5a- a

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 37 "!G. >sc. J# $K >

    Fra&cas eGtraidas del A.#CAD el cual audo en la precision

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    "#H # "$": *Iina 38 "!G. >sc. J# $K >

    Conclusiones:

    C)$as conclusiones Que se 'ueden derivar con res'ecto al 'roNecto de la cortina dsiuientes,

    =ineniero el material arcillo limoso es utiliPado 'ara el nucleo central de la 'reauas arriba como auas aba;o se obtiene los +actores de seuridad maNoresde ace'tarse estable la seccion.

    ? esde el 'unto de vista economico= osea del volumen de materiales em'leadomenores e&cavaciones= 'uesto Que solo la trinc%era del coraPon im'ermeableroca N volumenes de material lieramente menores.

    Ca-o Co67:7\ Factor de seguridad

    A #>$# $$#! 1.96 uas arri

    % #>$# V:" 2.19 uas arri

    C #>$# $$#! 1.41 uas ab

    #a+la ;I 33/

    Fu%a para los ,actores de seguridad: anJlisis de esta+ilidad de es,ueros e,ect

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    "#H # "$": *Iina 39 "!G. >sc. J# $K >

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    "#H # "$": *Iina 40 "!G. >sc. J# $K >

    !ivel de auas ma&.e&traordinarias

    m-m

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 41 "!G. >sc. J# $K >

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    "#H # "$": *Iina 42 "!G. >sc. J# $K >

    REAS

    250 300

    01100

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 43 "!G. >sc. J# $K >

    orde libre

    m-m

    e de la 'resa

    s la die+erencia en tical del e;e de la

    a cortina se calcula

    a corona de una

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 44 "!G. >sc. J# $K >

    uas arriba)

    7o 6e 9a- o9a- .

    te relacion,

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 45 "!G. >sc. J# $K >

    n este caso usamos la

    a auas arriba.

    una 'resa tra'ePoidalnto),

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 46 "!G. >sc. J# $K >

    ilidad maNor a aloavas con arenas=de acuerdo a esto

    mos,

    siuiente tabla,

    m

    r lo Que seOn Justin

    e: oa a@

    10-4

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 47 "!G. >sc. J# $K >

    altura del su'eralmacenamiento

    r los relamentosas em'Lricas,

    2

    1'.h

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 48 "!G. >sc. J# $K >

    ?re-a

    ( ))tan..

    tan...

    W

    WHc +

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 49 "!G. >sc. J# $K >

    EM%ALS

    embalse. odo elucleo deberande 'ermeabilidad

    aso a travYs dede la serie

    de la secci(n reniscas de la

    de vistaitudinal.

    e lass 'ruebas deir en el sitio

    da .#l cuer'o

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 50 "!G. >sc. J# $K >

    Pontal debe ser

    .

    l detrLtico N \uvial dente rafco se

    su'onamos Que no

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 51 "!G. >sc. J# $K >

    +ormula Quedaria

    'ectiva

    a cimentacion dee la base de la 'resa=ea de saturacion enicamente de la +ormaestas condiciones esnes locales de

    o central,

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 52 "!G. >sc. J# $K >

    a base levantada en el

    ac mente e a

    +oco ala 'arabolade la 'arabola'ondiente al 'unto'arabola.

    eterminacion de la

    s,

    'unto B2cuNasmneos ,. m

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 53 "!G. >sc. J# $K >

    0.322=

    a

    a

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 54 "!G. >sc. J# $K >

    'o

    aua Que se\u;o a considerar

    s(lo e&iste 'ara la

    sim'lifcado de la red'La del materiallYn. $a 'ermeabilidad

    lculo del asto,

    es de permeabilidad

    :m/-

    /-eg/m9

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    iseEo de *resa F#>$# :!F "!G#!"#" :"V"$

    "#H # "$": *Iina 55 "!G. >sc. J# $K >

    ed de \u;o

    total de fltracion

    ndo la +ormula Que

    para la cimentacion

    a trav0s del cual se

    C/a0o

    l tiem'o de vida de la

    balse el *otrero

    ras) de prestamo

    os siuientes

    nible en el

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    miento8 a metodos

    a

    sideraciones

    aci n smica dondela #scala >odifcada

    cortina= lasion N la e&'eriencia

    ir con fnes debtener la su'erfcie

    ermeable= la

    el i;. E A?@BCiento 4 pag 7

    n de la estabilidad deuna su'erfcie

    ico

    entaci(n

    los valles del

    arI en la

    erse en cuenta

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    imentaci(n_ este casoiento= 'or ser del se

    (n. ra localiPar el

    rafca mostrada

    'ro'iedades

    de su libro Fbras

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    antes mencionado,

    os el diarama de

    conveniente sean'or lo Que eleimosra esta esta'a se dan

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    0.8391

    0.46631

    rmalesde +riccion

    l circulo

    l material nenciales

    e las mediciones

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    rmalesde +riccion

    l circulo l material nenciales

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    ste circulo N

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    l circulo

    l material nenciales

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    tierra son las

    a de tierra tantoue 1.5= 'or lo Que es

    s= se 'resentae des'lanta %asta la

    Talud

    ba

    ba N aba;o

    ;o

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