diseÑo hidraulico

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Proyecto : INSTALACION DE LOS SERVICIOS DE PROTECCION MARGEN IZQ. RIO CHIRA SECTOR MONTEN Ubicación : Region : PIURA Provincia : SULLANA Distrito : Sullana Sector : Montenegro Rio : CHIRA Entidad : JUSHCH Fecha : Mar-22 Presupuesto : Elaborado :

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hidraulica

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DatosProyecto:INSTALACION DE LOS SERVICIOS DE PROTECCION MARGEN IZQ. RIO CHIRA SECTOR MONTENEGROUbicacin:Region:PIURAProvincia:SULLANADistrito:SullanaSector:MontenegroRio:CHIRAEntidad:JUSHCHFecha:Oct-14Presupuesto:Elaborado:

TablasTabla N 01Coeficiente de Contraccion, Velocidad (m/s)Longitud libre entre los estribos10 m.13 m.16 m.18 m.21 m.25 m.30 m.4.000.850.890.910.920.930.940.95Velocidad (m/s)Longitud libre entre los estribos000000000.000.000.000.000.000.000.0000.000.000.000.000.000.000.0000.000.000.000.000.000.000.0000.000.000.000.000.000.000.002.17811557310.000.000.000.000.000.000.0000.000.000.000.000.000.000.0000.000.000.000.000.000.000.0000.000.000.000.000.000.000.00Velocidad (m/s)Longitud libre entre los estribos00000000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.02.17811557310.000.000.000.000.000.850.8500.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0Velocidad (m/s)Longitud libre entre los estribos42 m.52 m.63 m.106 m.124 m.200 m.4.000.960.970.980.990.990.99Seleccionan :Vm =2.178Velocidad media(m/s)B =250.000Ancho efectivo(m) =0.850Tabala n 04 : Valores del Coeficiente Periodo de Retorno (Aos)Probabilidad de Retorno (%)Coeficiente 0.000.772.0050.000.825.0020.000.8610.0010.000.9020.005.000.9450.002.000.97100.001.001.00300.000.331.03500.000.201.051,000.000.101.07Periodo de Retorno (Aos) =====>50.00 =0.97Tabla N 02CLASIFICACION SEGN EL TAMAO DE PARTICULASTamao (mm)Tipo de material4000-2000Canto rodado muy grande02000-1000Canto rodado grande01000-500Canto rodado medio0500-250Canto rodado pequeo0250-130Cascajo grande0130-64Cascajo pequeo064-32Grava muy gruesa032-16Grava gruesa016-8Grava mediaGrava media8-4Grava fina04-2Grave muy fina02-1Arena muy gruesa01-0.500Arena gruesa00.500-0.250Arena media00.250-0.125Arena fina00.125-0.062Arena muy fina00.062-0.031Limo grueso00.031-0.016Limo medio00.016-0.008Limo fino00.008-0.004Limo muy fino00.004-0.002Arcilla gruesa00.002-0.001Arcilla media00.001-0.0005Arcilla fina00.0005-0.00024Arcilla muy fina0Fuente : UNION GEOFISICA AMERICANA (AGU)Diametro medio (D50) =12.00000=====>Grava mediaMaterial :=====>NO COHESIVOPeso Especifico (Tn/m3) =0.00Tabla N 03SELECCIN DE x EN SUELOS COHESIVOS (Tn/m3) o SUELOS NO COHESIVOS (mm)Peso especifico Tn/m3X1/(X +1)D (mm)X1/(X +1)00.800.520.660.050.430.7000.00000.830.510.660.150.420.7000.00000.860.500.670.500.410.7100.00000.880.490.671.000.400.7100.00000.900.480.681.500.390.7200.00000.930.470.682.500.380.7200.00000.960.460.684.000.370.7300.00000.980.450.696.000.360.7400.00001.000.440.698.000.350.7400.00001.040.430.7010.000.340.7500.00001.080.420.7015.000.330.750.3360.00001.120.410.7120.000.320.7600.00001.160.400.7125.000.310.7600.00001.200.390.7240.000.300.7700.00001.240.380.7260.000.290.7800.00001.280.370.7390.000.280.7800.00001.340.360.74140.000.270.7900.00001.400.350.74190.000.260.7900.00001.460.340.75250.000.250.8000.00001.520.330.75310.000.240.8100.00001.580.320.76370.000.230.8100.00001.640.310.76450.000.220.8200.00001.710.300.77570.000.210.8300.00001.800.290.78750.000.200.8300.00001.890.280.781,000.000.190.8400.00002.000.270.790Ps (T/m3)Dm (mm)0.0X1/(X +1) =12.00X1/(X +1) =0.00000.000.33600.75

tts12BSocavacion Local1810Alineamiento del eje de ro

AnchoCALCULO HIDRULICOSECCIN ESTABLE O AMPLITUD DE CAUCE ( B )Condiciones de Fondo de roK1Valores rugosidad de Manning (n)Proyecto :INSTALACION DE LOS SERVICIOS DE PROTECCION MARGEN IZQ. RIO CHIRA SECTOR MONTENEGROFondo arena y orillas de material cohesivo4.20DescripcinnFondo y orillas de material cohesivo3.60Cauce con fondo slido sin irregularidades = 0.0250.025Q DISEO (m3/seg)MTODO DE SIMONS Y HENDERSONMTODO DE ALTUNIN - MANNINGMTODO DE BLENCHFondo y orillas de grava2.90Cauces de ro con acarreo irregular = 0.030 - 0.0290.03B = K1 Q1/2B = (Q1/2/S1/5) (n K 5/3 )3/(3+5m)B = 1.81(Q Fb/Fs)1/2Fondo arena y orillas material no cohesivo2.80Cauces de Ros con Vegetacin = 0.033 - 0.0290.0293,260.28Condiciones de Fondo de roK1B (m)Valores rugosidad de Manning (n)B (m)FactoresB (m)Cauces naturales con derrubio e irregularidades = 0.0330.033Fondo y orillas de grava2.9165.59Descripcinn322.83Factor de FondoFb358.01Factor de FondoFbCauces de Ro con fuerte transporte de acarreo = 0.0350.035Pendiente Zona del Proyecto (m/m)Cauces de Ro con fuerte transporte de acarreo = 0.0350.035Material Grueso1.2Material Fino0.80Torrentes con piedras de tamao de una cabeza = 0.040 - 0.0360.04Coeficiente Material del CauceMaterial Grueso1.20Torrentes con derrubio grueso y acarreo mvil = 0.045 - 0.0500.050.00076MTODO DE PETTISDescripcinKFactor de OrillaFsCoeficiente Material del Cauce (Tabla)B = 4.44 Q0.5Material aluvial = 8 a 1212Factor de OrillaFsMateriales sueltos0.10DescripcinKB (m)Coeficiente de Tipo de RoMateriales sueltos0.1Materiales ligeramente cohesivos0.20Material de cauce muy resistente = 3 a 43253.52DescripcinmMateriales cohesivos0.30Material fcilmente erosionable = 16 a 2016Para cauces aluviales1Material aluvial = 8 a 1212Valor practico = 1010RESUMEN :Coeficiente de Tipo de Ro (Tabla)MTODOB (m)DescripcinmMTODO DE SIMONS Y HENDERSON165.59Para ros de montaa0.5MTODO DE PETTIS253.52RECOMENDACIN PRACTICAPara cauces arenosos0.7MTODO DE ALTUNIN - MANNING322.83Q (M3/S)ANCHO ESTABLE ( B2 )Para cauces aluviales1.0MTODO DE BLENCH358.013000200RECOMENDACIN PRACTICA200.002400190========> PROMEDIO B :259.9915001201000100========> SE ADOPTA B :250.0050070Se elige este ancho por adaptarse a la3260.28B2 =200zona de estudio.KsCauce con fondo solido sin irregularidades40Cauces de rio con acarreo irregular33 - 35Cauces de Rios con Vegetacion30 - 35Cauces naturales con derrubio e irregularidades30Cauces de Rio con fuerte transporte de acarreo28Torrentes con piedras de tamao de una cabeza25 - 28Torrentes con derrubio grueso y acarreo movil19 - 22

Altura CALCULO HIDRULICOSECTOR :MontenegroCALCULO DEL TIRANTEMTODO DE MANNING - STRICKLER (B > 30 M)Valores para Ks para Cauces Naturalest = ((Q / (Ks * B. S1/2))3/5tDescripcinKsValores para Ks para Cauces Naturales (Inversa de n)(m)Cauce con fondo slido sin irregularidades = 4040DescripcinKs4.4Cauces de ro con acarreo irregular = 33 - 3533Cauce con fondo slido sin irregularidades = 4040Cauces de Ros con Vegetacin = 30 - 3535Caudal de Diseo (m3/seg)Cauces naturales con derrubio e irregularidades = 3030Q =3,260.28Cauces de Ro con fuerte transporte de acarreo = 2828Ancho Estable - Plantilla (m)Torrentes con piedras de tamao de una cabeza = 25 - 2825B =250.00Torrentes con derrubio grueso y acarreo mvil = 19 - 2220Pendiente del Tramo de estudioS =0.00076Formula de Manning : Velocidad Media (m/s) >>>>> V = R 2/3 * S 1/2 / nValores rugosidad de Manning (n)DescripcinnRadio Hidrulico >>> R = A / P >>>>>>> R :Pendiente de Fondo >>> SCauce con fondo slido sin irregularidades = 0.0250.025Tirante medio (y )Taluz de Borde (Z)4.21S =0.00076Cauces de ro con acarreo irregular = 0.030 - 0.0290.03y =4.40Z =2Coeficiente de Rugosidad de ManningCauces de Ros con Vegetacin = 0.033 - 0.0290.029Ancho de Equilibrio (B)DescripcinnCauces naturales con derrubio e irregularidades = 0.0330.033B =250.00Cauces naturales con derrubio e irregularidades = 0.0330.033Cauces de Ro con fuerte transporte de acarreo = 0.0350.035rea (m2)Permetro (m)Torrentes con piedras de tamao de una cabeza = 0.040 - 0.0360.04A =1061.28P =252.08Torrentes con derrubio grueso y acarreo mvil = 0.045 - 0.0500.05>>>>>>>V =2.18m/segNumero de Froude : F = V / (g * y )1/2Velocidad media de la corriente (m/s)Aceleracin de la GravedadProfundidad Hidrulica Media = rea Mojada / Ancho Superficial:Froude (F)V =2.18g =9.81y = A / B >>>y =4.250.34Tipo de Flujo :FLUJO SUBCRITICOCalculo de la Altura de Dique >>>>>>>Bordo Libre (BL) = eALTURA DE MURO (HD)Caudal mximo m3/se = V2/2gBLHM = y + BL3000.004000.00220.240.48y : Tirante de diseo (m)2000.003000.001.7y =4.401000.002000.001.4>>>>>> HM =4.88500.001000.001.2Por Procesos Constructivos1.60100.00500.001.1>>>>>> HM =6.00Caudal de Diseo (m3/seg) :3,260.28Por lo Tanto las caracteristicas Geomtricas del dique a construir son :ALTURA PROMEDIO DE DIQUE (m)=6.00ALTURA PROMEDIO DE ENROCADO (m)=6.00ANCHO DE CORONA (m)=4.00TALUD:HVCara Humeda1.6:1Cara seca1.5:1AREA (m2)=67.80XY0022.60136.0096.0000

Altura 0000030300

DISTANCIA (m)ALTURA (m)SECCION TIPICA DEL DIQUE

Socavacin

DISTANCIA (m)ALTURA (m)SECCION TIPICA DEL DIQUE

Profundidad de Ua

DISTANCIA (m)ALTURA (m)SECCION TIPICA DEL DIQUE

Espigon (20 m)CALCULO DE LA PROFUNDIDAD DE SOCAVACION (Hs)METODO DE LL. LIST VAN LEVEDIEVSuelos Granulares - No Cohesivosts =((a t5/3)/(0.68 Dm0.28 ))1/(x+1)...(1)Suelos Cohesivosts =((a t5/3)/(0.60 gs1.18 ))1/(x+1)...(2)Donde:ts =Tirante despues de producirse la socavacion (m)t =Tirante sin socavacion (m)t =4.4mDm =Diametro Medio de las particulas (mm)Dm =12mmgs =Peso Especifico suelo (Kg/m3)=Coeficiente de Contracciona =Coefciente >>>>>>a =Q/(tm5/3B )Tirante medio (tm )= A/BQ (Caudal de Diseo)Coeficiente de Contraccion () Tabla N 01Ancho Estableatm =4.253,260.28=0.85B =250.001.38PROFUNCIDAD DE SOCAVACION PARA SUELOS NO COHESIVO (1) :X : Exponente que depende de : Dm para suelos Granulares No Cohesivos y gs para suelos cohesivos. >>>>>> TABLA N 03Coeficiente por Tiempo de Retorno : (Tabla N 04)TIRANTE DE SOCAVACION SUELOS GRANULARES - NO COHESIVOSX (Tabla N 03)1/x+1ts = ((a t5/3)/(0.68 Dm0.28 ))1/(x+1)x =0.340.75 =0.97ts =6.55mPROFUNDIDAD DE SOCAVACION (HS)HS=ts - tHS=2.15m0.3752.540.9525

Socavacion Local1810Alineamiento del eje de ro

Socavacin CurvasFSCALCULO ESTRUCTURAL : Profundidad de Ua1.00Proyecto :INSTALACION DE LOS SERVICIOS DE PROTECCION MARGEN IZQ. RIO CHIRA SECTOR MONTENEGRO1.101.15Profudidad de Socavacion (Hs)=2.15==========>Profundidad de Ua (PUA)=FS * Hs1.20FS=1.51.25PUA=3.221.50Por lo Tanto Seleccionamos :1.75PUA=4.00mPROTECCION DEL PIE DE TALUD2.7

:::HE1HE::::

EstabilidadCUADRO N 07 - A : CALCULO ESTRUCTURAL DE ESPIGONES:Proyecto :INSTALACION DE LOS SERVICIOS DE PROTECCION MARGEN IZQ. RIO CHIRA SECTOR MONTENEGRONo SumergiblesTipo :DIMECIONAMIENTOCALCULO DE LA ALTURA Y PENDIENTE:TaludesVHTipo :Parcialmente SumergiblesSon los ms efectivos, Causan mayores profundidades en los fenmenos de socavacin local.No SumergiblesLongitud : L = LA + LTNo SumergiblesEspalda1 : 1.25 a 1 : 3.00.0Totalmente SumergiblesSon ms baratos, pero causan menos sedimentacin, y crean turbulencia durante el proceso de sumergencia, por lo que las protecciones al pie de los taludes deben ser de mayor longitud.Caracteristicas :Longitud de Trabajo >>>> y < LT < B/4TE =11.50.0501.252.50Son ms baratos, pero causan menos sedimentacin, y crean turbulencia durante el proceso de sumergencia, por lo que las protecciones al pie de los taludes deben ser de mayor longitud.Tirante medio (m): y =4.40Progresivas 0+000Frente1 : 1.25 a 1 : 3.00.0751.502.752.00AnguloAncho medio del cauce (m): B =250.00TF =11.250.1001.753.003.0030.00 >>>>>> 4.4 < LT < 62.5>>>> Longitud de Trabajo (m) Corregida por el :Pendiente de la Cresta : SMorro1 : 2.5 a 1 : 5.00.1252.003.2545.00 Seleccionamos ===> LT =35.0000.0TM =12.50.1502.253.5060.00 Orientacin >>>>Aguas Abajo30.31Calculo de Altura de Espigon ======> HE :Corona de Espign :75.00 Aguas ArribaAngulos de Inclinacin () >>>>60.0y =4.404.90C =23.75Aguas AbajoLongitud de Anclaje >>>> LA = 0.1 a 0.25 LTBorde Libre : BL>>>> HE0.1752.504.0090.00 Normal al FlujoLA =0.0Ser empotrado al Dique enrocadoBL0.55.000.2002.754.25105.00 Longitud de Espigon >>>> L = LA + LT0.2253.004.50120.00 L =35.000.2504.755.00SOCAVACION EN ESPIGONES : METODO DE ARTOMONOVST =P * Pq * Pk * do..(1)donde :ST =Profundidad maxima de socavacinP=Coeficiente que depende del ngulo del espignPInclinacion : AGUA ABAJO0.030.00.84respecto al eje del dique enrocado :0.060.00.940.9590.01.00 =65.00.0120.01.07P =0.950.0150.01.190.0Pq =Coeficiente que depende de los gastosQ1 / QPq2.000.12.00Q1 = Gasto torico a travs del estribo0.00.22.65Q = Gasto total del ro0.00.33.220.00.43.45Q1 / Q =0.10.180.00.53.67Pq =2.00do =Tirante aguas arriba, sin socavacion = t0.00.63.87do =4.40m0.110.00.74.06=========> REEMPLAZANDO DATOS EN (1) :0.160.00.94.20ST =6.94m10.78PK =Coeficiente que depende del talud=========> LA SOCAVACION LOCAL SER :0.09kPKHS =ST - do01.000.50.91k = Z =1.5HS =2.54m10.85Por tanto la Profundidad de Ua en espigon ser1.50.83Pq =0.83Pua_espigon =3.00m20.6130.50Separacion de espigonesSp < CO y 1.33 / (2gn2)CO=0.6y=4.407.174506935g=9.814.304704161n=0.033201.47280239250.001089201.470.02136618Sp < 4 LT a 4.5 LTSp