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CAUDAL DE DISEÑO DE UNA CIUDAD FICTI
A. CÁLCULO DEL PERIODO DE DISEÑO
A.1 CÁLCULO DE LA TASA DE CRECIMIENTO PROMEDIO SEGÚN EL INTERÉS COMPUESTO
CENSO (Año) POBLACIÓN (Ha.)
1965 15789
1981 18159
1993 18345
2005 18933
2007 19245
calculo de la tasa de crecimiento
0.00878
0.00085
0.00263
0.00821
Notamos que tenemos una tasa de crecimiento negativa, por lo tanto consideraremos tres criterios consideran
0.00473
0.47%
%ste par&metro es pro'a'lemente uno de los m&s importantes para todo tipo de pro#ecto. (e lo de)ine como'*etivo en un 100+, ara el c&lculo del periodo de dise-o, se necesita conocer la tasa de crecimiento po'laci
Datos:
TABLA Nº 01: Datos de censos
Aplicando la Fórmula: Interés Compuesto Donde:
!"#
$ %(P&'P
#)(1'(T
&T
#))*1
rc1
/
rc2
/
rc3
/
rc4
/
Ta+a ,- C!-"##-/0o P!o-,#o
Considerando la tasa negativa:
rcp1
/ rc1
t1$ r
c2
t2$ r
c3
t3$
t1
t2
t3
t4
rcp1 /
r cp1
1
1Tf Ti Pf
r Pi
− = −
-
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0.004730.47%
0.00473
0.47%
A.2 CÁLCULO DEL PERIODO DE DISEÑO UTILI3ANDO EL !"4 MAS DESFABORABLE
Pa!a -+0a Ta+a ,- C!-"##-/0o "o!!-+4o/,- 5/ P-!
B. ESTIMACIÓN DE LA POBLACIÓN DE DISEÑO
ara calcular la po'lacin )utura usaremos los siguientes m"todos matem&ticos
B.1 MÉTODO ARITMÉTICO
i o'lacin ini
) o'lacin )i
i -o inicial
) -o )inal
a asa creci
Considerando cero la tasa negativa:
rcp2
/ rc1
t1$ r
c2
t2$ r
c3
t3$
t1
t2
t3
t4
rcp2 /r
cp!
Sin considerar la tasa negativa
rcp3
/ rc1
t1$ r
c2
t2$ r
c3
t3$
t1
t2
t3
rcp3
/
r cp"
omamos la asa de recimiento m&s des)avora'le, en este caso es el valor que produce ma#or po'lacion, #periodo de dise-o sera menor.
Aplicando las Fórmulas: Donde:
( ) f i a f i P P K T T = + −
f i
a
f i
P P K
T T
−= −
rcp e2+ 10
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calculo de la tasa de crecimiento aritmetico
148.12500
15.50000
49.00000156.00000
82.28571
#!!#.$7%
82.28571
#!!#.$7%
82.28571
#!!#.$7%
6a# $ (P
& P
#)'(T
2T
1)
a1
/
a2
/
a3 /
a4 /
Considerando la tasa negativa:
ap
/ a1
t1$ a2t2$ a3t3$
t1
t2
t3
t4
ap
/
ap
Considerando cero la tasa negativa:
ap
/ a1
t1$ a2t2$ a3t3$
t1
t2
t3
t4
ap
/
ap
Sin considerar la tasa negativa:
ap
/ a1
t1$
a2
t2$
a3
t3$
t1
t2
t3
ap
/
ap
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2015 / 2007 ap 2015=2007$
2045 / 2015 ap 2045=2015$
6a4 P2718Ka NEGATIVO 82.2857 19903
Ka CEO 82.2857 19903
Ka AN!"ADO 82.2857 19903
Toao+ 9a Ta+a ,- C!-"##-/0o
&o'lación Actual 19,903.00
&o'lación Futura 22,372.00
(ariación de &o'lación 2,469.00
A#uste por minimos cuadrados $Ecuacion Empirica% Donde:
? / @ A
/ =133380.5937
@ / 76.1124
r / 0.9818
Buego
)uadro *esumen:
1960 1970 1980 11000
6000
11000
16000
21000
26000
15789
18159f(x) = 76.11235
MET
POBLACIÓN
* Pi Ai
A Bn n
= −∑ ∑
(( 2*
*
N r
N Ti
=−∑
-
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i o'lacin ini
) o'lacin )i
i -o inicial ) -o )inal
g asa creci
0.00874
0.00085
0.00263
0.00817
0.00471
0.47+
0.00471
0.47+
0.00471
0.47+
B.2 MÉTODO GEOMÉTRICO
Aplicando la &'rmula:
Donde
6
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2015 /
2045/
6
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i o'lacin ini
) o'lacin )i i -o inicial
) -o )inal
0.00938
0.00085
0.00267
0.00824
0.00497
0.50+
0.00497
0.50+
0.00497
0.50+
B.= MÉTODO DEL INTERÉS SIMPLE
Aplicando la &'rmula:
Donde:
!#$ (P
&P
#)'(P
#(T
&T
#))
r1 /
r2 /
r3 /
r4 /
Considerando la tasa negativa:
rp/ r
1
t1$ r
2
t2$ r
3
t3$
t1t2t3t4r
p /
rp /
Considerando cero la tasa negativa:
rp/ r
1
t1$ r
2
t2$ r
3
t3$
t1
t2
t3
t4
rp /
rp /
(in considerar la tasa negativa
rp/ r
1
t1$ r
2
t2$ r
3
t3$
t1
t2
t3
rp /
rp /
15000
20000
25000
15789
18159f(x) = 83.36633
MET
POBLACIÓN
[ ])(1 i f i f T T r P P −+=
)(
)(
i f i
i f
T T P
P P r
−
−=
-
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2015 / 2007 2007 r2015=2007$
2030 / 2015 2015 r2045=2015$
6+4 P2718Ks NEGATIVO 0.004973306 20011
Ks CEO 0.004973306 20011
Ks AN!"ADO 0.004973306 20011
Toao+ 9a Ta+a ,- C!-"##-/0o
&o'lación Actual 20,011.00
&o'lación Futura 22,997.002,986.00
A#uste por minimos cuadrados $Ecuacion Empirica% Donde:
? / @ A
/ =147795.2518
@ / 83.3663
r / 0.9808
"uego:
)uadro *esumen:
(ariación de &o'lación (
1960 1970 1980 1
0
5000
10000
* Pi
A Bn
= −∑
( *r
N
=
∑
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i o'lacin ini
) o'lacin )i
i -o inicial ) -o )inal
0.00878
0.00085
0.00263
0.00821
0.00473
0.47+
0.00473
0.47+
Sin considerar la tasa negativa:
0.00473
0.47+
B.> MÉTODO DEL INTERÉS COMPUESTO
Aplicando la &'rmula:
Donde:
!# $ %(P
&'P
#)(1'(T
&T
#))*1
r1 /
r2 /
r3/
r4 /
Considerando la tasa negativa:
rp/ r
1
t1$ r
2
t2$ r
3
t3$
t1
t2
t3
t4
rp /
rp /
Considerando cero la tasa negativa:
rp/ r
1
t1$ r
2
t2$ r
3
t3$
t1
t2
t3
t4
rp /
rp /
rp/ r1t1$ r2t2$ r3t3$
t1
t2
t3
rp /
rp /
1960 1970 1980 10
5000
10000
15000
20000
25000
15789
18159f(x) = 83.57523
MET
POBLACIÓN
i f T T
i f r P P −+= )1(
1)( )/(1
−−=− i f T T
i f P P r
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2010 / 2001 1r$C2010=2001$
2030 / 2010 1r$C2030=2010$
6"4 P2717Kc NEGATIVO 0.0047300857 19985
Kc CEO 0.0047300857 19985
Kc AN!"ADO 0.0047300857 19985
Toao+ 9a Ta+a ,- C!-"##-/0o
&o'lación Actual 19,985.00
&o'lación Futura 23,024.00(ariación de &o'lación 3,039.00
A#uste por minimos cuadrados $Ecuacion Empirica% Donde:
? / @ A
/ =148213.2395
@ / 83.5752
r / 0.9804
"uego:
)uadro *esumen:
* Pi
A Bn
= −∑
( *r
N = ∑
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MÉTODO
;:D; 19903
E%:D; 19984;N%D( (;:B% 20011
INTERÉS COMPUESTO 1?@?8.77
escartamos el m"todo que presenta valores de po'lacin con ma#or des)ase con relacin a los dem&s. %n e
&o'lación Actual 1??8
&o'lación Futura 2=72>
(ariación de &o'lación =7=?
D.1 CONSUMO DOMÉSTICO
Ho!a Da L-"05!a(=) Co/+5o(90)
700 : 9F24F2010 716.1422 =
700 : 9F25F2010 716.9657 823.5
700 : 9F26F2010 718.0832 1117.5000000001
700 : 9F27F2010 719.1653 1082.1
Co/+5o ,o
Co/+5o ,o
onsumo om"stico / 23024 !a'. A 100.
onsumo om"stico segGn medidores / 2320128.48
Co/+5o Do+0#"o $ 2.8
D.2. S-
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DOTACION (L'4',)
FRIO
2,000 = 10,000 120
10,000 = 50,000 18750,000 a m&s 200
(egGn el N recomienda 200 ltFdHa, para po'laciones de 10,000=50,000, vemos
que "ste valor di)iere del o'tenido en las lecturas !ec!as en el medidor, pero para
este caso asumiremos dic!o valor o'tenido del medidor$ #a que podrHa ser el m&s
adecuado para la o'tencin de resultados posteriores.
. otacion domestica 200 BFpFd
=@>[email protected] L', (egGn otacion de
=?.? L'+
POBLACION(Ha)
J omestico / otal otacin
Do-+0#"o$
Do-+0#"o
$
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D.2 CONSUMO COMPLEMENTARIO
USOS DOTACIÓN
)la*a de Armas 5 BFmKFd
+anco 30 BFpersFdia
,otel 500 BFor.Fd
Iglesia 0.5 BFmKFd
-unicipalidad 6 BFmKFd
,ospital 600 BFcam.Fd
)olicia Nacional 100 BFol.Fd
Colegio )rimario 40 BFlum.Fd
Colegio Secundario 40 BFlum.Fd
-ercado 5 BFmKFd
Estadio 1 BF%sp.Fd
)ar.ue 5 BFmKFd
Cementerio 6 BFmKFd
Co/+5o (90',)
Dom+stico 3453600.00
)omplementario 266800.00
Total 3720400.00
NOTA ara de)inir el consumo de usos complementarios, se utiliI el eglamento Nacional de %di)icacioneproceso se calcularon los porcenta*es de estos caudales esperando que cumplan con los lHmites esta'lecidos
uadro esumen
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D.= DOTACIÓN PERCAPITA
otacin er=c&pita / 3720400 ltFd F 23024
Do0a"#/ P-!":4#0a $ 11.8?
E.1 COEFICIENTE DE ARIACIÓN DIARIA
61 $ 1.= e acuerdo al N%, ;ndicacin del oce
61 $ 1.27 e acuerdo al tra'a*o de investigacin, v
E.2 COEFICIENTE DE ARIACIÓN HORARIA
62 $ 2.77 e acuerdo al N%, ;ndicacin del oce
Jm / 3720400 ltFdHa
$ >=.7 90'+-<
E. ARIACIONES EN EL CONSUMO
N,TA: ara el presente tra'a*o utiliIaremos 11." de'ido a que lo esta'lecen las normas, sin em'argo es ccomo se ad*unta en los aneLos #a que tal veI en la vida pro)esional se pueda *usti)icar dic!a variacin mediantperiodo de un a-o, para e)ectos acad"micos se tom 8 lecturas a )in de tener una re)erencia de la variacin e
N,TA: %n el presnete tra'a*o utiliIaremos !!.00 de'ido a esta esta'lecio u
F. CAUDALES DE DISEÑO
F.1 CAUDAL MEDIO Jm$
Consum Dotacion Per capita
Poblacio− =
( )Qm Población Total x Dotacion Percápita=
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F.2 CAUDAL MÁJIMO DIARIO (:K,)
:K, $ 88.? 90'+-<
F.= CAUDAL MÁJIMO HORARIO (:K)
:K $ .12 90'+-<
ara toda la o'lacin ara 10
ltFseg ltFs
>=.7 1.
:K, 88.? 2.
:K .12 =.
D-)*/&)/N *-LTAD,
%; % ;(%M =7.77
@B;N % ;(%M 2=72>.77
N(: ;; %(N 177.
;ON B :%(; 2=2712.>
B % (( :B%:%N;( 277.77
;ON %P; 11.8?
B :%; >=.7
B :PA;: ;; 88.?
B :PA;: Q; .12
B :%; 1000 Q@. 1.
B :PA;: ;; 1000 Q@. 2.>=
B :PA;: Q; 1000 Q@. =.>
C5a,!o R-+5-/
G. CUADRO DE RESULTADOS
1*Qmáx d Qm K =
2*Qmáx h Qm K =
-
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IA
T
=== -o actual 2015
16
12
12
2
i o'lacin inicial
) o'lacin )inal
i a-o inicial
) a-o )inal
t )=i
D0
16
12
12
2
do la tasa negativa, !aci"ndola cero, # no considerandola$.
el tiempo que dic!o pro#ecto cumplir& e)icientemente con sunal, para la cual empleamos el m"todo de inter"s compuesto
rc4
t4$
-
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0.47+
#o,o ,- D#+-ño ,- =7 año+
cial
al
iento aritm"tico
0t4$
or lo cual elrcp /
iodo ise-o :%;a m&s a-os 30 -os=30 a-os 25 -os=20 a-os 15 -os
-
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D0
16
12
122
a4t4$
0t4$
-
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19/221
P27>822372
22372
22372
:+ ,-+&a;o!a9- 8228.57+
!a'.
!a'.
!a'.
.
90 2000 2010 2020 2030 2040 2050
18345 189331924519903
22372
4062x - 133380.593650333
DO ARITMÉTICO
AÑOS
) ) ( )( )2 22
* *
* *
Pi Ti Ti Pi
Ti N Pi Pi
−
−
∑ ∑
∑ ∑ ∑
( ) 22
* * *
*
N Pi Ti Ti Pi B
N Ti Ti
−=
−
∑ ∑ ∑∑ ∑
-
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cial
al
iento geom"trico
D0
16
12
12
2
g4
t4$
0t4$
-
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P27>8
2301923019
23019
0.47+
!a'.
!a'.
!a'.
90 2000 2010 2020 2030 2040 2050
18345 189331924519984
23019
9838x - 148097.014279501
AÑOS
Ai
n
∑
( ) ) ( )( )2 22 2
* * *
* *
N Pi Ti Ti Pi
i Ti N Pi Pi
−
− −
∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑
( )2
2
* * *
*
N Pi Ti Ti Pi B
N Ti Ti
−=
−
∑ ∑ ∑∑ ∑
-
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cial
al
D0
16
12
12
2
r4
t4$
0t4$
18345 18933
19245
20011
22997
069x - 147795.251812119
DO INTERES SIMPLE
-
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23/221
P27>822997
22997
22997
:+ ,-+&a;o!a9- 0.50+
!a'.
!a'.!a'.
990 2000 2010 2020 2030 2040 2050AÑOS
Ai
n
∑
( ) ) ( )( )2 2
2 2
* * *
* *
N Pi Ti Ti Pi
i Ti N Pi Pi
−
− −
∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑
( ) 22
* * *
*
N Pi Ti Ti Pi B
N Ti Ti
−=
−
∑ ∑ ∑∑ ∑
-
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cial
al
D0
16
12
12
2
r4
t4$
0t4$
90 2000 2010 2020 2030 2040 2050
18345 18933
19245
19985
23024
1998x - 148213.239489707
DO INTERES COMPUESTO
AÑOS
-
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P27=723024
23024
23024
:+ ,-+&a;o!a9- 0.47+
!a'.
!a'.!a'.
Ai
n
∑
( ) ) ( )( )2 22 2
* * *
* *
N Pi Ti Ti Pi
i Ti N Pi Pi
−
− −
∑ ∑ ∑
∑ ∑ ∑
( )2
2
* * *
*
N Pi Ti Ti Pi B
N Ti Ti
−=
−
∑ ∑ ∑∑ ∑
-
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22372
2301922997
2=@72>.77
te caso es el m"todo rtm"tico
a.
a.
a.
Ha#0a/0-+ Co/+5o K P-!+o/a(90'4',)
= =
10 82.35
10 111.75
10 108.21
+0#"o ,- = ,a+ $ 302.31
+0#"o 4!o-,#o $ 100.77
77 ltFpFd
ltFd
90'+-
-
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CLIMA
TEMPLADO CALIDO
150
200250
l reglamento. %ste es el que se utuliIara
-
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Ma
-
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!a'.
90'4',
te$
er aneLos$
te$
nveniente sa'er el proceso de c&lculo de dic!a variacin tale un tra'a*o de investigacin, que generalmente se da en eluna semana muestra no signi)icativa$
valor )i*o en las nuevas normas.
Total
nTotal
-
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00 !a'.
eg
=
>
N/DAD
-os
Qa'itantes
ltFpFd
ltFd
ltFd
ltFpFd
ltFs
ltFs
ltFs
ltFs
ltFs
ltFs
-
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CÁLCULO DEL COSUMO DOMÉSTICO MÉTODO DIRECTO
2-D/D,* &-*/,D, L-)T
N 7F21F2010 nterior
Co/+. B =7 = 8F21F2010 ctual
CONSUMO
litros 30000
dHas 31
onsumo arpoL. por dHa 967.74
NGmero de !a'itantes 10
Co/+5o ,- a1?=8>>
CÁLCULO DEL 61
Ho!a Da L-"05!a(=) Co/+5o(90) Ha#0a/0-+
700 : 9F20F2010 712.4563 = =700 : 9F21F2010 713.3494 893.0999999999 10
700 : 9F22F2010 714.2756 926.2000000001 10
700 : 9F23F2010 715.1841 908.4999999999 10
700 : 9F24F2010 716.1422 958.1 10
700 : 9F25F2010 716.9357 793.5 10
700 : 9F26F2010 718.0832 1147.5 10
700 : 9F27F2010 719.1653 1082.1 10
Co/+5o ,o+0#"o ,- ,a+ $
Co/+5o ,o+0#"o 4!o-,#o $
1/ 1.20
2>22=> ? 7?77=121
-
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GRÁFICO ARIACIÓN DE LA POBLACIÓN
)-N, &,BLA)/N 3a'.5
1965 15789
1981 18159
1993 18345
2005 189332007 19245
2015 19985
2045 23024
rcp
/
Nota (e o'serva que en el periodo 1987 a 2001 eListe una disminucin de la po'lacin, generando una tasa deprocede de la manera eLplicada en el tra'a*o presentado.
1965 1981 1993 2005 2007 2015
1000
2500
4000
5500
7000
8500
10000
11500
1300014500
1600015789
VARIACION DE LA POBLACIÓN
CENSOS
POBLACIÓN
Periodo d
-
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*A
650
680
Co/+5o K P-!.(90'4',)
=89.31
92.62
90.85
95.81
79.35
114.75
108.21
670.90
95.84
100.77
-
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o'. ctual
o'. otal
0.47+
crecimiento negativa, en este caso se
2045
e diseño
17059
-
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DISEÑO DE LA BOCATOMA
CAUDAL MAXIMO DEL RIO: 209.79m3/s
CAUDAL MINIMO DEL RIO: 6 m3/s
ESTIMADO DEL ANCHO DEL RIO
Utilizand las !"m#las $%&i"$m$ntal$s d$ :
a' (l$n)*:
Donde:(+ an)* d$ $n)a#zami$nt
,+ )a#dal ma%im d$ dis$-
'Alt#nin: + !a)t" d$ !nd
s+ !a)t" d$ d$ "illa
a+ &a"am$t" #$ )a"a)t$"iza $l )a#)$
1+ &$ndi$nt$ d$l "i
)'$tit:
+ .2
s+ 0.04
a+ .
ANCHO DEL RIO 1+ 0.02
s$5n (
(l$n)* 2.83 Alt#nin 38.8
&$tit 34.89
&"m$di 66.24
-
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ANCO DEL RIO t&5"a!ia d$l "i 6.0 m
tmams $l al" &"m$di66.3 m
" l tant $l an)* d$l "i tma"$ms $l &"m$di s$5n s# !#n)in:
ANCO DEL RIO ;(' 8. m
CALCULO DEL TIRANTE NORMAL DEL RIO
Cn la !m#la d$ mannin5 as#mi$nd #$ la s$))in $s "$)tan5#la":
,+ )a#dal d$l "i 209.79 m3/s
n+ )$! d$
-
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DISEÑO DEL CANAL DE DERIVACION
Canal d$ s$))in "$)tan5#la" d$ ma%ima $!i)i$n)ia *id"a#li)a:
El )a#dal d$ d$"ia)in $s $l )a#dal ma%im dia"i &" #n !a)t" d$ s$5#"idad d$l 30?
,md+ 0.83
s+ .30
D$t$"mina)in d$l ti"ant$ ,d$"ia)in+ 0.444
&" mannin5: n+ 0.03
s+ 0.00
= 0.6
Eal#a)in d$l ti"ant$:
+
0.6 + 0.6
CARAC@ERI1@ICA1 DE LA 1ECCION DEL CANAL DE DERIACION
0.72 .2
0.30 2.8.2 0.6
0.6
1.2
-
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in5 nzaBi & +2
+ ti"ant$ d$l )anal d$ d$"ia)in
&+ .2 mz+ 0.4 m
Cnsid$"and la )a"5a & + .2
Cálculo de l c!" de "u:
,+ )a#dal ma%im minim d$l "i
M+ 2.2 )#and la &"$sa $s &$"&$ndi)#la" al "i
+ an)* d$l "i
*+ )a"5a d$ a5#a ma%ima minima
DISEÑO DE LA ALTURA DE LA #ANTALLA $RONTAL MURO DETRANSICION % MURO DEL CANAL
, RIO0
hmin
hmax
HminHmax
-
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clculo de l c!" &'(& clculo de l c!" &(n(&
,+ 209.79 m3/s ,+ 6 m3/s
M+ 2.2 M+ 2.2
+ 8. m + 8. m
*ma%+ .74 m *min+ 0.6 m
d$t$"mina)in d$l ma% min
ma%+ *ma%FG 2.84 m
min+ *minFG 0.6 m
DISEÑO DE LA COM#UERTA"m#las d$ dis$- &a"a )m$"tas:
+ 0.6
+ 0.6
(+ an)* d$l )anal
clculo de d:
d) 0.20 m 0.444 m3/s
I*e!ndo: B) .200 m
+
0. + 0.
+D)
-
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&" l tant $l al" d$ d $s: 0.,0 &
Clculo del cudl e'ceden*e -cudl de &'(& en(d/:
+ 0.99 m3/s
#o! lo *n*o el cudl e'ceden*e e! :
+ 0.838 m3/s
)a#dal d$l $"t$d$"
1
Hmax
Hmin
-
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Clculo del nueo *(!n*e del cnl
D$t$"mina)in d$l ti"ant$:
+ 0.99
" mannin5: n+ 0.03
s+ 0.00
.8
Eal#a)in d$l ti"ant$:
+
0.47 + 0.47
CARAC@ERI1@ICA1 DE LA 1ECCION DEL CANAL DE DERIACION
.7 8.6
0.83.2
.8
=ma%
=∗
_ =/
= 2
1.48
-
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s$))in d$ la )m$"ta
s$))in d$ la )m$"ta 0.60H0.04
Se e&le!n l ("u(en*e ecuc(one:
"$s#m$n d$ dats cn*(dd de &o(&(en*o:
(+ .20
,+ 0.46
d+ 0.20 Con*(nu(dd:
C)+ 0.6
*+ .8 Ecuc(on de 2e!noull(:
*3+ 0.6
*2+ .07
De la ecuacion 1:
(Hd
1
Hmin
!"1
"1
"2
!"2
1
2
"3
3
1
2
3
1.2
-
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Ecuacion 2 en ecuacion 4: + F7.42 = 0.088
+ .07 m
+ 0.22 m
)m :
DISEÑO DEL VERTEDERO
De*e!&(nc(on del 3lu4o del e!*ede!o:
Nu&e!o de 3!oude: + 0.838
A+ 0.72
=+ 0.6
" + !l#> )"iti) 0.24
" s#&$")"iti) ;!l#> "a&id' )m " $l !l#> $s l$nt
" s#)"iti) ;!l#> l$nt'
4
h0
b
h
y1
#$ desc$r%$ es su&er%id$
-
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=ma% .8
0.0 = 0.6
Cd+ 0.6
As#mi$nd
+ m
0.0 m
)m
+
0.60 + 0.3
a"a $l dis$- s$ tma $l al" d$ *+)m
DISEÑO DEL BARRA5E
TABLA PARA DIMENSIONAR LAS SECCIONES DEL BARRAJE
SEGMENTOP=H=1 P=H=2 P=H=3
h=0 h=5 h=0 h=5 h=0 h=5A 5.00 10.00 9.00 1.00 13.00 1!.00E .20 5.20 ".0 !.0 10.#0 11.#0C 0.!0 ."0 1.50 5.50 2.0 #.0D 1.!0 2.!0 3.50 .50 5.20 #.20$ 1.00 1.00 1.50 1.50 1.90 1.90B 0."0 0."0 0.90 0.90 1.20 1.20G 0.25 0.50 0.0 0.#0 0.50 0."0 % 0.50 0.50 0.#0 0.#0 0."0 0."0
D$t$"$mina)in d$ *0:
*+
−
−=
01
2
5
02
5
1215
4
hh
hhb g C Q
'= _ á− _1
'_0=
(15 )/∗_(4 )∗∗ 2 ( '〖
_1〗
*(5+2),'〖 _0〗
*(5+2))/('_1,'_0)
'_0=
-
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& 0.0 0.0 0.50 0.50 0.#0 0.#0
SECCIONES Y DIMENSIONES DEL BARRAJE
-
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DEL CLCULO EN EL DISEÑO DE LA ALTURA DE LA #ANTALLA $RONTAL7 MURO DE
TRANSICI8N % MURO DEL CANAL7 SE TIENEN LOS DATOS #ARA EL DIMENSIONAMIENTO
DEL BARRA5E
.74 m
+ .20 m
CALCULO DE 'A'
()*) P = 1 + ()*) P = 2 + ()*) P = 1.20
h A h A P A
0 5 0 9 1 6.751.75 1.75 1.20
5 10 5 14 2 10.75
,=#."5 ,= 10."5 ,=".55
A= ".55+
CALCULO DE 'E'
*ma%+
-
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()*) P = 1 + ()*) P = 2 + ()*) P = 1.20
h E h E P E0 4.2 0 7.4 1 4.55
1.75 1.75 1.20 5 5.2 5 8.4 2 7.75
,= .55 ,="."5 , = 5.19
E= 5.19 +
CALCULO DE 'C'
()*) P = 1 + ()*) P = 2 + ()*) P = 1.20
h C h C P C0 0.8 0 1.5 1 2.16
1.75 1.75 1.20 5 4.7 5 5.5 2 2.90
,= 2.1# ,=2.90 , = 2.31
C = 2.31 +
CALCULO DE 'D'
()*) P = 1 + ()*) P = 2 + ()*) P = 1.20
h D h D P D0 1.8 0 3.5 1 2.15
1.75 1.75 1.20
-
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5 2.8 5 4.5 2 3.85
,= 2.15 ,= 3.!5 , = 2.9
D= 2.9+
CALCULO DE '$'
()*) P = 1 + ()*) P = 2 + ()*) P = 1.20
h $ h $ P $0 1 0 1.5 1 1.00
1.75 1.75 1.20 5 1 5 1.5 2 1.50
,= 1.00 ,= 1.50 , = 1.10
$ = 1.10+
CALCULO DE 'B'
()*) P = 1 + ()*) P = 2 + ()*) P = 1.20
h B h B P B
-
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0 0.7 0 0.9 1 0.701.75 1.75 1.20
5 0.7 5 0.9 2 0.90
,=0."0 ,= 0.90 , = 0."
B = 0."+
CALCULO DE 'G'
()*) P = 1 + ()*) P = 2 + ()*) P = 1.20
h G h G P G0 0.25 0 0.4 1 0.34
1.75 1.75 1.20 5 0.5 5 0.6 2 0.47
,=0.3 ,= 0." , = 0.3#
G = 0.3#+
CALCULO DE '%'
()*) P = 1 + ()*) P = 2 + ()*) P = 1.20
-
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h % h % P %0 0.5 0 0.6 1 0.50
1.75 1.75 1.20 5 0.5 5 0.6 2 0.60
,= 0.50 ,=0.#0 , = 0.52
% = 0.52+
CALCULO DE '&'
()*) P = 1 + ()*) P = 2 + ()*) P = 1.20
h & h & P &0 0.4 0 0.5 1 0.40
1.75 1.75 1.20 5 0.4 5 0.5 2 0.50
,= 0.0 ,=0.50 , = 0.2
& = 0.2 +
DETERMINACION DE L'
L-=
CUADRO DE RESUMEN DELA SECCIONES DEL
BARRA%E 0.#2Ch+)/
-
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SEGM DIMENSION
A ".5 1."5E 5.2C 2.3 C= 4 )*) *66) 47 87D 2.5 C= 12.0 )*:) ;*8)$ 1.1 C= 1!.0 )*:)
-
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-
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-
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+
-
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+
+
+
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+
+
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+
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+
+
-
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-
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DISEÑO DE DESARENADORV764)4 4 >? 47 48)*:)4*@
#$ e#ocid$d ode&os c$#cu#$r en for&$ $rir$ri$ o se%n #$ for&u#$
donde
d di$&ero de $ricu#$s (&&)$ cons$ne en funcin de# di$&ero
) 4++
54 0.544 1 - 0.536 1
onsider$ndo
# $&$ño de $ricu#$ de 0.3&& es &enor $ 0.5 enonces
$= 54
d= 0.3 &&
= 29.58 c&/se%= 0.30 +8;
P*:464)4 47 ):
P$r$ #$ e#ocid$d c$#cu#$d$ (de 0.2 $ 0.6) se reco&iend$ un$ rofundid$d :ue $r;e enre 1.5 $ 4
h= 2.00 +
V764)4 4 846+:)6: F
"$n%e#s>i #$ e#ocid$d de sedi&en$cin se uede c$#cu#$r en funcion de# di$&ero
de $ricu#$s? se iene #$ $#$
4++ F+8;
0.05 0.178
0.10 0.692
0.15 1.560
0.20 2.160
0.25 2.700
0.30 3.240
0.35 3.780
0.40 4.320
0.45 4.860
0.50 5.40
0.55 5.940
0.60 6.480
0.70 7.320
0.80 8.070
1.00 9.440
2.00 15.290
3.00 19.250
/v a d en cm seg =
-
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5.00 24.900
@e #$ $#$ $nerior se iene
A= 3.240 c&/se%
A= 0.0324 &/se%
-
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P$r$ e# f$ci#id$d de #$$do $# fondo de# des$ren$dor se #e d$rG un$ endiene de# 2E.
s$ inc#in$cin co&ienH$ $# Dn$#iH$r #$ r$nsicin
D6+:86:8 47 ): 846+:)4*
I= 22 &
= 0.94 &"= 2.00 &
Ju&ero de n$es = 1
L
B
H
KLPMNOILPKLPMNOILPKLPMNOILP
0.20
-
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ocenr$cion de sedi&enos %r/# 3.00F= 0.56
Q = 1665.30 %/sPor di$ = 143881920.000 %/d;$
eso eseciDco de# so#ido 2600.00 %/&3
Q= 143881.92 C%/d;$Qo#u&en Q= 55.34 &3/d;$
c$#cu#$ndo #$ $#ur$ R22S0.20SR= 55.34
R= 2.68 &R= 3 &
22
-
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-
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-
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ANALISIS DE ESTABILIDAD DEL BARRA%E
0.9 3.2 "."5
2.0 1
3.9 2
A2 A3 0.5 AT A
A11.9
9.3
0.#0 0.35 0.2511.0
-
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A51.5
0.5
-
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CAPTACIÓN
@$o de diseño 55.98 Is/se%
T $$cin de &$n$ni$# de #$der$ U 1 #/s T $$cin de &$n$ni$# de fondo o $scendene U 5 #/s
M):):6)7 J )*)4 NK T)7 LS
I$er$# 0.88 V 1 #/s 0.80 3 2.40scendene 8.42 V 5 #/s 7.65 7 53.58
T)7 10 55.98
NOTA: Asumimos que el caudal maximo de aforo es el 10% mas que el cauda maximo
A. DISEÑO DE MANANTIAL LATERAL TPICO
F c$$do = 0.80 I/se%.F &Gxi&o $for$do = 0.88 I/se%.
-
-
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6 x 1.2257.35
$67* III@
6 5 ondicin de Werr$&
6 x 7.3544.1
- P$r$ ZuYos #$&in$res @$rcX enconr
($.1)
-
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0.3 (ren$ \rues$)0.3 (\r$$ Ledi$)0.4 (\r$$ \rues$)
I = 1.00 (Ion%iud de# D#ro)
. ren$ \rues$ 0
. \r$$ Ledi$ 0
. \r$$ \rues$ 0
V68) : P*
-
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2.#
2.1 0.30 &
1.# 0.30 & Profun
0.40 &
0.92
E8*) I
.
-
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1.6 0.920.75
2
0.945100
1.00 &/se%0.00088
i= 0.000931217 O&
A. CHEJUEO DEL $ENÓMENO DE TUBI$ICACIÓN PARA TODA LA
2.6 0.920.75
2
1.320.0158 &/s
0.00088
i= 0.04 O&
A.5 CLCULO DEL CAUDAL CAPAQ DE ATRAVESAR POR LA ESTRA
1.320.0158 &/s
. @e #$ fr&u#$
0.00249842272.5 #/s
V
0.00088 V 0.0024984227
3=
3 =C 3 =
C 3 =FBKN@K = &3/se%
S Bin$#&ene ode&os decir :ue no ex!te T"b#$a$%n en nn&n e!
=
=C =
FBKN@K = &3/se%
Nota: desues de $#ic$r #$ #eX de @$rcX no$&os :ue no se resen$ e# fenuiDc$cin.
=C =
FB=FB=
.
-
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-
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(d..4.1)
- Nee&#$H$ndo oene&os
=0.002 &
=22.86 c&
$ = 5.07 c&
- Iue%o e# nu&ero de oriDcios serG
J` de oriDcios4.51N 4 O*6
-
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R = 0.60 &
= 0.60 &
$ = 0.50 &
A.9 CLCULO DEL DIMETRO DE SALIDA DE LA TUBERIA DE CON
Donde:
F&$xd $ud$# &Gxi&o di$rio = 0.00080
d oef. @e desc$r%$ (0.60 - 0.82) = 0.70KJ@
% %r$ed$d (9.81&/se%)." $r%$ sore #$ ueri$
"=0.528@eseY$ndo en (f)
@eseY$ndo en (f.1)
@ = 0.0213 &@ = 2.1263 c&@ = 0.8371 bb
D = 1.00 --
A.10 CLCULO DEL DIMETRO DE LA TUBERA DE DESAGWE O LI
($.7)
@ondeFs $ud$# de s$#id$Q$ Qo#&en $#&$cen$do 0.1
ie&o de s$#id$ 12
-
-
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J8= 0.0022
($.8)@onde
Fs $ud$# de s$#id$
oeDciene de %$soR #ur$ de #$ cG&$r$ de c$$cin
@eseY$ndo en ($.8)
@eseY$ndo en ($.8.1)
@ = 0.0316 &@ = 3.1553 c&@ = 1.2423 bb
D = 2.00 --
A.11 CLCULO DEL DIMETRO DE LA TUBERA DE REBOSE
- $ud$# $ e$cu$r
0.00088 0.00080
0.00008
0.00088Q= 1.5 ($su&id$)=0.00059 &
@ = 0.027330701 @ = 1.076 Pu#%.
X*8=2
-
-
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A.12 CLCULO DEL DIMETRO DE LA TUBERA DE VENTILACIÓN
-
-
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e%e%
captado
n
n #$ disonii#i$d dede&$nd$ e# c$ud$#
F&Gxd
de# iner$#o de (1
-
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o I
$#$
de# iner$#o de (5-
ro de# iner$#o de
D#ros for&$dos or
-
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3
3
4
TRATO
o oene&os
en c&.
-
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I1=2.60 &I2=2.10 &I3=1.60 &I4=0.92 &
id$d= 0.75 &
d. Pero $r$ unr$Dco X de #$s
-
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STRATI$ICACIÓN
I$ICACIÓN
(ato.
eno de
enes
-
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RESO
0.00088 &3/se%0.70 ($su&ido)
0.55 ($su&ido)
D#r$r e#
-
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0.88 I/se%.3.0 &inuos180 se%.
G&ero de# &$eri$#
-
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UCCIÓN
($.6)
(su&ido)
($.6.1)
($.6.2)
PIEQA
84 s (esi&$do)
&3/s
-
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0.0022
0.820.60 &
($.8.1)
($.8.2)
($.9)
de&Gs se co&or$
-
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n cuXo exre&o se
-
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B. DISEÑO DE MANANTIAL ASCENDENTE
F &Gxi&o $for$do (F&Gxd) 8.42 I/se%F c$$do 7.65 I/se%Presin de s$#id$ de# $%u$ 0.30 &.c.$ ($su&ido)
Oie&o de reencin 3.00&in
Oie&o de reencin 180 se%
B.1 CLCULO DEL VOLMEN DE ALMACENAMIENTO
(.1)
Donde:
c$ud$# &Gxi&o di$rioQ$ = Qo#u&en $#&$cen$do Or = Oie&o de reencin (nre 1 X 3 &
8.42 I/se% Or = 3 &inuos Or = 180 se%
Q$ = 1.515
B.2 CLCULO DEL REA DE LA QONA HMEDA
0.30
"o= c$r%$ sore e# eredero rec$n%u#$r
Donde:
R #ur$ de# es$n:ue. % 9.81 &/se%R 0.3 d oeDciene d"o $r%$ sore e# eredero rec$n%u#$r. d 0.65
F&Gxd =
F&Gxd =
&3
-
-
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R #ur$ de# eredero. I Ion%iudF= 8.42 I/se% I 2.80 &F= 0.0084
"o = 0.010
Iue%oR = 0.3- 0.0001
H = 0.2999 &
- onsider$ndo un$ $#ur$ de o#u&en &uero de 0.1 & #$ $#ur$ efeci$ ser
Ref = 0.2999 - 0.10
H = 0.200 +
- Por efecos de $ire$cin X consruccin se consider$rG"= 0.40 &
Iue%o s$e&os :ue
(.3)
Q = 1.51550 (o#u&en $#&$cen$do)I = 2.80 &W = 2.71 &W = 2.70 (N$Hones consruci$s)
B.3 ALTURA TOTAL DE LA QONA HMEDA
RO= R "o WI "
W.I. = 0.20 & (Worde #ire $su&ido)
P* 7 ): 7)8 46+:86:8 4 7) Y:) hZ+4)
H = 0.90 +L = 2.!0 +B = 2."0 +
B. CLCULO DEL DIMETRO DE LA TUBERA DE CONDUCCIÓN
&3/se%
N)@ I$ $#ur$ de# eredero deerG ser co&o &Gxi&o #$ $#ur$ de #$ resiconsecuenci$ cu&#e ueso :ue #$ resin de# $%u$ es 0.30&.
&3
-
-
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@onde
F&$xd $ud$# &Gxi&o di$rio = 0.0d oef. @e desc$r%$ = 0.65
" $r%$ sore #$ ueri$
"= 0.200 &@eseY$ndo en (.4)
@eseY$ndo en (.4.1)
@ = 0.0912 &@ = 9.1192 c&@ = 3.5902 bb
D = .00 -- @i$&ero co&erci$#
B.5 CLCULO DEL DIMETRO DE LA TUBERA DE DESAGWE O LIMPIEQ
F$for$do = 0.00842 =Q$ = Qo#. $#&$cen$do =Q$ = 1.515
Fs = 0.02105
@ondeFs $ud$# de s$#id$
oeDciene de %$soR #ur$ de #$ cG&$r$ de c$$cin
@eseY$ndo en (.6)
&3/se%
&3
&3/se%
-
-
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@eseY$ndo en (.6.1)
@ = 0.0882 &@ = 8.8213 c&@ = 3.4730 bb
D = .00 -- = 3.00 @i$&ero co&
B.# CLCULO DEL DIMETRO DE LA TUBERA DE REBOSE
- $ud$# $ e$cu$r
0.00842 0.0
0.000770
0.0084194Q= 2.00 &/se% ($su&id$)=0.00421 &
@ = 0.0732 @ = 2.88236 Pu#%.
X*8=3.00 @i$&ero co&erci$#
B." CLCULO DEL DIMETRO DE LA TUBERA DE VENTILACIÓN
F$foro&Gx = &3/se% F&Gxd =
F = &3/se%
S s$ uer;$ cu&#e #$ funcin $ne osi#es osrucciones o cierre de G#co&o un eredero de seccin circu#$r :ue dee e$cu$r e# c$ud$# +8 *[6
- Ms$ndo #$ . 4 :6:64)4@
F$foro&Gx = &3/se%
-
-
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-
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(su&ido)
inuos)
(.2)
(-3)
desc$r%$. (0.60-0.82)
rG $r$ $#&$cen$r $%u$ X #$or un eredero cuid$ndo
ho
Hv
-
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n de $%u$ en
-
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(.4)
842($su&ido)
(.4.1)
(.4.2)
(.5)
ie&o de s$#id$120 se%
(.6)
0.021050.82
0.90 &
&3/s
-
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(.6.1)
(.6.2)
rci$#
(.7)
765 &3/se%
#$s $de&Gs se co&or$.
&o se co#oc$rG un so&rero
-
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-
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ESTABILIDAD DEL BARRA%E
DIMENSIONES DEL BARRA%ESEGM DIMEN
A ".5 +
E 5.2 +C 2.3 +D 2.5 +$ 1.1 +B 0." +G 0. + % 0.5 +& 0. +L- 13.5 +
h+)/=1."5 +P=1.20 +
CALCULO DE LA $UERQA HIDROSTATICA
$H= 2!15.9 ;
P:8 4 )(76)6: 4 7)8 *Y)8 *8( )
4H=0.55 +
)2(3
)3(
h P
h P P d'
+
+=
-
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CALCULO DEL PESO DE LA SUPER ESTRUCTURA
Peso eseciDco de# concreo= 2400 C%/&3 P: 4 )(76)6: 4 7)8 *Y)8 *8,6 \,6
1= 2131.20 &; 2.#! + 5"10.1!
2= 3325.3 &; 1.5 + 5119.#"OKOI= 55#.#3 &; ]\,6= 10!29.!5
CALCULO DE LAS $UERQAS DE SUBPRESION
-
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-
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j&$x
]$V=012-B
-
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c$#cu#$r #$ ecu$cion
R+(7)Y):4 4)8 8 6:@
"33.#5 ll..($)
ll..()
29!0.2922#9.#
+(7
I$ esrucur$ no f$##$r$ or $#$s$&ieno de# erreno ("undi&ieno). $so conr$rio se de$u&en$r e# Gre$ de #$ $se.
ANALISIS POR CORTE
CONDICIONES
1. /0/ Pa(a "e no 4a**e .o( $o(te5 $a!o $ont(a(o a",enta( e* -(ea de *2. /= 0 Aba!e 7 A= -(ea de *a ba!e de *a e!t("$t"(a 8bx19 ,263.
SI /0/ BR= 2815.91 >%=W= 3.05 &
/= 0 Aba!e A ba!e = 3.05&2
;= 210000&;
R+(7)Y):4 : 2/0= #035!.#>%
/0 / E**@50! NO $ALLA
σ+6:
σ+)/
Neso#iendo ) X se oiene σ&$x X σ&in :ue son #os esfuerHos $cu$nes sore e# e
σ+)/ _ σ+6:=
3.!#σ
+)/ _ 5.12σ
+6:
σ
+)/= σ+6: = σ**: =
σ**: ` σ+)/
;= 1$ 7 >$ = e!4"e(0o de $o,.(e!%n de* $on$(eto 81?@ &$,29
;= 1$ >$=1?@@@@@&,2
;= 1$
)(2
)(2
minma xminminma x d )b σ σ σ −+=
-
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OMPROBACION DE JUE NO SE PRODUCIRAN ES$UERQOS DE TENSION EN EL CUER
o&o condicin se endrG :ue N de od$s #$s fuerH$s deerG c$erdenro de# ercio &edio de #$ $se de #$ seccin de #$ corin$ X se$se%ur$ de :ue no "$X ensiones denro de #$ corin$.P$r$ :ue e# concreo no r$$Ye $ r$ccin or:ue resise &uX oco.
]$V=10913.2#1 ]M$V=2011.1#0:64*)* 7 8:64 4 78 86;: ]$H=2!15.90! ]M$H=155.55
d= -1.65
3.88
1.32 I/3 I/3 I/3"5.53
1."0 &1.016 2.033 CUMPLE ESTA DENTRO DEL TERCIO
LN = Nd
4=MRR=]M$_]M$h ]$2 _]$h
$n% : = B/B"
= $n%-1 =
=
=d/senm =
-
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''
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
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) ''
1.9! +
J
-
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-
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2
-
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2!15.91
e
ba!e6
OR CORTE
reno.
)(. . . . . . . . . .6
b
-
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O DEL AQU
MEDIO
-
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CURVAS DE REMAN9O
Ma4 A(*/6+)4
de# efeco de# re&$nso "$ci$ $%u$s $rri$.I$ #on%iud I se c$#cu#$ &edi$ne $ si%uiene for&u#$
L = 2 / h I
D:4@ " sore e#e$cin de# ir$ne nor&$# (dn) (er D%ur$ 11)o endiene de# fondo de# r;o
H+)/= 2.5 +
A:h R[= 1.13 +
F&$x= QS =(R&$x)S(nc"o de rio)= 100.62 &2
Q=F&$x/= 2.085 &/s KC
0.22 +
DATOS "o = 0.22 &P = 1.20 &
"&$x = 2.45 &" = 2.95 &o = 0.4
dn = 1.20 &L = 1."3 +
# L^odo $roxi&$do d$ con $s$ne recisin #$ #on%iud o$# 1 de# re&$nso X er&ie ener un$ ide$
"o = Qo2/2 =
-
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D68b 4 7) *) 4 *+):8 : )^4) 4 /7 B *6 = 1.13 +^: = 1.0# +: = 0.03
8 = 0.02
o X N" Q Ri Ri-1
-
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-
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-
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-
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-
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DISEÑO DEL COLCHON DE AUA
)al)#l d$l )nt"aid ,+ 209.79 m3/s
,/A+ 8. m/s A+ 83.49 m2
+ .+ 4.0 m/s.m .99
2.2
J+ .
+ 2.93 + 8.3
n+ .06+ .2
2.48 *min+ 0.6
E +0.0
)al)#l d$ la &"!#ndidad
2.48 + 2.43 $+ 0.26
2.2 m ln5it#d d$l )l)*n d$ a5#a ;
L+ .2
d$t$"mina)in d$ =2:
O+
O+
)nt+
EO+
2+
=)nt+
max
2
2h
g
# ' * +=
c o n t
c o n t g+
,+
2
2
λ +
3
28
cont g+
, g
# *2
2
+= 122
cont
+ +
-
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m
$+nF2 0.26
m
'+4H$
m
− 1
83
2
cont g+
,
-
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C. CMARA DE REUNI8N
3 Manantiales de ladera
7 Manatiales Asendentes
C.1 VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO
(c.1)
Va = 94.20 m³
Donde
,d$"ia)in+ 0.!"#
$"!.#! Lt%se&
0.$"!#!
'r ". min*tos (+ntre 1 y 3 min*t
'r 10 se&
La velocidad ,ara t*ber-as de / debe c*m,lir con la si&*iente condicin
2mxd 0.$"!4
/ /elocidad de salida (m%se&).
As*miendo / " m%se&
D 0.07 mD ".4 *l&D = 4 '' (@iG&
A5*- se re6nen todos los ca*dales de las ca,taciones tanto laterales como ascendentes ,or rse reali8ar el dise9o ,ara *na cmara de re*nin a la c*al lle&an todas las ca,taciones hech
m3 %se&2mxd
2mxd m3 %se&
C.2 CLCULO DE LA TUBERA DE SALIDA DE LA TUBERA DE CONDUCCIÓ
Donde: m3 %se&
A @2/4
Luego: = ((40.06020)/(13.89 ))
Tr Q#a ×= max
seg m# seg m /0.5/60.0 ≤≤
A# Qmáxd .=
π .
4
#
Q D máxd =
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
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V = !2."! m#
Entonces: 0.!0 m%se& < ".7 < .00 m%se&
C.% C&LCULO DE LA ALTUA ()( *AA EVITA ENTADA DE AIE A LA TU+E,A
ara *na salida lateral de =l*>o
(?)
@ ara *na velocidad m-nima de salida 0.!0 m%se&
D 0.4" m D 37.$7 ,*l&
- = %.00 /$ Diametro comercial
@ ara *na velocidad mxima de salida .00 m%se&
D 0.330 m D 1".4# ,*l&
- = 14.00 /$
@ Ado,tamos *n dimetro de
- = 2".00 /$
- = .00 /$ Diametr
alc*lo de la n*eva velocidad
/ 13.1!0 m%se&
eem,la8ando en (?) los valores de / y D
) = 4.29 m
C.4 C3EUEO DE ALTUA5
Comprobamos la velocidad:
(,romedi
= (40.06020)/( (4*0.0254)*2 )
2/1724.0 D# h ××=
#
Q D
×=
π
4
2.
4
D
Q#
π
=
#
Q D
×=
π
4
2.
4 D
Q# máxd π
=
-
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Donde
D 0."03 m
/ 13.1!0 m%se&
& 4.#1 m%se&G
Donde:
h ar&a de a&*a necesaria ,ara evitar cavitacin.
D # 0."03 m
/ /el. de la t*ber-a 13.1!0 m%se&
& 4.#1 m%se&G
esolviendo
)1 = 0.29 m
omo $."4 m I 0."47 m CJ.
C.! C&LCULO DE LA ALTUA TOTAL
onsiderando *n vol*men m*erto de 0.10 m
H' $."4 m K 0.10 m $.34 m
C." DIMEN5IONAMIENTO DE LA C&MAA
Va = 94.20 m³
20.! m6
onsideramos *n BL 0."0 m H'
C.".1 DIMEN5IONE5 DE LA C&MAA
3 = 1.0 m
L = .20 m /ol*men
+ = .20 m rea
C. C&LCULO DE LA TU+E,A DE DE5A78E O LIM*IEA
2mxd. 0.$"!4 t tiem,o de salida
/a /ol. almacenado t 1"0.0 se&
p de la t*ber-a
/a Acmara x H'
Acmara /a % H' (incl*ido el BL)
Ac:ma;a =
@ Debido a 5*e la alt*ra total de la cmara es m*y corta le daremos *n adicional de tal =ormasean ,ro,orcionales.
×
××>
2/1
55.0
1)(
5.0 g D
# Dh
m á x d Qt
#aQs +=
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
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/a 4$."0 m
2s 1."114
Donde:
2s a*dal de salida
oe=iciente de &asto
H Alt*ra de la cmara de re*nin
Des,e>ando
Des,e>ando
D 0.!"# m
D !."#$4 cm
D "".14$
D = 2%.00 '' ,*l&
- = .00 /$ Diametr
C. C&LCULO DEL DI&METO DE LA TU+E,A DE E+O5E
@ a*dal a evac*ar
0.$"!4
0.$"!4
/ 1.0 m%se& (as*mida)
A 0."#$! mG
D 0.!0143#"# D "3.!4#37 *l&.
@ Ne anali8ar como ?
-
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133/221
-;e?
-
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s)
ro o&erci$#)
8ones netamente académica s en el ,aso :;0".
N
-
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135/221
$
FMAL
comercial
io del Fmx y Fm-n)
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
136/221
.
$.4 m
9%.%12 m%
GGG
*e las dimensiones de la cmara
-
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137/221
1."11#!
0.#"
1.#0
comercial
tedero de seccin circ*lar 5*e debe
-
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138/221
l
sombrero de ventilacin.
-
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VAIACIONE5 3OAIA5
Horas de =*ncionamiento 1" 'i,o ontin*o
a*dal medio (L%s) 3"3.$3 2m "74$$.3 m%d-a
HCANC:NOMC AC'+
P m P m
0 @ 1 0.0 134.7" 0 0 134.7" 0.00
1 @ " 0.0 134.7" 0 0 "74.$$ 0.00
" @ 3 0.!0 1!7.!7 0 0 $$7.11 0.00
3 @ $ 0.#0 ""3. 0 0 !70.!! 0.00
$ @ ".0 !4#.!1 0 0 13!4."7 0.00
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CON
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800
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00
2000
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HORAS
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8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
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20 2 22 23 28
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
153/221
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8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
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@E ACUMULADO
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OR@E ACUMULADO
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UMO ACUMULADO
@E ACUMULADO
-
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CON1UMO ACUMULADO
A OR@E ACUMULADO
-
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158/221
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#!.#3
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134.7"
$44.#3 "1!1.03
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20 2 22 23 28
CON1UMO ACUMULADO
AOR@E ACUMULADO
-
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2200
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HORAS
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-
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E D + 87
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ACUMULADA
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000
200
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600
00
2000
2200
CURVA DE CONSUMO DISCONTINUO DE 1, HORAS
CON1UMO ACUMULADO
AOR@E ACUMULADA
CONSUMO % A#ORTE
-
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-
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V!(c(one Ho!!(
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@O@AL 00.00 27988.8 00.00 208.32
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CUMULADOS
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600
00
000
200
800
600
00
2000
2200
CURVA DE CONSUMO CONTINUO DE 1;
HORAS
CONSUMO % A#ORTE
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
163/221
V!(c(one Ho!!(
"as d$ !#n)inami$nt : 8 @i&:
Ca#dal m$di ;L/s' : 28.3 ,m + 208.32
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CONSUMO A#ORTE
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@O@AL 00.00 27988.342 00.00 27988.342
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ACUMULADO
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0
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00
000
200
800
600
00
2000
2200
CURVA DE CONSUMO DISCONTINUO DE
CONSUMO % A#ORTE
-
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E=CESO DE$ECTO HORASCONSUMO A#
> &? >
0.00 39.72 0 F 0.40 39.72 0
0.00 279.88 F 2 0.40 39.72 00.00 887. 2 F 3 0.60 67.67 0
0.00 670.66 3 F 8 0.0 223.44 6.24
8.92 220.36 8 F 4 2.40 69.6 6.24
297.3 286.66 4 F 6 4.00 397.22 6.24
886.74 838.73 6 F 7 9.00 248.99 6.24
494.67 692.36 7 F .00 2234.44 6.24
788.4 987.72 F 9 .40 2374.27 6.24
93.40 098.63 9 F 0 7.40 2094.3 6.24
082.82 3320.9 0 F .40 2374.27 6.24
9.33 467.06 F 2 9.00 248.99 6.24
380.24 7773.69 2 F 3 .00 2234.44 6.24
89.7 930.83 3 F 8 6.00 676.66 6.2463.0 2080.0 8 F 4 8.40 247.40 6.24
77.00 2239.4 4 F 6 3.40 97.04 6.24
934.92 292.46 6 F 7 3.00 3.33 6.24
208.3 2267.9 7 F 3.00 3.33 6.24
208.3 23734.74 F 9 8.00 7.77 6.24
208.3 2873.0 9 F 20 3.40 97.04 0
208.3 24272.69 20 F 2 2.00 44.9 0
208.3 24442.3 2 F 22 .00 279.88 0
208.3 2479.0 22 F 23 0.60 67.67 0
208.3 2449.42 23 F 28 0.40 39.72 0
@O@AL 00.00 27988.342 00.00
AL. MAX + 0.00 2449.42E D + 2449.42
A#ORTEACUMULADA
4 6 7 9 20 2 22 23 28
HORAS
CON1UMO ACUMULADO
AOR@ E A CUMULADA
0 2 3 8 4 6 7
0
200
800
600
00
000
200
800
600
00
2000
2200
CURVA DE CO
CONSUMO % A#ORTE
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
166/221
V!(c(one Ho!!(
Dis)ntin# "as d$ !#n)inami$nt : 6
mK/da Ca#dal m$di ;L/s' : 28.3
E=CESO DE$ECTO HORAS
CONSUMO A#
> &? >0.00 39.72 0 F 0.40 39.72 0
0.00 279.88 F 2 0.40 39.72 0
0.00 887. 2 F 3 0.60 67.67 0
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3992.04 2622.7 8 F 4 2.40 69.6 6.24
49.0 322.4 4 F 6 4.00 397.22 6.24
798.0 2702.62 6 F 7 9.00 248.99 6.24
990.3 2863.0 7 F .00 2234.44 6.24
976.4 203.4 F 9 .40 2374.27 6.24
3972. 98.04 9 F 0 7.40 2094.3 6.24
3972. 39.22 0 F .40 2374.27 0
496.20 90.9 F 2 9.00 248.99 6.24
7968.23 89.7 2 F 3 .00 2234.44 6.24
9960.24 30.34 3 F 8 6.00 676.66 6.24
2946.2 9.2 8 F 4 8.40 247.40 6.24
23942.30 926.6 4 F 6 3.40 97.04 6.24
2498.33 203.4 6 F 7 3.00 3.33 6.24
27988.34 328.48 7 F 3.00 3.33 6.24
27988.34 223.77 F 9 8.00 7.77 6.24
27988.34 84.72 9 F 20 3.40 97.04 6.24
27988.34 46.3 20 F 2 2.00 44.9 0
27988.34 307.39 2 F 22 .00 279.88 0
27988.34 39.72 22 F 23 0.60 67.67 027988.34 23 F 28 0.40 39.72 0
@O@AL 00.00 27988.342 00.00
AL. MAX + 328.48 89.7
E D + 839.26
A#ORTE
ACUMULADA
4 6 7 9 20 2 22 23 28
1; HORAS
CON1UMO ACUMULADO
AOR@E ACUMULADA
0 2 3 8 4 6 7
0
200
800
600
00
000
200
800
600
00
2000
2200
CURVA DE C
CONSUMO % A#ORTE
-
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167/221
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
168/221
V!(c(one Ho!!(
@i&: Cntin# "as d$ !#n)inami$nt
,m + 208.32 mK/da Ca#dal m$di ;L/s' :
RTEE=CESO DE$ECTO HORAS
CON
&? >
0 39.72 0.00 39.72 0 F 0.40
0 279.88 0.00 279.88 F 2 0.400 887. 0.00 887. 2 F 3 0.60
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786.422 369.27 3893.08 223.77 8 F 4 2.40
786.422 2766.89 4239.47 2873.0 4 F 6 4.00
786.422 42.8 696.09 708.6 6 F 7 9.00
786.422 747.03 732.6 24.4 7 F .00
786.422 992.30 0879.3 46.3 F 9 .40
786.422 9.3 2224.64 237.43 9 F 0 7.40
786.422 8363.80 3972. 39.22 0 F .40
786.422 67.39 47.70 49.69 F 2 9.00
786.422 93.98 7864.22 68.72 2 F 3 .00
786.422 20790.60 92.78 47.6 3 F 8 6.00786.422 2208.09 2094.26 09.3 8 F 4 8.40
786.422 23026.4 22708.79 32.36 4 F 6 3.40
786.422 2368.8 2884.3 46.3 6 F 7 3.00
786.422 28702. 2697.3 894.02 7 F 3.00
786.422 2420.4 27988.34 223.77 F 9 8.00
0 2679.63 27988.34 84.72 9 F 20 3.40
0 27347.42 27988.34 46.3 20 F 2 2.00
0 27636.96 27988.34 307.39 2 F 22 .00
0 2708.63 27988.34 39.72 22 F 23 0.60
0 27988.34 27988.34 23 F 28 0.40
27988.342 @O@AL 00.00
AL. MAX + 2873.0 68.72E D + 82.79
CONSUMOACUMULADO
A#ORTEACUMULADA
9 0 2 3 8 4 6 7 9 20 2 22 23 28
NSUMO CONTINUO DE 16 HORAS
CON1UMO ACUMULADO
AOR@ E A CUMULADA
HORAS0
0
200
800
600
00
000
200
800
600
00
2000
2200
CONSUMO % A#
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
169/221
V!(c(one Ho!!(
@i&: Dis)ntin# "as d$ !#n)inami$nt
,m + 208.32 mK/da Ca#dal m$di ;L/s' :
ORTEE=CESO DE$ECTO HORAS
CON
&? >0 39.72 0.00 39.72 0 F 0.40
0 279.88 0.00 279.88 F 2 0.40
0.000 887. 0.00 887. 2 F 3 0.60
786.422 670.66 786.42 074.6 3 F 8 0.0
786.422 369.27 3893.08 223.77 8 F 4 2.40
786.422 2766.89 4239.47 2873.0 4 F 6 4.00
786.422 42.8 696.09 708.6 6 F 7 9.00
786.422 747.03 732.6 24.4 7 F .00
786.422 992.30 0879.3 46.3 F 9 .40
786.422 9.3 2224.64 237.43 9 F 0 7.40
0 8363.80 2224.64 237.78 0 F .40
786.422 67.39 3972. 2906.2 F 2 9.00
786.422 93.98 47.70 3394.28 2 F 3 .00
786.422 20790.60 7864.22 3324.3 3 F 8 6.00
786.422 2208.09 92.78 236.34 8 F 4 8.40
786.422 23026.4 2094.26 2067. 4 F 6 3.40
786.422 2368.8 22708.79 49.69 6 F 7 3.00
786.422 28702. 2884.3 24.40 7 F 3.00
786.422 2420.4 2697.3 377.24 F 9 8.00
786.422 2679.63 27988.34 84.72 9 F 20 3.40
0 27347.42 27988.34 46.3 20 F 2 2.00
0 27636.96 27988.34 307.39 2 F 22 .00
0 2708.63 27988.34 39.72 22 F 23 0.600 27988.34 27988.34 23 F 28 0.40
27988.342 @O@AL 00.00
AL. MAX + 2873.0 3394.28
E D + 46.3
CONSUMO
ACUMULADO
A#ORTE
ACUMULADA
9 0 2 3 8 4 6 7 9 20 2 22 23 28
NSUMO DISCONTINUO DE 16 HORAS
CON1UMO ACUMULADO
AOR@E ACUMULADA
0
0
200
800
600
00
000
200
800
600
00
2000
2200
CONSUMO % A#
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
170/221
HORAS
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
171/221
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
172/221
: @i&: Dis)ntin#
28.3 ,m + 208.32 mK/da
SUMO A#ORTEE=CESO DE$ECTO
&? > &?39.72 0 0 39.72 0.00 39.72
39.72 4.46 442.868 279.88 442.86 273.02
67.67 4.46 442.868 887. 308.93 2647.2
223.44 4.46 442.868 670.66 8647.39 396.73
69.6 4.46 442.868 369.27 6209.6 880.4
397.22 4.46 442.868 2766.89 7762.32 8994.3
248.99 4.46 442.868 42.8 938.7 8033.30
2234.44 4.46 442.868 747.03 067.24 3340.22
2374.27 4.46 442.868 992.30 289.7 2427.8
2094.3 4.46 442.868 9.3 3972. 98.04
2374.27 0 0 8363.80 3972. 39.22
248.99 4.46 442.868 67.39 4428.68 343.742234.44 4.46 442.868 93.98 7077.0 2036.3
676.66 4.46 442.868 20790.60 629.47 26.03
247.40 4.46 442.868 2208.09 202.03 66.06
97.04 4.46 442.868 23026.4 2738.40 29.64
3.33 4.46 442.868 2368.8 2326.96 477.42
3.33 4.46 442.868 28702. 2839.82 36.62
7.77 4.46 442.868 2420.4 2639.9 47.3
97.04 4.46 442.868 2679.63 27988.34 84.72
44.9 0 0 27347.42 27988.34 46.3
279.88 0 0 27636.96 27988.34 307.39
67.67 0 0 2708.63 27988.34 39.72
39.72 0 0 27988.34 27988.3427988.342 98.88 27988.342
AL. MAX + 8994.3 26.03
E D + 746.6
CONSUMO
ACUMULADO
A#ORTE
ACUMULADA
2 3 8 4 6 7 9 0 2 3 8 4 6 7 9 20 2 22 23 28
CURVA DE CONSUMO DISCONTINUO DE 1< HORAS
CON1UMO ACUMULADO
AOR@E ACUMULADA
RTE
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
173/221
HORAS
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
174/221
DISEÑO Y CALCULOS.
TUBERIA DE CONDUCCION
Con(de!c(one de d(e@o:
Ca#dal M%im Dia"i: 826.6 L/s Mat$"ial d$ la @#$"a: C )las$ 4
"$sin $n la @#$"a: 40 m.).a.
"$sin M%ima: 40 m.).a.
"$sin Mnima: .0 m.).a.
$l)idad Mnima: 0.6 m/s
$l)idad M%ima: 4.0 m/s
1I:
L / D - /000 (TUBERIA LAR
L / D 1 /000 (TUBERIA COR
OMWN IN\
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
175/221
0.2032 3.62797
0 0.2480 .82890
Conducc(n o! Bo&2eo:
D$id a la t&5"a!a d$l t$""$n< s$ *a)$ n$)$sa"i *a)$" #s d$ mas &a"a )nd#)i" $l a5#a. Est$ m$ s$ "$aliza" las 28 *"as< &a"a l )#al s$ #tiliza"n 2 mas<
)ada #na d$ las )#al$s t"aa>a" 2 *"as )ntin#as.
a"a: N ( + 28 *"as d$ m$ al da
.3
28.3 % .3 % ;28 / 28'
3.37 L/s0.03369 mK/s
Cta d$ )")am in!$"i" d$ m$ + 4.00 m.s.n.m
Cta d$ )")am s#&$"i" d$ m$ + 94.03 m.s.n.m
Di!. D$ )tas + 88.03 ;ln5it#d 5$mPt"i)a'
Ln5. @#. d$ im&. + 478.46 m
D(á&e*!o de l *u2e! de (&ul(n:
Cm $l m$ $s d$ 28 *"as< #tilizams la !"m#la d$ ("$as$mn +
Dm% +
a"a N + 28< Q + 0.9 F .8S D&á' )
m% +
Ad&tams Q + . Dmn +
D&n )
D + 0.9828 m
D + 7.67 T
D( ) < OQ
CeJueo de l eloc(dd:
i + , / A
i + 0.97 m/s ;OQ'
D(á&e*!o de l *u2e! de ucc(n:
@ma"$ms #n dim$t" ma" a la t#$"a d$ imlsin
Ca#dal &" m$ ;,'
Q +
,( +
,( +,( +
! "#
24 QQ m! ×=
21
41
$ D BQ××= λ
24
# 'B N =λ
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
176/221
Ds + 10
Cálculo de l eloc(dd de ucc(n:
s + 0.62 m/s 0.9 m/s ;OQ'
D(&en(on&(en*o:
* + 0.4 Ds
* + 0.27 m
0.20 m
&tams &" $l ma"< $ntn)$s
* + 0.20 m
a"a im&$di" la $nt"ada d$ ai"$
* + 2.4 Ds 0.0
* + 0.78
* + 0.74
* + V / ;25' *
* + 0.220
) 0.,K &
2l ) 0.0 &
Cálculo del olu&en del cá!c&o (n3e!(o! de l 2o&2:
)" +
*mn +
,( % @"
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
177/221
@" + 3
)" + 4.686 mK
D(&en(on&(en*o:
a5#a + % aV
+ * *
H ) 1.00 &
a + 2.3 m
) ,.;0 &
CeJueo del 3en&eno de c(*c(n:
1#&ni$nd #$ la #i)a)in d$l &"$)t $s a #na altit#d d$ 2740msnm< l$ )""$s
#na alt#"a d$ s#))in m%ima d$ 3.30 m. " s$5#"idad ad&ta"$ms:
*s + 0.0 m
a
(
*s+0.0
0.24
0.70
)s#))iNn
atm.
3
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
178/221
a"a #$ n s$ &"d#z)a )aita)in $l N1 dis&nil$ d$$ s$" ma" #$ $l
N1 "$#$"id dad &" $l !a"i)ant$.
Cálculo de l !d(d de c!" en l ucc(n:
Pérdida por fricción ;DARC='
I =
I =
@ =
" l tant:
Ne =
0.0022071706 f =
Pérdidas locales
Cnsid$"and
)d d$ 90< Q +
)anastilla< Q +6
l#la d$ &i$ Q + 6
3
0.248 m
#!d(d *o*l en l *u2e! de ucc(n:
Q
-
8/15/2019 Diseño Bocatoma y Otros
179/221
0.246 m
Cálculo del N#SH d(on(2le:
6.2 m
8.00 m
;OQ'
Al*u! *o*l de 2o&2eo:
Alt#"a d$ imlsin + 88.03 m
+ 0.97 m/s
L + 478.6 m
D + T 0
Pérdida por fricción ;DARC='
I =
@ =