ejercicio area capacidad
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Nota: En el proceso de cálculo no modifique las celdas en color Amarillo y VerdeTAREA 1
a) Graficar las curvas de ÁREAS-CAPACIDADES del vaso, cuyos datos se muestran a continuación:
Elevación Area Area 1 + Área 2
m ha89 0.090 244,000.0 244,000.0 24.4091 1,282,000.0 1,526,000.0 152.6092 2,608,000.0 3,890,000.0 389.0093 4,532,000.0 7,140,000.0 714.0094 6,848,000.0 11,380,000.0 1138.0095 9,472,000.0 16,320,000.0 1632.0096 15,028,000.0 24,500,000.0 2450.0097 15,222,000.0 30,250,000.0 3025.0098 28,428,000.0 43,650,000.0 4365.0099 29,172,000.0 57,600,000.0 5760.00
29,172,000.0 2917.200.0 0.000.0 0.00
Al colocar los valores de elevacion y areas, automáticamente se calculan los volúmenes parciales y acumulados, asegurando que el intervalo vertical sea de 1.0 m sino se cambia al intervalo que se tengaigualmente en forma automática se dibujan en la grafica respectiva las elevaciones, capacidades y áreas.
b) Determinar y grafique:
b.1) La capacidad Muerta (CM), con el Nivel de Aguas mínimo (N.A.min.)b.2) La capacidad Total de Almacenamiento (CTA), con el Nivel de Aguas Normales (N.A.N.)
Área de la cuenca
Ce (adim) Pm
Sin Datos de Prec. Mensual 55,000,000.00 0.1 0.8 4,400,000.00
Area 1 + Área 2
m2 m2
Coeficiente de escurrimiento (0.1 a 0.25)
Precipitación media anual
(m)
Volumen escurrido medio
anualAc (m2) Ve (m3)
Vida útil de la presa Capacidad muerta
Na (años)
Sin Datos de Prec. Mensual 25 165,000.00 5,000.00 170,000.00
La capacidad Muerta (CM) determinada, es:
Obtención de niveles en el almacenamiento Capacidad (miles m3)Con CM entra a la grafica N. A. min Definido por la capacidad muerta (CM)
N.A.N. Definido por la capacidad total de
Capacidad de azolves
Volumen para otros usos
Caz (m3) Votros (m3) CM (m3)
La capacidad Total de Almacenamiento (CTA) determinada, es:
Con CTA entra a la graficaalmacenamiento (CTA)
Nota: En el proceso de cálculo no modifique las celdas en color Amarillo y Verde
a) Graficar las curvas de ÁREAS-CAPACIDADES del vaso, cuyos datos se muestran a continuación:
Intervalo vertical (h) 0.5 h Volumen parcial
m m
1.0 0.5 122,000.0 122,000.01.0 0.5 763,000.0 885,000.01.0 0.5 1,945,000.0 2,830,000.01.0 0.5 3,570,000.0 6,400,000.01.0 0.5 5,690,000.0 12,090,000.01.0 0.5 8,160,000.0 20,250,000.01.0 0.5 12,250,000.0 32,500,000.01.0 0.5 15,125,000.0 47,625,000.01.0 0.5 21,825,000.0 69,450,000.01.0 0.5 28,800,000.0 98,250,000.01.0 0.5 14,586,000.0 112,836,000.01.0 0.5 0.0 0.01.0 0.5 0.0 0.0
Al colocar los valores de elevacion y areas, automáticamente se calculan los volúmenes parciales y acumulados, asegurando que el intervalo vertical sea de 1.0 m sino se cambia al intervalo que se tengaigualmente en forma automática se dibujan en la grafica respectiva las elevaciones, capacidades y áreas.
b.1) La capacidad Muerta (CM), con el Nivel de Aguas mínimo (N.A.min.)b.2) La capacidad Total de Almacenamiento (CTA), con el Nivel de Aguas Normales (N.A.N.)
Kapr Ev
0.350 1.050 1,540,000.00 1,466,666.67
Volumen acumulado
m3 m3
Porcentaje de aprovechamiento
Eficiencia del vaso
Volumen aprovechable de almacenamiento
Capacidad útil calculada
Vapr (m3) Cuc (m3)
Capacidad útil
1,002,130.00 1,172,130.00 y debe satisfacer la restricción topografica al calcular el vertedor
170,000.00
1,172,130.00
Capacidad (miles m3) Elevación (en m)170.00 1896.53 Obtenido en la gráfica de Elevaciones-Capacidades
1,172.13 1902.00 Obtenido en la gráfica de Elevaciones-Capacidades
Capacidad total de
almacenamiento
Proponer valores para la capacidad total de almacenamiento Cta, cumpliendo con las condiciones: Cu<Cuc y Cta<Vapr
Cu (m3) CTA (m3)
m3
m3
N.A.min. 1896.53 N.A.N. 1902
88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0
10,000,000
20,000,000
30,000,000
40,000,000
50,000,000
60,000,000
70,000,000
80,000,000
90,000,000
100,000,000
110,000,000
120,000,000
130,000,000
140,000,000
150,000,000
160,000,000
170,000,000
180,000,000
190,000,000
200,000,000
24.40152.60
389.00
714.00
1138.00
1632.00
2450.00
3025.00
4365.00
5760.00
122,000.0885,000.02,830,000.06,400,000.0
12,090,000.0
20,250,000.0
32,500,000.0
47,625,000.0
69,450,000.0
98,250,000.0
112,836,000.0
Area
Volumen
Elevaciones (m)
Are
a (
ha
)
CM= 170,000 m3
CTA = 1'172,130 m3
88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0
10,000,000
20,000,000
30,000,000
40,000,000
50,000,000
60,000,000
70,000,000
80,000,000
90,000,000
100,000,000
110,000,000
120,000,000
130,000,000
140,000,000
150,000,000
160,000,000
170,000,000
180,000,000
190,000,000
200,000,000
24.40152.60
389.00
714.00
1138.00
1632.00
2450.00
3025.00
4365.00
5760.00
122,000.0885,000.02,830,000.06,400,000.0
12,090,000.0
20,250,000.0
32,500,000.0
47,625,000.0
69,450,000.0
98,250,000.0
112,836,000.0
Area
Volumen
Elevaciones (m)
Are
a (
ha
)
Nota: En el proceso de cálculo no modifique las celdas en color verdeTAREA 2
1. Diseño Hidráulico de la obra de excedencias
Gasto de la envolvente de CreagerColoque el coeficiente C de su zona: C= 18 Considerando que el sitio se encuentra en:
Ac= 55
q= 4.51
Q env.= 248.30Para el gasto de diseño considere: 50 % de la envolvente de Creager
Qv= 124.15
El vertedor de excedencias es del tipo: Lavadero
C del vertedor= 1.45
Si tiene restricción topográfica (no hay vaso suficiente), proponga la carga y se determina la longitud.
Proponga H= 1.00 m
La longitud de la cresta resultante L, es: 85.6213987 m Longitud de vertedor seleccionada (L):
Si tiene restricción hidrológica (no hay agua suficiente), proponga la longitud y determina la carga.
Proponga L= 86.00 m
La Carga del vertedor resultante H, es: 0.99706295 m Carga del vertedor seleccionada (H):
El Nivel de Aguas Máximas Extraordinarias (NAME): 1903.00 m Si tiene restricción hidrológica, ubiquese en la casilla del NAME (C32) y cambie c22 por g30
El área de embalse máximo al NAME, es: 56 ha Se obtiene en la grafica Elevaciones-Areas
El N.A.N. esta a la Elev.: 1902.00 m
El área de embalse normal al NAN, es: 50.7 ha Se obtiene en la grafica Elevaciones-Areas
La capacidad de almacenamiento al NAME, es: 0.00
La capacidad de almacenamiento al NAN, es: ###
La capacidad de sobrealmacenamiento en el vaso, es: ###
2.- Determinación de la altura máxima de la cortina.
El fetch es de: 1.2 Km
Km2
m3/seg/Km2
m3/seg
m3/seg
m1/2/seg
m3
m3
m3
El Libre Bordo es: 1.00 m Seleccionado de la tabla 1 inferior
La elevación de la corona, es: 1904.00 m Elev. Corona. = Elev. NAME + L.B.
El libre bordo depende de la línea máxima desde el eje de la cortina hastala cola del vaso no necesariamente en dirección normal al mismo
Tabla 1
< 1.6 11.6 a 4.0 1.224.0 a 8.00 1.52
> 8.0 1.83
La Elevación de fondo del cauce en la sección Máxima, es: 1890.00 m
Altura máxima de la cortina (m) 14.00 m
Fetch
N.A.M.E.
La sección propuesta del Bordo es:
Ancho de la corona es: 5.50 mEl talud aguas arriba, es: 3.5El talud aguas abajo, es: 3.5
Tabla 2. Recomendación de Bordos de Sección Homogénea (Se entra con la altura del bordo)
Fetch (en Km)
Bordo Libre (en m)
3.- Diseño Hidráulico de la Obra de Toma
El tipo de la obra de toma es: "Tubería a Presión y válvulas"
El almacenamiento mínimo de operación (Am) es: 270,213.00
El nivel mínimo de Operación Inicial es: 1897.50 m
El volumen Útil del almacenamiento (Vu), es: 884,917.00
Los beneficios son:Cabezas de Ganado Mayor: 600 CGMCabezas de Ganado Menor: 550 cgm
La Superficie de Riego (Sr), es: 174 ha
El volumen util requerido (Vur)es: 882,300.00
Como: Si
Se continua con el cálculo, pero si resultare que no es menor, se modifican los beneficios hasta satisfacere esta exigencia.
El coeficiente unitario de riego es: 1.75 l.p.s./ha
El gasto normal por la obra de toma es: 0.3045
m3
m3
m3
m3/seg
El diámetro estimado de la obra de toma, es: 17.45 pulg.
El diámetro seleccionado de la obra de toma, es: 18 pulg.
La velocidad media en la tubería (v), es: 1.855 m/seg
La velocidad media es mayor de 1.5 m/seg? Si
El material de la Tubería es: Asbesto-cem con protección interior de asfalto
La rugosidad absoluta, es: 0.0015 mm
La rugosidad relativa, es: 0.0033
El numero de Reynolds, es: 839,592.99
El factor de fricción (f), es: 0.02706
La carga de velocidad en la tubería, es: 0.175 m
La suma de parametros de pérdida de carga localizada, es: 0.650
La altura del bordo al eje de la tubería, es: 7.241 m
La longitud de la tubería , es: 60.76 m
La carga mínima de Operación, es: 0.920 m
La obra de toma descarga a un canal ?: Si
El nivel mínimo de Operación (N.m.o.), es: 1898.157 m
4.- Diseño del canal de conducción
Qn= 0.3045
Ver Tabla a la derecha: Tabla 5 n= 0.017 (concreto: Tabla 5)
s= 0.001 (pendiente)
Ver Tabla a la derecha: Tabla 8 m= 1.0 (talud: Tabla 8)
Se continua con el calculo, pero si resultare que NO ES MAYOR
Se continua con el cálculo, pero si resultare que NO DESCARGA A UN CANAL, se Pasa a definir el Nmo, como Elev. Eje Tuberia + hmin, y se termina el cálculo.
m3/seg
Se propone b y se iteraciona variando d, hasta igualar al modulo de sección.
b= 0.4 m p= 1.7593d= 0.4806 m r= 0.2406
A= 0.4232 m2 0.3868
Para determinar el Tirante crtítico (dc), se debe igualar:
Considerando que b=: 0.4 m
Para encontrar el valor del Tirante crítico (dc), se iteraciona cambiando estos valores hasta igualar Q2/g = A3/T: casilla E-203 Igual a G-197
dc= 0.3017 m 0.00946
El tirante normal (d) es mayor que el Crítico (dc) ?: Si
Verficar que la velocidad media (v), se encuentre entre un valor mínimo y máximo:
Para el material del canal de: concreto simple 6.00 m/seg
(según se observa en la tabla 7 de la derecha)
1.1507
Si
Satisfecho el diseño del canal se continua con el cálculo:
Elev. N.N.A= 1897.237 m
b) La elevación de la rasante del canal al inicio: 1896.757 m
La carga máxima inicial (hmáx.inic.), es: 5.76 m
El gasto máximo inicial a traves de la obra de toma (Qmáx), es: 0.762
Qmáx. calc.= 0.762n= 0.017 (concreto: Tabla 5)s= 0.001
m= 1.0
Se verifica que b/d: se ubique entre Max. Eficie. y Media para secc. Revestidas
r2/3 =
Q2/g = A3/T
A3/T=
En caso de que NO sea así, regresar a cambiar el valor de la pendiente a uno menor.
vmín < v < vmáx (< vadm < v0.8vcrit)
vadm =
vmáx.= m/seg (se coloca el menor de vadm y v0.8 vcrit.)
La velocidad media (v) esta entre vmín y vmáx.?: En caso de que NO sea así, regresar a cambiar el valor de la pendiente a uno menor.
a) Nivel del agua en el canal para el gasto normal (N.N.A. canal):
m3/seg
m3/seg
Sin modificar la plantilla (b), modifique el tirante, hasta igualar al Qmáx. calc. con Qmáx: Por lo tanto cambie el valor de la casilla B-237 observando que el valor de la casilla D-229 se iguale al de la D227
b= 0.4 m p= 2.49300.74 m r= 0.3384
A= 0.844 m2 0.4856
5.529 m
El gasto máximo real (Qmr), es: 0.747
1897.497 m
5.- Diseño del limitador de gasto
0.458
0.2594 m
El limitador de gasto es un vertedor tipo: Cimacio
1.732 m
La longitud seleccionada del Limitador (Llim), es: 1.80 m
Tabla 4. Rugosidades Absolutas en tuberías
Material
Tubos lisos: De vidrio, cobre, latón, madera (bien cepillada), acero nuevo soldado y con una mano interior
de pintura; tubos de acero de precisión sin costura, serpientes industriales, hule ------------
Aluminio
Tubos de plástico
Tubos industriales de latón
Tubos de madera
Hierro forjado
Fierro fundido: Nuevo-------------------------------------------------------------------------------------------------
con protección interior de asfalto --------------------------------------------------------------
Oxidado-----------------------------------------------------------------------------------------------
con incrustaciones ----------------------------------------------------------------------------------
Centrifugado -----------------------------------------------------------------------------------------
Nuevo con bridas o juntas de macho y campana --------------------------------------------
Usado, con bridas o juntas de macho y campana ------------------------------------------
Para agua potable, con bastantes incrustaciones y diámetro de 50 a 125 mmm ----
dmáx.=
r2/3 =
La carga máxima real(hmáx.), es:
m3/seg
c) Nivel Máximo del agua en el canal (N.M.A. canal), es:
El gasto del limitador de gasto (Qlim), es: m3/seg
La carga del limitador de gasto (Hlim), es:
La longitud calculada del limitador de gasto (Llim), es:
Fierro galvanizado
Acero rolado, nuevo
Acero laminado, nuevo
Acero laminado con protección interior de asfalto asfalto
Tubos de acero soldado de calidad normal:
Nuevo ---------------------------------------------------------------------------------------------------
Limpiado despues de mucho uso -------------------------------------------------------------------
Moderadamente oxidado, con pocas incrustaciones ------------------------------------------
con muchas incrustaciones ----------------------------------------------------------------------------
con remaches transversales en buen estado ----------------------------------------------------
Asbesto – cemento: nuevo
usado
con protección interior de asfalto ------------------------
Concreto centrifugado Nuevo -----------------------------------------------------------------------------------
En galerías, colado con cimbra rugosa de madera ----------------------------------------
De acabado liso ----------------------------------------------------------------------
Con acabado normal --------------------------------------------------------------------
Con acabado rugoso -----------------------------------------------------------------
Presforzado Freyssinet --------------------------------------------------------------
Galerías con acabado interior de cemento
Cemento liso ------------------------------------------------------------------
No pulido ---------------------------------------------------------
Mampostería De piedra bien juntada -----------------------------------------
De piedra rugosa, sin juntear ---------------------------------
De piedra, mal acabada ---------------------------------------
Nota: En el proceso de cálculo no modifique las celdas en color verde
Considerando que el sitio se encuentra en: la parte alta de la cuenca del Balsas (Región hidrológica: 7B)
, según el riesgo que estime se desee correr
Para el vertedor Tipo lavadero C= 1.45 m1/2/seg
Parta el vertedor tipo cimacio: C= 2.0 m1/2/seg
Si tiene restricción topográfica (no hay vaso suficiente), proponga la carga y se determina la longitud.
Area Emb. Maximo= 56 haLongitud de vertedor seleccionada (L): 86.00 m
Si tiene restricción hidrológica (no hay agua suficiente), proponga la longitud y determina la carga. Area Emb. Normal= 50.7 ha
Carga del vertedor seleccionada (H): 1.05 m
Si tiene restricción hidrológica, ubiquese en la casilla del NAME (C32) y cambie c22 por g30
Se obtiene en la grafica Elevaciones-Areas
Se obtiene en la grafica Elevaciones-Areas
89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
03,080,4236,160,8469,241,26812,321,69115,402,11418,482,53721,562,96024,643,38227,723,80530,804,22833,884,65136,965,07440,045,49643,125,91946,206,34249,286,76552,367,18855,447,61058,528,03361,608,45664,688,87967,769,30270,849,72473,930,14777,010,57080,090,99383,171,41686,251,83889,332,26192,412,68495,493,10798,573,530
AreaVolumen
Elevaciones (m)
Are
a (h
a)
Seleccionado de la tabla 1 inferior
Elev. Corona. = Elev. NAME + L.B.
El libre bordo depende de la línea máxima desde el eje de la cortina hastala cola del vaso no necesariamente en dirección normal al mismo
Debe ubicarlo tomádole de la Gráfica Elevaciones-Capacidades
Son tomados de la Tabla 2 de "Recomendaciòn de Bordos de Sección Homogénea", que se ubica a continuación.
Tabla 2. Recomendación de Bordos de Sección Homogénea (Se entra con la altura del bordo)
89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
03,080,4236,160,8469,241,26812,321,69115,402,11418,482,53721,562,96024,643,38227,723,80530,804,22833,884,65136,965,07440,045,49643,125,91946,206,34249,286,76552,367,18855,447,61058,528,03361,608,45664,688,87967,769,30270,849,72473,930,14777,010,57080,090,99383,171,41686,251,83889,332,26192,412,68495,493,10798,573,530
AreaVolumen
Elevaciones (m)
Are
a (h
a)
"Tubería a Presión y válvulas"
Am= CM-0.1 Cu
Se obtiene en la curva Elevaciones- Capacidades con Am:
Verificar que Vur sea < que Vu?: Si o No
es menor que Vu
Se continua con el cálculo, pero si resultare que no es menor, se modifican los beneficios hasta satisfacere esta exigencia.
(ver tabla 3 de los Cur, a la derecha)
Qn= Cur * Sr
Vu = Cu- 0.1 CTA
0.4572 m
es mayor de 1.5 m/seg
con protección interior de asfalto
(ver al final los diferentes valores de la rugosidad absoluta: Tabla 4)
Con rejilla, entrada abocinada, válvulas-2- y codo al final del conducto
Hot= (Elev. Corona- Elev. N.A.min.+ D/2)
Lt= (Elev. Corona- Elev. N.A.min.+ D/2) (T1 +T2) + C
Modulo de sección
Para un talud 1.0 (ver tabla 6 a la derecha)
0.16370 Máx. Eficie.= 0.828
0.16370 Media= 1.243
b/d= 0.8323 Minima Filtr.= 1.657
NO ES MAYOR, se modifica el diámetro a uno menor.
hv = v2/2g
Si es Si la descarga es ahogada, y
, se Pasa a definir el Nmo, como Elev. Eje Tuberia + hmin, y se termina el cálculo.
Qn/s1/2= Ar2/3
Qn/s1/2 = m3/seg
Ar2/3 = m3/seg
y entre Media y mínima Filtración para secc. Sin revestir
m 0.72 m/segm 0.10 m e es 1/6 de d, para secciones revestidas y 1/3 de de d para no revestidas
0.07 m
0.00945
Para encontrar el valor del Tirante crítico (dc), se iteraciona cambiando estos valores hasta igualar Q2/g = A3/T: casilla E-203 Igual a G-197
Verificar que: d > dc
Verficar que la velocidad media (v), se encuentre entre un valor mínimo y máximo:
1.1507 m/seg
(según se observa en la tabla 7 de la derecha)
Elev. N.N.A.=Elev. N.A.mín.+D+0.25
Elev. Ras.= Elev. N.N.A.-d
hmáx.inic.=Elev. N.A.M.E.-Elev. N.N.A.
Se transita este gasto por el canal diseñado.
(este valor se encuentra iteracionando el valor del dmáx.)
Se verifica que b/d: se ubique entre Max. Eficie. y Media para secc. Revestidas
vmin=0.4 m/seg, vmáx<vadm<0.8*vcrit
m er=
Q2/g = m5
m5
NO sea así, regresar a cambiar el valor de la pendiente a uno menor.
vmín = 0.4 m/seg
v 0.8 vcrit =
m/seg (se coloca el menor de vadm y v0.8 vcrit.)
NO sea así, regresar a cambiar el valor de la pendiente a uno menor.
Sin modificar la plantilla (b), modifique el tirante, hasta igualar al Qmáx. calc. con Qmáx: Por lo tanto cambie el valor de la casilla B-237
m 0.90 m/segm 0.10 m
0.07 m
Si fuera un vertedor tipo lavadero, se cmabia en el calculo de D254: '=D248/(2*' por: '=D248/(1.45*'
(mm)
cepillada), acero nuevo soldado y con una mano interior
0.0015nuevo 0.015 – 0.06
usado 0.1 – 0.3nuevos 0.003 – 0.03
usados 0.03 – 0.1
0.025
0.02 a 1
0.05
Nuevo------------------------------------------------------------------------------------------------- 0.25 con protección interior de asfalto -------------------------------------------------------------- 0.12
Oxidado----------------------------------------------------------------------------------------------- 1 a 1.5
con incrustaciones ---------------------------------------------------------------------------------- 1.5 a 3
Centrifugado ----------------------------------------------------------------------------------------- 0.05
Nuevo con bridas o juntas de macho y campana -------------------------------------------- 0.15 a 0.3
Usado, con bridas o juntas de macho y campana ------------------------------------------ 2 a 3.5
Para agua potable, con bastantes incrustaciones y diámetro de 50 a 125 mmm ---- 1 a 4
m er=
ε
0.15
0.05
0.04 a 0.1
0.05
Nuevo --------------------------------------------------------------------------------------------------- 0.05 a 0.10
Limpiado despues de mucho uso ------------------------------------------------------------------- 0.15 a 0.20
Moderadamente oxidado, con pocas incrustaciones ------------------------------------------ 0.04
con muchas incrustaciones ---------------------------------------------------------------------------- 3
con remaches transversales en buen estado ---------------------------------------------------- 0.1
0.025
0.03
con protección interior de asfalto ------------------------ 0.0015
Nuevo ----------------------------------------------------------------------------------- 0.03 – 0.16
En galerías, colado con cimbra rugosa de madera ---------------------------------------- 10
De acabado liso ---------------------------------------------------------------------- 0.025 – 0.2
Con acabado normal -------------------------------------------------------------------- 1 a 3
Con acabado rugoso ----------------------------------------------------------------- 10
Presforzado Freyssinet -------------------------------------------------------------- 0.04
1.5 a 1.6
liso ------------------------------------------------------------------ 0.3 a 0.8 No pulido --------------------------------------------------------- 1 a 2
De piedra bien juntada ----------------------------------------- 1.2 a 2.5
De piedra rugosa, sin juntear --------------------------------- 8 a 15
De piedra, mal acabada --------------------------------------- 1.5 a 3
Area Emb. Maximo= 56 ha
Area Emb. Normal= 50.7 ha
89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
03,080,4236,160,8469,241,26812,321,69115,402,11418,482,53721,562,96024,643,38227,723,80530,804,22833,884,65136,965,07440,045,49643,125,91946,206,34249,286,76552,367,18855,447,61058,528,03361,608,45664,688,87967,769,30270,849,72473,930,14777,010,57080,090,99383,171,41686,251,83889,332,26192,412,68495,493,10798,573,530
AreaVolumen
Elevaciones (m)
Are
a (h
a)
N.m.o.i
89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
03,080,4236,160,8469,241,26812,321,69115,402,11418,482,53721,562,96024,643,38227,723,80530,804,22833,884,65136,965,07440,045,49643,125,91946,206,34249,286,76552,367,18855,447,61058,528,03361,608,45664,688,87967,769,30270,849,72473,930,14777,010,57080,090,99383,171,41686,251,83889,332,26192,412,68495,493,10798,573,530
AreaVolumen
Elevaciones (m)
Are
a (h
a)
Tabla 3. Coeficientes Unitarios de Riego (Cur):
Superficies (en ha)
De 100 a 1200 1.75De 1200 a 2000 1.41
Cur (en lps/ha)
De 2000 a 10,000 1.16> 10,000 1
Tabla 5. Coeficientes de Rugosidad (n) para diferentes materiales
M A T E R I A L V A L O R E S
mínimo Normal
Roca (con salientes y sinuosas) 0.035 0.04Tepetate (liso y uniforme) 0.025 0.035Tierra (alineado y uniforme) 0.017 0.02Tierra (construido con draga) 0.025 0.028Mampostería seca 0.025 0.03Mampostería con cemento 0.017 0.02Concreto 0.013 0.017Asbesto cemento 0.09 0.01Polietileno o PVC 0.007 0.008Fierro fundido 0.011 0.014Acero remachado en espiral 0.013 0.015
Tabla 6. Valores de Maxima eficiencia y mínima filtración para diferentes secciones
Talud Ángulo Media
Vertical 90° 2 3 40.25 : 1 1.562 2.342 3.123
0.4 : 1 1.354 2.031 2.708
(ver tabla 6 a la derecha) 0.5 : 1 1.236 1.854 2.472
0.75 : 1 1 1.5 2
1.0 : 1 0.828 1.243 1.657
1.25: 1 0.702 1.053 1.403
1.5: 1 0.605 0.908 1.211
Máxima eficiencia
Mínima filtración
75058’
68012’
63026’
53008’
45000’
38040’
33041’
α
2.0 : 1 0.472 0.708 0.944
3.0 : 1 0.325 0.487 0.649
e es 1/6 de d, para secciones revestidas y 1/3 de de d para no revestidas
Tabla 7. Velocidades admisibles en un canal
M A T E R I A L v (m/seg)
Arena 0.3 a 0.4Arena arcillosa 0.9Arcillo-arenoso o arcillo limoso 1.1Arcillas 1Tepetate 0.9 a 1.25Roca sana 3Mampostería 3.5Concreto simple 6Concreto reforzado 8
Tabla 8. Taludes en canales para diferentes materiales
M a t e r i a l T a l u d
Roca completamente sana VerticalRoca ligeramente alterada 0.25: 1Mampostería 0.4: 1Tepetate duro, roca alterada 1.0:1Concreto 1:1 ó 1.25: 1
Tierra algo arcillosa, tepetate blando, arenisca blanda, etc. 1.5: 1Material poco estable, arena tierra arenosa, etc. 2.0:1
26034’
18026’
Si fuera un vertedor tipo lavadero, se cmabia en el calculo de D254: '=D248/(2*' por: '=D248/(1.45*'
Almacenamiento mínimo de operación
89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
03,080,4236,160,8469,241,26812,321,69115,402,11418,482,53721,562,96024,643,38227,723,80530,804,22833,884,65136,965,07440,045,49643,125,91946,206,34249,286,76552,367,18855,447,61058,528,03361,608,45664,688,87967,769,30270,849,72473,930,14777,010,57080,090,99383,171,41686,251,83889,332,26192,412,68495,493,10798,573,530
AreaVolumen
Elevaciones (m)
Are
a (h
a)
De vidrio, cobre, latón, madera (bien cepillada), acero nuevo soldado y con una mano interior de pintura; tubos de acero de precisión sin costura, serpientes industriales, hule -----------------------------------------------------------------------------
89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1000
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
03,080,4236,160,8469,241,26812,321,69115,402,11418,482,53721,562,96024,643,38227,723,80530,804,22833,884,65136,965,07440,045,49643,125,91946,206,34249,286,76552,367,18855,447,61058,528,03361,608,45664,688,87967,769,30270,849,72473,930,14777,010,57080,090,99383,171,41686,251,83889,332,26192,412,68495,493,10798,573,530
AreaVolumen
Elevaciones (m)
Are
a (h
a)
V A L O R E S
Máximo
0.050.04
0.0250.0330.0330.0250.02
0.0110.0090.0160.017
Tabla 6. Valores de Maxima eficiencia y mínima filtración para diferentes secciones
De vidrio, cobre, latón, madera (bien cepillada), acero nuevo soldado y con una mano interior de pintura; tubos de acero de precisión sin costura, serpientes industriales, hule -----------------------------------------------------------------------------
De vidrio, cobre, latón, madera (bien cepillada), acero nuevo soldado y con una mano interior de pintura; tubos de acero de precisión sin costura, serpientes industriales, hule -----------------------------------------------------------------------------
Nota: TAREA 2
a) A partir de los siguientes datos representar graficamente en la curva de duración de caudales el 95% del tiempo
ItemCAUDAL (Q) CAUDAL (M3/SEG)
LIM. INFERIOR LIMITE SUPERIOR1 1 3.992 4 6.993 7 9.994 10 14.995 15 19.99
b) Determinar y grafique:
Área de la cuenca
Sin Datos de Prec. Mensual 55,000,000.00
Ac (m2)
Vida útil de la presa
Na (años)
Sin Datos de Prec. Mensual 25
Obtención de niveles en el almacenamientoCon CM entra a la grafica N. A. min
N.A.N.
La capacidad Total de Almacenamiento (C
Con CTA entra a la grafica
a) A partir de los siguientes datos representar graficamente en la curva de duración de caudales el 95% del tiempo
OCURRENCIA Q >LI Q>LI
(Dias) (%)40.0 220.0 10050.0 180.0 81.82
100.0 130.0 59.0920.0 30.0 13.6410.0 10.0 4.55
b) Determinar y grafique:
b.1) La capacidad Muerta (CM), con el Nivel de Aguas mínimo (N.A.min.)
b.2) La capaci
Pm
Ce (adim) 0.8 4,400,000.00
0.1
m2
Precipitación media anual
(m)
Volumen escurrido medio
anual
Ve (m3)
Coeficiente de escurrimiento (0.1 a 0.25)
Capacidad muerta
5,000.00 170,000.00
165,000.00
La capacidad Muerta (CM) determinada, es:
Definido por la capacidad muerta (CM)
Definido por la capacidad total de
Volumen para otros usosVotros (m3) CM (m3)
Capacidad de azolves
Caz (m3)
La capacidad Total de Almacenamiento (CTA) determinada, es:
almacenamiento (CTA)
N.A.min. 1896.53 N.A.N. 1902
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 1050
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20 GRAFICO DURACION DE CAUDALES
GRAFICO DURACION DE CAUDALES
%TIEMPO Q>L.INF.
CAUD
ALM
3/SE
G)
CM= 170,000 m3
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 1050
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20 GRAFICO DURACION DE CAUDALES
GRAFICO DURACION DE CAUDALES
%TIEMPO Q>L.INF.
CAUD
ALM
3/SE
G)
Nota: TAREA 3 Curva de Probabilidad de Excedencia:
a) A partir de los siguientes datos representar graficamente la probabilidad de excedencia 95% del tiempo consideradob) Para riego hacer estimaciones del 75% para Qdiseño.
M
TR (N+1/M)
1 15 102 13 53 12 3.334 8 2.505 6 2.006 5 1.677 4 1.438 3 1.259 1 1.11
N=NUMERO DE MEDICIONES DEL CAUDAL
Resultados:
b) Determinar y grafique:
Área de la cuenca
Sin Datos de Prec. Mensual 55,000,000.00
CAUDAL (Q) (M3/SEG)
Ac (m2)
Vida útil de la presa
Na (años)
Sin Datos de Prec. Mensual 25
Obtención de niveles en el almacenamientoCon CM entra a la grafica N. A. min
N.A.N.Con CTA entra a la grafica
a) A partir de los siguientes datos representar graficamente la probabilidad de excedencia 95% del tiempo considerado
10.0020.0
30.0040.050.0
59.8869.4080.090.1
b) Determinar y grafique:
b.1) La capacidad Muerta (CM), con el Nivel de Aguas mínimo (N.A.min.)b.2) La capacidad Total de Almacenamiento (CTA), con el Nivel de Aguas Normales (N.A.N.)
Ce (adim)
0.1
PROB.(X>XM) (1/TRx100) %TIEMPO
Coeficiente de escurrimiento (0.1
a 0.25)
10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 59.88 69.40 80.00 90.100
2
4
6
8
10
12
14
16
15
13
12
8
6
5
4
3
1
%TIEMPOTIEMPO (%)
Q(M3/SEG)
#REF!
La capacidad Muerta (CM) determinada, es:
Definido por la capacidad muerta (CM)
Definido por la capacidad total de
Capacidad de azolves
Caz (m3)
almacenamiento (CTA)
CM= 170,000 m3
N.A.min. 1896.53 N.A.N. 1902
10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 59.88 69.40 80.00 90.100
2
4
6
8
10
12
14
16
15
13
12
8
6
5
4
3
1
%TIEMPOTIEMPO (%)
Q(M3/SEG)
10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 59.88 69.40 80.00 90.100
2
4
6
8
10
12
14
16
15
13
12
8
6
5
4
3
1
%TIEMPOTIEMPO (%)
Q(M3/SEG)
TAREA 4 Calculo de Volumenes de Sedimentos Nota: La Vida útil de la presa será estimada en función de 100 años.
a) A partir de los siguientes datos representar graficamente en la curva de duración los caudales de los intervalos prom% del tiempo
Item
OCURRENCIA Q >LI Q>LI INTERVALO GASTO
LIM. INF LIMITE SUP. (Dias) (%) (%) (%) M3/SEG Ltrs/dia (%)1 0.00 8.00 40.00 365.00 100 8.00 4.00 88.00 8000.00 640.002 8.00 16.00 50.00 325.00 89.04 8.00 12.00 71.00 6000.00 480.003 16.00 24.00 30.00 275.00 75.34 8.00 20.00 66.00 4700.00 376.004 24.00 32.00 35.00 245.00 67.12 8.00 28.00 55.00 2500.00 200.005 32.00 40.00 45.00 210.00 57.53 8.00 36.00 51.00 2450.00 196.006 40.00 48.00 22.00 165.00 45.21 8.00 44.00 40.00 1000.00 80.007 48.00 56.00 45.00 143.00 39.18 8.00 52.00 34.70 455.00 36.408 56.00 64.00 20.00 98.00 26.85 8.00 60.00 30.00 400.00 32.009 64.00 72.00 38.00 78.00 21.37 8.00 68.00 22.50 100.00 8.00
10 72.00 80.00 20.00 40.00 10.96 8.00 76.00 16.00 40.00 3.2011 88.00 96.00 20.00 20.00 5.48 8.00 84.00 11.00 7.00 0.56
SUB-TOTAL: 365.00 TOTAL SEDIM.: 25652
b) Cálculo de Vol. De Sedimento :
∑total sedim= 25652 ton/dia x 365 dias/año*100 años = 936298000
Total sedim 936298000ton CM= 170,000 m3
Peso Espécifico del Sedimento= 1,12ton/m3,
Vol. Sed= S/ϒ 836 Hm3.
c) Volumen de sedimentos en Suspención 90%
Vol. Susp= 836hm3 x 0,90 = (752,40Hm3)
c´) Material de Fondo (10-20)% Nota: Considero 15% Vol. Sedim. "Criterio"
Vol. Total Sedimentos =Vol. Sedimentos x 1,15 x 0,90
Vol. Total Sedimentos = 865,26Hm3.
b.1) La capacidad Muerta (CM), con el Nivel de Aguas mínimo (N.A.min.)
b.2) La capacida
Pm
Ce (adim) 0.8 ### N.A.min. 1896.53 N.A.N. 1902
Sin Datos de Prec. Mensual 55,000,000.00 0.1
Na (años) 5,000.00 ###
Sin Datos de Prec. Mensual 25 165,000.00
La capacidad Muerta (CM) determinada, es:
Obtención de niveles en el almacenamientoCon CM entra a la grafica N. A. min Definido por la capacidad muerta (CM)
N.A.N. Definido por la capacidad total de
CAUDAL (Q)
CAUDAL (M3/SEG)
INT. PROM.
SEDIMENTOS CURVA SEDIMENTACIÓN
COLUM (2)X(5) % SEDIM.
m2
*ϒ =
Precipitación media anual (m)
Volumen escurrido
medio anual
Ve (m3)
Área de la cuenca
Coeficiente de escurrimiento (0.1
a 0.25)Ac (m2)
Volumen para otros
usos
Capacidad muerta
Votros (m3) CM (m3)
Vida útil de la presa
Capacidad de azolves
Caz (m3)
La capacidad Total de Almacenamiento (CTA) determinada, es:
Con CTA entra a la graficaalmacenamiento (CTA)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 1050
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
GRAFICO DURACION DE CAUDALES
%TIEMPO Q>L.INF.
CAUD
ALM
3/SE
G)