examen resuelto de descargador de fondo

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Examen Resuelto de Descargador de Fondo

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Obra de TomaSOLUCION DE 1RA MESA OBRAS II ALEXANDER MALLCU GALLARDO

tipo de valvulacoef. De perdida Kvde cortina0.07mariposa0.38multichorro4SOLUCION:Qd=270 [l/s]Nivel de salida descargador=2786[msnm]D=200 [mm]
Autor: ALEXANDER:Asumir el diametro hasta q el caudal de 1 tuberia sea aproximado al caudal minimo de operacin en la cota de operacionNivel de operacion =2808[msnm]EL caudal de diseo dependera de la altura de carga si es caudal maximo o es caudal minimo!!!L=72.03 [m]
Autor: ALEXANDER M.G.:Se debe calcular la longitud si es que no es datoNNE =2808[msnm]A=0.03 [m]NAME =2809[msnm]C=1.00Perdidas:a) por rejillahr=3.6705690267KR =cef de perdidas de la rejilla(An/At)=0.5An= area neta que deja la rejillaAt=area total de la rejilla

b) por entrada:he=1.8823430906ke=coeficiente de perdida, depende de la geometria de la entradake=0.5c) por friccionHANZEN-WILLIANSC=140el coeficiente de friccio es funcion de la rugosidad relativa de la tuberia, es igual:donde :HF=18.2313138386=0.0015mmRugosidad absoluta del material de la tuberiaf=0.007710adimensionalhv=0d) por valvula

kv=coeficiente de descarga correspondiente al porcentaje de la abuertura y al tipo de valvula.e) Perdida de salidahs=0ks= coef. De perdiad por salidaks= 1.00

piezaKi coef. De perdidaAreak/(2gA^2)Q^2PERDIDAde cargam^2Friccion18.2313138386rejilla0.9750.0200124.24Q^2Rejilla3.6705690267entrada0.50.0325.82Q^2Valvula0Friccinentrada1.8823430906Conducto tuberia2.7770.03143.40Q^2salida0compuerta10.0351.64Q^2hfmenorhminNo Cumple!!transicion0.030.00Q^2total23.784225955922contraccion0.030.00Q^2expansion0.030.00Q^2curvas0.030.00Q^2valvula cortina0.030.00Q^2valvula mariposa0.030.00Q^2valvula multichorro0.030.00Q^2salida0.000.030.00Q^24.277345.10

CONDICION:hfhmin16.10122.00Cumple!!

CALCULO DE CAUDALES Y VELOCIDADES DE SALIDA PARA DIFERENTES NIVELES DEL EMBALSE

cotaZ1 -Z2areaQ(1tubo)VQ(2tubos)cotaZ1 -Z2areaQ(1tubo)VQ(2tubos)(m.s.n.m)[m]m^2(m^3/s)(m/s)(m^3/s)(m.s.n.m)[m]m^2(m^3/s)(m/s)(m^3/s)NAME2809
Autor: ALEXANDER M.G.:NAME= Nivel de aguas maximas embalzadas23.0000.030.2899.210.5780.270280918.0000.03ERROR:#NUM!NANE2808
Autor: ALEXANDER M.G.:NNE= Nivel de aguas normales embalzadas.22.0000.030.2839.000.566okey280817.0000.03ERROR:#NUM!280721.0000.030.2768.800.553280716.0000.03ERROR:#NUM!280620.0000.030.2708.580.539280615.0000.03ERROR:#NUM!280519.0000.030.2638.370.526280514.0000.03ERROR:#NUM!280418.0000.030.2568.140.512280413.0000.03ERROR:#NUM!280317.0000.030.2497.910.497280312.0000.03ERROR:#NUM!280216.0000.030.2417.680.482280211.0000.03ERROR:#NUM!280115.0000.030.2347.430.467280110.0000.03ERROR:#NUM!280014.0000.030.2267.180.45128009.0000.03ERROR:#NUM!279913.0000.030.2176.920.43527998.0000.03ERROR:#NUM!279812.0000.030.2096.650.41827987.0000.03ERROR:#NUM!279711.0000.030.2006.370.40027976.0000.03ERROR:#NUM!279610.0000.030.1916.070.38127965.0000.03ERROR:#NUM!27959.0000.030.1815.760.36227954.0000.03ERROR:#NUM!27948.0000.030.1715.430.34127943.0000.03ERROR:#NUM!27937.0000.030.160
Autor: ALEXANDER M.G.:Se debera asumir diametro hasta q este caudal sea aproximadamente igual al caudal minimo de operacion5.080.319
Autor: Ambos:nivel minimo con el cual se obtiene el Qd.Por debajo de este no se garantiza el Qd.27932.0000.03ERROR:#NUM!27926.0000.030.1484.700.29527921.0000.03ERROR:#NUM!NAO27915.0000.030.1354.290.27027910.0000.03ERROR:#NUM!27904.0000.030.1213.840.24127893.0000.030.1043.320.20927882.0000.030.0852.710.17127871.0000.030.0601.920.12127860.0000.030.0000.000.000

CURVAS DE DESCARGA PARA UNA Y DOS TUBERIAS

Tiempo de Vaciado

CotaVol Acum VolQ descarga t t t msnmm3m3m3segsegdias28091324796.18-0.56400-28081151821.96172974.220.554312471.711312471.7113.6172806992004.69159817.270.547292372.667604844.3797.0012805845284.73146719.960.529277470.734882315.11310.2122804710964.65134320.080.510263295.5241145610.63713.2592803591132.28119832.370.491244266.9531389877.59016.0872802485808.04105324.240.470224183.3801614060.97018.6812801394464.9791343.070.447204169.9421818230.91221.0442800318520.8175944.160.422179886.2191998117.13123.1262799255488.1063032.710.383164620.9022162738.03325.0322798201972.1953515.910.366146294.6282309032.66126.7252797156061.8645910.330.348131970.2842441002.94628.2522796117234.8138827.050.329118021.3342559024.28029.618279585796.5231438.290.309101765.5562660789.83630.796279461547.0224249.50.28784352.4762745142.31231.772279342975.3018571.720.26470269.5402815411.85232.586279228632.7714342.530.23960044.0042875455.85633.281279117979.1210653.650.21050637.4332926093.28933.867279010309.827669.30.17743231.4182969324.70734.36727895091.835217.990.13738180.1933007504.90034.80901848.183243.650.07742283.0573049787.95735.298El tiempo de Vaciado total sera:1678.70169.480.000ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!ERROR:#DIV/0!T = 34.367[dias]

T = 35.000[dias]DEPENDE DE LA TOPOGRAFIA

&"Arial,Negrita"TIEMPO DE VACIADO

otro examenDATOS DEL PROYECTODEMANDA MAXIMA=220L/STIEMPO D TRABAJO=18HR./diaTIEMPO D TRABAJO=6dias4domingos31dias

Fondo del embase2499msnmdescargador de fondo2501.54msnmAltura minima=3mObra de toma=2513msnmDiametro =150PVC20%de perdidasNivel normal=2520.4msnmAltura de laminacion0.6mCota coronamiento2521ANCHO coronamiento5mVerticalHorizontalAGUAS ARRIBA11.6AGUAS ABAJO11.42compuertas hidraulicas considerar 30%de perdidas por accesorioCalcular el diametro del descargador de fondo sera de seccion cuadradraEl tiempo de descarga considerar la compuerta de fondo + obra de toma agua potable

De la topografia tenemos:V = 260.73H2.7046R = 0.9967Qot=220l/sGasto de la obra de tomaTo=18[horas]Horas de opcion de la obra de toma por diaDo=27[dias]Dias de operacion por mes.Tiempo de demanda es de=1749600sCaudla extraido es de=0.22m3Vdmax=589248[m]Volumen de la demanda maxima mensual (OCTUBRE).TIEMPO DEL MES DE OCTUBRE ES DE2678400Area de la obra de toma0.0176714587m2Por lo que el caudal corregido esdeQot=0.3367901235[m/s]CALCULO DE LONITUD DE TUBERIAAlturas fondo =0Alturas descargador=2.54Alturas total =22Altura vertical para tb19.46aguas abajoaguas arribaLtuberia=31.13627.244Ltotal tuberia=63.38mPRIMERA ESTIMACION DEL DIAMETRODiamtero estimativo=350mmDiametro equivalente0.35mc) por friccionD=equivalenteArea de la circunferencia=0.096211275area de lo que quieroa=2el coeficiente de friccio es funcion de la rugosidad relativa de la tuberia, es igual:b=2Perimetrode lo que quiero

donde :=0.0015Rugosidad absoluta del material de la tuberiaf=
Autor: Autor:esta en milimetros0.007092adimensionalK=0.01

Kf=1.2842181271hf=0.8020594255V23.5005265589m/sA=0.096211275m2Hf+30%hf1.0426772532mCarga minima es de=3cumpleITERAR CON HPQ=Akf

=1y = 260.73x2.7046cotaZ1 -Z2areaQ(1tubo)VQ(2tubos)VOLUMENVOLUMENQrioQnetoTTacum(m.s.n.m)[m]m^2(m^3/s)(m/s)(m^3/s)ACUMPARCIALNAME252119.460.0962112751.219263188412.67276821982.4385263768NANE2520.418.860.0962112751.199238150712.46463213872.3984763013252018.460.0962112751.185700252312.32392203612.3714005046251917.460.0962112751.151159178411.96490929142.3023183568251816.460.0962112751.115549111311.59478565362.2310982225251715.460.0962112751.078764193611.21245086292.1575283871251614.460.0962112751.040679850410.81661011372.0813597008251513.460.0962112751.001147799610.40572219272.0022955993251412.460.0962112750.95998920959.97792835981.919978419251311.460.0962112750.91698508619.53095243681.8339701721251210.460.0962112750.87186238239.06195643071.743724764725119.460.0962112750.82427324328.56732480721.648546486425108.460.0962112750.77376271898.04232891351.547525437725097.460.0962112750.71971599317.48057847711.439431986325086.460.0962112750.66126656996.87306731761.322533139825075.460.0962112750.59712297076.20637207651.1942459414NAO25064.460.0962112750.52520301585.45885101031.050406031625053.460.0962112750.44172454484.59119312950.88344908972504.543.000.0962112750.397480144.13132597990.794960280125042.460.0962112750.33823503543.51554467360.676470070925031.460.0962112750.18353556841.90763055970.367071136825020.460.096211275ERROR:#NUM!ERROR:#NUM!ERROR:#NUM!2501.5400.096211275ERROR:#NUM!ERROR:#NUM!ERROR:#NUM!CURVAS DE DESCARGA PARA UNA Y DOS TUBERIAS

CURVA ALTURA AREA VOLUMENCALCULO DE LA CURVA ALTURA - AREAALTURACOTA Area acum.(m)(msnm)(ha)0551015520.05125530.18535540.29845550.64755561.05565571.50075582.02285592.85295603.777105614.732115625.543125636.321135647.033145657.672155668.400165679.1511756810.0751856910.9671957012.0032057112.9842157213.9702257314.9952357416.0972457517.4292557618.7502657719.9782757821.2842857922.6132958024.1143058125.5003158226.7813258328.1203358429.5303458531.180CALCULO DE LA CURVA ALTURA - VOLUMENALTURACOTA Volumen acum. (m)(msnm)(hm3)02499012500350.93000225011848.18000325025091.830004250310309.820005250417979.120006250528632.770007250642975.300008250761547.020009250885796.52000102509117234.81000112510156061.86000122511201972.19000132512255488.10000142513318520.81000152514394464.97000162515485808.04000172516591132.28000182517710964.65000192518845284.73000202519992004.690002125201151821.960002225211324796.18000

VERTEDEROCALCULO DE VERTEDRO DE EXCEDENCIAS

Diseo del vertedero de excedencias

Datos:N.A.M.E =582.6647138147m.s.n.m.N.A.N.E.=580.4875287m.s.n.m.Qmax=299.379[m/s]L=40[m]Altura de presa (P)=29.4875287[m]Depende si presa de tierra o gravedadCota base presa =551m.s.n.m.

Como no hay canal de aproximacion, el vertedero esta en el cuerpo de la presa se tiene que:

Donde:He: Carga total de diseoHo: Altura de laminacion igua a Ho=2.18[m]

Diseo del cimacio tipo Wes con vertimiento libreCalculo de m para determinar la longitud efectiva por la ecuacion del vertedor:

mo: Coeficiente que se obtiene con la ecuacion siguiente:

Donde:P=29.488[m]Ho=2.177[m]mo=0.500318[Adimensional]

1: Coeficiente que se obtiene con la ecuacion siguiente:

Donde:He=2.177[m]Ho=2.177[m]1=1.00116[Adimensional]

2: Coeficiente que depende del tipo de paramento Como el paramento aguas arriba se supone que es vertical entonces:

2=1[Adimensional]

3: Coeficiente que se obtiene con la ecuacion siguiente:

Pero como la relacion P/He es muy grande entonces se adopta:

3=1.000[Adimensional]

4: Coeficiente que depende de flujo aguas abajo

Como el flujo aguas abajo sera supercritico entonces:

4=1.000[Adimensional]

Determinando que m de la siguiente ecuacion es igual a:

m=0.50090[Adimensional]

Determinacion de la longitud efectiva de la ecuacion del vertedero:

L=42.003[m]

Longitud total total que tiene que tener el vertedero Lt:

Donde: n: Numero de pilast: Espesor de las pilas [m]s: Separacion entre pilas [m]L: Longitud efectiva del vertedero [m]

Se asume que la presa tiene pilas tipo Tajamar Redondo y ademas estribos cuadrados con muros de cabeza a 90 con la direccion de la corriente.

Kp=0.04Contraccion de las pilasKa=0.2Contraccion de los estribos

Calculo de espesor y espaciamiento de las pilas:EspaciamientoS= 1,078 He=2.35[m]

Se adopta: S=6[m]Espesort= 0,205 He=0.45[m]

Se adopta: t=1[m]

Numeto de Pilas:N= L / S - 1 =6Conociendo todos los parametros se tiene que Lt:

Lt=34.087[m]

Lt constructiva=35.00[m]

PERFIL DEL CIMACIO - TIPO WES

Con relacion P/Ho via abacos se tiene que:P/Ho=13.544.5.

salto skycalculo de la velocidad y el numero de Froude a la entrada del trampolinQdis=600b=30A=36D=1.2h1=
Autor: Autor:Tirante al final de la rapida1.2T=30V=16.6666666667m/sCALCULO DE FR1FR1=23.5964812927COMPROBAR SI fr1 CUMPLE7