examen resuelto de descargador de fondo
DESCRIPTION
Examen Resuelto de Descargador de FondoTRANSCRIPT
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