HIDROLOGA: CALCULO DE Q DEL LA CUENCA DEL RIO PIQUIJACA.

HIDROLOGA: CLCULO DE VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO Y DISEO DE DIQUE .

INTRODUCCINUn dique es un obstculo que se opone al paso de la corriente en un cauce, para elevar el nivel del agua a una cota suficientemente alta que permita el almacenamiento del agua de dicho cauce. Se usa cuando las necesidades de agua son mayores que el gasto mnimo de la corriente, es decir se requiere almacenamiento.

La forma de captar agua de una corriente superficial mediante una toma directa vara segn el volumen de agua por captar, el rgimen de escurrimiento (permanente o variable), su caudal en poca de secas y durante avenidas, niveles de agua mximo y mnimo en el cauce, velocidad, pendiente del cauce, topografa de la zona de captacin, constitucin geolgica del suelo, material de arrastre, y otros factores que saltan a la vista en el proceso de seleccin del tipo de obra de captacin por toma directa. En escurrimientos perennes, en la poca de estiaje, cuando el nivel del agua no alcanza a cubrir la toma, lo ms conveniente es la construccin de un dique. En el presente trabajo se ha desarrollado el diseo de un dique a nivel de pre-dimensionamiento, as como tambin el clculo del volumen de almacenamiento de agua que va a contener para satisfacer las necesidades del riego y abastecimiento de agua para usos domsticos.

ALMACENAMIENTO DE AGUA: DIQUEFUNDAMENTO TERICO

GENERALIDADES

1. Los diques en estudio son estructuras que evitan que el agua salga del cauce e inunde extensas reas.2. Un dique de tierra de cualquier altura requiere de un ancho de base grande, y algunas veces no se puede construir en ciudades, por el espacio que ocupan, se recurre en estos casos a los diques de concreto.3. Los diques de tierra y enrocado tienen la ventaja de que son econmicos y se aprovechan los materiales del lugar4. Se tienen de tierra, enrocados con ncleo impermeable.

PARTES DE UN DIQUE

1. Coronamiento2. Borde libre 3. N.A de proyecto 4. Talud de aguas arriba5. Nivel de terreno aguas arriba 6. Corona7. Cuerpo de apoyo aguas arriba8. Ncleo impermeable

9. Cuerpo de apoyo aguas abajo10. Talud de lado de aguas abajo11. Ua12. Nivel del terreno del lado protegido13. Nivel del terreno original14. Nivel de fundacin15. Altura de dique16. Ancho de la base

CONCEPTOS NAM: Nivel de aguas mnimas, por debajo del NAM el agua almacenada se le conoce como volumen muerto y no se puede utilizar debido al proceso de sedimentacin. NAMO: Nivel de agua mximo ordinario, aqu se debe colocar los aliviaderos. NAME: Nivel de agua mximo extraordinario, cuando hay mximas lluvias como el fenmeno del nio. CAPACIDAD TIL: Volumen de agua que se encuentra almacenada entre el nivel de volumen mnimo y mximo. SUPER ALMACENAMIENTO:Volumen de agua ubicada entre el NAMO y el NAME. RESGUARDO: El espacio entre el NAME y la mxima altura del dique. TALUD DE AGUAS ARRIBA: Es aquel que se encuentra al interior del cauce del ro. CORONA: Es la parte ms elevada de un dique. CLCULOS. PARMETROS DE DISEO DEL DIQUE. ANCHO DE CORONA (W). Cuando no existe interrupcin de camino rural.

Donde: W: ancho de corona de dique.H: altura del dique. Cuando existe interrupcin de camino rural.

Donde:C: ancho total de calzada.B: ancho de berma.SA: sobre ancho. ALTURA DE RESGUARDO.

: Resguardo de seguridad.: Resguardo normal.

CALCULO DE . FORMULA DE KNAPPEN

Donde:

Segn STEVENSON da una expresin para la altura mxima de olas.

Donde:F: FECHT: Longitud mxima en km de la lmina libre de agua prevista en el proyecto para el embalse lleno.Segn GAILLARD, la velocidad de las olas (m/s) puede determinarse por.

EXPRESIN SIMPLIFICADA: CALCULO DE

CALCULO DE

ANCHO DE BANQUETA:

DOBLE TALUD AGUAS ABAJO

VOLUMEN AGUA.El volumen entre dos curvas de nivel est comprendido entre dos valores: uno por defecto y otro por exceso..Por lo que es til considerar el siguiente intervalo.

Es habitual considerar como volumen la semisuma de ambos.

Y este representa el volumen acumulado.

...

CLCULO DE LOS PARMETROS DE DISEO PARMETROS CONSIDERADOS PARA EL DISEO:a. Corona de dique interrumpida por camino rural.a.1. Ancho de calzada: 4.00 ma.2. Ancho de berma (ambos lados): 1.00 ma.3. Sobre ancho: 1.00 mb. Talud mojado = 3.0

c. Talud seco: c.1. Z1 = 2.5c.2. Z2 = 3.0d. Ancho de banqueta = 1.00 me. Longitud mxima de la lmina libre de agua: L=765.251 m (entonces F=0.765251 Km)f. Longitud del Eje del Dique = 343.498 m

CLCULO DE ANCHO DE CORONA. EXISTE INTERRUPCIN DE CAMINO RURAL

C: ancho total de calzada= 4.00 mB: ancho de berma= 1.00 mSA: sobre ancho= 1.00 m

CALCULO DE ALTURA DE RESGUARDO:

: Resguardo de seguridad, consideramos un Rs: Resguardo normal

Aplicando la frmula de STEVENSON (altura mxima de olas)

Donde: F=1.530502 Km, entonces:

Expresin de GAILLARD (velocidad de olas m/s)

Expresin de KNAPPEN

CALCULO DE

Considerando

Entonces se obtiene que:

Luego el valor del Resguardo estara dado por:

COMPROBACIN DEL DOBLE TALUD

El talud mojado es de z=2.5, y la altura del dique es, aproximadamente,

h=15m., Razn por la cual debe llevar una banqueta en el talud aguas abajo.

CLCULO DE REAS

Estas fueron calculadas a travs del software AutoCAD.REA (A)ALTITUD (m.s.n.m)REA TOTAL (m2)

5426705.266

54333193.079

54480157.678

545146577.959

546284047.349

547364842.241

548459888.055

549595247.560

550687732.066

551784438.224

552860613.106

CLCULO DE VOLMENESPara ello utilizamos la siguiente expresin:

Donde equidistancia: e=1

.

Entonces, el volumen 11 representa el volumen total que debe acumularse en el dique. A continuacin est el cuadro resumen de reas y volmenes.

A15426705.2662793.861

A254333193.07920535.716

A354480157.67873297.378

A4545146577.959181130.173

A5546284047.349384987.044

A6547364842.241702698.931

A7548459888.0551107143.595

A8549595247.5601623431.444

A9550687732.0662257214.215

A10551784438.2242985240.513

A11552860613.1063801418.271

Resumiendo tenemos:

CALTITUD VOLUMEN ACUMULADO(m3).x10^3

V15422.79

V254320.54

V354473.30

V4545181.13

V5546384.99

V6547702.70

V75481107.14

V85491623.43

V95502257.21

V105512985.24

V115523801.42

CONCLUSIONES.En el diseo de dique llegamos a concluir lo siguiente:

El volumen mximo a almacenar en el DIQUE ser deaproximadamente. El Ancho de corona del DIQUE es 8.00 m Resguardo de 3.3 m por debajo de la corona del dique. Mximo ancho de =686.996 m Altura promedio de 13.96 m Banqueta de 1.00 m.

ANEXOS

Se anexan planos de curvas de nivel, trazo de eje de dique, el clculo de las reas entre curva de nivel as como sus respectivos volmenes.

Escuela de Ingeniera Civil UNPRG Pgina 14