16
CALCULO HIDRAULICO DE CAPTACION DE PROYECTO MEJORAMIENTO DEL CA UBICACIÓN : LOCALIDAD / DISTRITO / PROVINCIA LLACLLIN - LLACLLIN ENTIDAD PROMOTOR EJECUTOR FONCODES - ZONAL HU PROGRESIVA KM : 00 + 000 0.30 m3/s 0.022 m3/s 1.20 m 0.016 0.016 0.01 0.005 2.00 Por Ing. Belisario Soria Urbano Huaraz - Ancash 1.- AZUD - VENTANA CAPTACION Profundidad del col Carga total Hidráulica sobre el azud e = Zo = Co - C1 Ho = H + Hv H = Ho - Hv 3.- ALIVIADERO 0.25 m Pérd. carga en la r Caudal específico hr = b (t/s) 4/3*(V 0.25 m3/s/m Carga sobre la vent Diseño ventana de captación Hc = (h/2 + h' + H) Caudal de ingreso x h (m) 0.11 m h (m) Usar 0.15 m Q2 = b (m) 0.21 m Q' = Q1 - Q2 b' = b + N.t Usar 0.25 m Tirante del canal a P = ho + h + h' 0.85 m Pérdida de carga en la rejilla b = 2Y 0.003 m OK Tirante del canal d Carga sobre el azud H = Ho - Hv 0.25 m Alto total del aliv Veloc.acercam. al azud Ha = (Ya - Yd) + BL Va = Vo = q/(P + H) 0.23 m/s Ancho del aliviader 2.- COLCHON DISIPADOR Zo = Co - C1 = e = Desnivel topogáf 0.30 m 4.- CANAL DE LI 1.40 m Y1 = 0.05 m 0.05 m OK B = Q/q V =q/Y1 5.00 m/s h = B/2 7.14 0.51 m 5.- ENROCADO DE Longitud del colchon disipador q =Q/B Lc = 5(Y2 - Y1) 2.30 m Le = 0.67*C*(Dn.q) Q (caudal máx de descarga) b (coefic.de forma d Q (caudal de diseño) t (espesor de las s L (Ancho de río) s (separación entre n (coef. rugosidad captación del río V (veloc.agua frent n (coef. de rugosidad canal conducc. a (.inclinac.ventan S (pendiente del río m/m) g (aceleración de l S (pendiente canal conducción m/m) Hv (pérdida de carg C (coefic.descarga) Ho = (Q/C.L) 2/3 q = C.Ho 3/2 Q = C.b.h 3/2 ; b = Q/(1.84h 3/2 ) Q1 = C.A.(2gHc) 1/2 Ya = (Q.n/(S 1/2 2 1/3 )) 3 Hv = q 2 /[2g(P + Ho + Hv) 2 ] Yd = (Q.n/(S 1/2 2 1/3 )) 3 L =3Q/(2*C.K*(2g) 1/2 * To = Zo + P + H + Vo 2 /2g Vc = 1.5*C.d 1/2 q = Vc 3 /g Y1 = q/K((To - Y1)*2g) 1/2 ; K = 0.90 F = V1/(gY1) 1/2 S = n.g 10/9 /q 2/9 Y2 = Y1 /2*(1+8F2) 1/2 -1

Captación de río BSU

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Page 1: Captación de río BSU

CALCULO HIDRAULICO DE CAPTACION DE RIO

PROYECTO

UBICACIÓN : LOCALIDAD / DISTRITO / PROVINCIA

ENTIDAD PROMOTOR EJECUTOR

PROGRESIVA

0.30 m3/s

0.022 m3/s

1.20 m

0.016

0.016

0.01

0.005

2.00

Por Ing. Belisario Soria Urbano Huaraz - Ancash

1.- AZUD - VENTANA CAPTACIONCarga total Hidráulica sobre el azud

Ho = H + Hv H = Ho - Hv

0.25 m

Caudal específico

0.25 m3/s/m

Diseño ventana de captación

h (m) 0.11 m

h (m) Usar 0.15 m

b (m) 0.21 m

b' = b + N.t Usar 0.25 m

P = ho + h + h' 0.85 m

Pérdida de carga en la rejilla

0.003 m OK

Carga sobre el azud

H = Ho - Hv 0.25 m

Veloc.acercam. al azud

Va = Vo = q/(P + H) 0.23 m/s

2.- COLCHON DISIPADORZo = Co - C1 = e = Desnivel topogáfico 0.30 m

1.40 m

Y1 = 0.05 m

0.05 m OK

V =q/Y1 5.00 m/s

7.14

0.51 m

Longitud del colchon disipador

Lc = 5(Y2 - Y1) 2.30 m

Q (caudal máx de descarga)

Q (caudal de diseño)

L (Ancho de río)

n (coef. rugosidad captación del río)

n (coef. de rugosidad canal conducc.)

S (pendiente del río m/m)

S (pendiente canal conducción m/m)

C (coefic.descarga)

Ho = (Q/C.L)2/3

q = C.Ho3/2

Q = C.b.h3/2 ; b = Q/(1.84h3/2)

Hv = q2/[2g(P + Ho + Hv)2]

To = Zo + P + H + Vo2/2g

Y1 = q/K((To - Y1)*2g)1/2 ; K = 0.90

F = V1/(gY1)1/2

Y2 = Y1 /2*(1+8F2)1/2-1

F16
Belisario Soria U: C= 1.66 - 2.21
F21
Belisario Soria U: Si Q = C.L.Ho3/2 según la fórmula del vertedero, Ho = (Q/C.L)2/3
F23
Belisario Soria U: q = caudal específico C = 2 Ho = carga sobre el azud
E25
Belisario Soria U: El diseño se hará como vertedero rectanguar, ya que el caudal es el mínimo requerido
F26
Belisario Soria U: Dar valores en esta celda hasta que la base b de la ventana aproximadamente sea el doble de la altura h; para que cumpla con la condición de vertedero rectangular
F29
Belisario Soria U: El ancho total de la ventana de captación será: b' = b + N.t Donde b' = Ancho neto b = Ancho calculado N = Número de barrotes de reja. t = Espeosor de los barrotes
F30
Belisario Soria U: h = altura de ventana de captación ho > 0.60 , h' > 0.20 m Según Rosell Calderon pag.100. IRRIGACION
F38
Belisario Soria U: Desnivel topográfico entre el fondo del captación antes del barraje y el fondo de poza de disipación.Se toma el dato del terreno en campo, o se deduce de la pendiente del río.
F40
Belisario Soria U: Dar valores en esta celda hasta que conseguir que el valor de la celda F41 sea igual.Colocar el mismo valos de F41
F43
Belisario Soria U: Si FROUD F > 1.70 necesita colchón didipador
Page 2: Captación de río BSU

CALCULO HIDRAULICO DE CAPTACION DE RIO

MEJORAMIENTO DEL CANAL LLACLLIN

LLACLLIN - LLACLLIN - RECUAY

FONCODES - ZONAL HUARAZ

KM : 00 + 000

2.42

0.01 m

0.08 m

1.00 m/s

55.00 º

9.81 m/s2

0.003

Por Ing. Belisario Soria Urbano Huaraz - Ancash

Profundidad del colchon disipador

e = Zo = Co - C1 0.30 m

3.- ALIVIADERO DE DEMASIASPérd. carga en la rejilla

hr = b (t/s) 4/3*(V2/2g)*(Sen a) 0.0069 m

Carga sobre la ventana

Hc = (h/2 + h' + H) - hr 0.52 m

Caudal de ingreso x la ventana ( orificio )

Captado 0.06 m3/s

Q2 = Diseño 0.02 m3/s

Q' = Q1 - Q2 Exceso 0.04 m3/s

Tirante del canal antes del aliviadero

0.22 m

b = 2Y 0.43 m

Tirante del canal después del aliviadero

0.15 m

Alto total del aliviadero

Ha = (Ya - Yd) + BL 0.10 m

Ancho del aliviadero

0.85 m

4.- CANAL DE LIMPIA1.51 m/s

0.35 m3/s/m

B = Q/q 0.90 m

h = B/2 0.45 m

0.26

5.- ENROCADO DE PROTECCIONq =Q/B 0.25 m3/s/m

Le = 0.67*C*(Dn.q) - Lc 0.30 m

b (coefic.de forma de soleras)

t (espesor de las soleras )

s (separación entre soleras)

V (veloc.agua frente a rejilla )

a (.inclinac.ventana vs hz º)

g (aceleración de la grav.)

Hv (pérdida de carga en la rejilla)

Q1 = C.A.(2gHc)1/2

Ya = (Q.n/(S1/221/3))3/8

Yd = (Q.n/(S1/221/3))3/8

L =3Q/(2*C.K*(2g)1/2*Ha3/2)

Vc = 1.5*C.d1/2

q = Vc3/g

S = n.g10/9/q2/9

BARRAJE

MURO ENCAUSAMIENTO

VENT. CAPTACIONA

A

PLANTA

L

Hv

H

h'

h

ho

Y1

Y2Yn

e

LINEA DE ENERGIA

Ho

CORTE A - A

Ya Yd

H

CORTE B - B

P

b

C1

Co

J4
Belisario Soria U: INGRESAR LOS DATOS EN LAS CELDAS DE COLOR BLANCO
J9
Belisario Soria U: hr = Pérdida de carga en la rejilla por la obstrucción de rejas. b = 2.42 coef.f(tipo de barrotes, 2.42 corresponde a barrotes rectangulares) tabla UNALM curso act.prof. Enero 2000 s = 3" separación entre soleras varía de 1" - 4" para atrapar mat.fino de 4" - 8" para mat.grueso t = 1" Espesor de las soleras de la reja,ver tabla de valores para V = 1.0 m/s. según UNALM curso de actalizac.profesional Enero 2000 V = 1.0 m/s valor recomendado en UNALM curso de actalizac.profesional Enero 2000 g = 9.81 m/s2 Aceleración de la gravedad a = 55º Inclinación de la reja respecto a la línea de flujo.50º - 55º para limpieza manual,70º - 75º limpieza mecánica
J15
Belisario Soria U: Dar valores a esta celda hasta que la celda F31 sea igual en valor; sólo probar con tres decimales. Colocar el valor de F32
J22
Belisario Soria U: hr = Pérdida de carga en la rejilla por la obstrucción de rejas. b = 2.42 coef.f(tipo de barrotes, 2.42 corresponde a barrotes rectangulares) tabla UNALM curso act.prof. Enero 2000 s = 3" separación entre soleras varía de 1" - 4" para atrapar mat.fino de 4" - 8" para mat.grueso t = 1" Espesor de las soleras de la reja,ver tabla de valores para V = 1.0 m/s. según UNALM curso de actalizac.profesional Enero 2000 V = 1.0 m/s valor recomendado en UNALM curso de actalizac.profesional Enero 2000 g = 9.81 m/s2 Aceleración de la gravedad a = 55º Inclinación de la reja respecto a la línea de flujo.50º - 55º para limpieza manual,70º - 75º limpieza mecánica
J30
Belisario Soria U: Si b = 2Y en un canal rectangular. A = 2Y2 ; P = 4Y Q.n = A5/3/p2/3 Q.n/S1/2 = (2Y2)5/3/(4Y)2/3 Y = (Q.n/(21/3 S1/2))3/8
J37
Belisario Soria U: Según Elmer García Rico CONCYTEC - Lambayeque Primera edición Abril 1987
H38
Belisario Soria U: CONSIDERACIONES: Como primera aproximación B = L/10. El caudal a eliminar debe ser por lo menos el doble de la capacidad de la toma a derivar. La velocidad del agua en el canal de limpia debe variar de 1.50 - 3.00 m/s B = Q/q y q = Vc3/g. B : Ancho del canal de limpia Q : Caudal que discurre en el canal de limpia. q : Caudal por unidad de ancho. Vc : Velocidad de arrastre en m/s. g : Aceleración de la gravedad m/s2 S = n2.g10/9/q2/9 Sc : Pendiente del canal de limpia n : Coeficiente de rugosidad de Maning. g : Aceleración de la grvedad m/s2 q : Descarga por unidad de ancho m3/s/m. El fondo o nivel del canal de limpia debe estar por lo menos de 0.60 - 1.20 m más bajo que el bocal de toma, y el extremo del canal debe coincidir con el extremo de la poza de tranquilización del barraje fijo.
J39
Belisario Soria U: C = 3.2 arena y grava redondeada C = 4.5 mezcla arena y grava. Rosell Calderón pag.114.Irrigación El diámetro de granos varía: d = 0.01,0.02,0.03,0.04,0.05, 0.1,0.2,0.3,0.4 m. La velocidad en el canal debe variar de 1.5 - 3.0 m
J42
Belisario Soria U: Si B = 2Y
J43
Belisario Soria U: El nivel del canal de limpia a la altura del colchón disipador debe coincidir con el nivel del piso del mismo. El fondo del canal debe variar de 0.60 - 1.20 m por debajo del nivel de la toma.
J46
Belisario Soria U: COEFICIENTE DE BLIGH Cause de Arena fina y limo C = 18. Arena fina C = 15 Arena gruesa C = 12. Grava y arena C = 9 Bolones y arena C = 4 - 6 Arcilla C = 6 - 7 Dn : Altura comprendidad entre la cota de la cresta del barraje y la cota del extremo aguas abajo. Si S = H'/L ; H' = S.L = 0.002*Lc H' caída de desnivel en Lc metros. La altura de desnivel total será: Dn = P + H'. Está en función a la pendiente del río
Page 3: Captación de río BSU

GRAFICO DE VISUALIZACIÓN DEL DISEÑO

BARRAJE

MURO ENCAUSAMIENTO

VENT. CAPTACIONA

A

PLANTA

L

Hv

H

h'

h

ho

Y1

Y2Yn

e

LINEA DE ENERGIA

Ho

CORTE A - A

Ya Yd

H

CORTE B - B

P

b

C1

Co

Page 4: Captación de río BSU

GRAFICO DE VISUALIZACIÓN DEL DISEÑO GRAFICO DE VISUALIZACIÓN DEL DISEÑO

BARRAJE

MURO ENCAUSAMIENTO

VENT. CAPTACIONA

A

PLANTA

L

Hv

H

h'

h

ho

Y1

Y2Yn

e

LINEA DE ENERGIA

Ho

CORTE A - A

Ya Yd

H

CORTE B - B

P

b

C1

Co

L

MURO ENCAUSAMIENTO

BARRAJE

VENT. CAPTACION

Hv

H

h'

h

ho

Y1

Y2Yn

e

LINEA DE ENERGIA

Ho

CORTE A - A

Ya Yd

H

CORTE B - B

P

b

C1

Co

Page 5: Captación de río BSU

GRAFICO DE VISUALIZACIÓN DEL DISEÑO

L

MURO ENCAUSAMIENTO

BARRAJE

VENT. CAPTACION

Hv

H

h'

h

ho

Y1

Y2Yn

e

LINEA DE ENERGIA

Ho

CORTE A - A

Ya Yd

H

CORTE B - B

P

b

C1

Co

Page 6: Captación de río BSU

Hv

H

h'

h

ho

Y1

Y2Yn

e

LINEA DE ENERGIA

Ho

CORTE A - A

Ya Yd

H

CORTE B - B

P

b

C1

Co

Page 7: Captación de río BSU

Hv

H

h'

h

ho

Y1

Y2Yn

e

LINEA DE ENERGIA

Ho

CORTE A - A

Ya Yd

H

CORTE B - B

P

b

C1

Co

Page 8: Captación de río BSU

Hv

H

h'

h

ho

Y1

Y2Yn

e

LINEA DE ENERGIA

Ho

CORTE A - A

Ya Yd

H

CORTE B - B

P

b

C1

Co

Hv

H

h'

h

ho

Y1

Y2Yn

e

LINEA DE ENERGIA

Ho

CORTE A - A

Ya Yd

H

CORTE B - B

P

b

C1

Co

Page 9: Captación de río BSU

Hv

H

h'

h

ho

Y1

Y2Yn

e

LINEA DE ENERGIA

Ho

CORTE A - A

Ya Yd

H

CORTE B - B

P

b

C1

Co

Page 10: Captación de río BSU

FÓRMULAS LÓGICAS BÁSICAS

=SI(O(C50=0,K50=0),"",+K50-C50)

=SI(Y(B5>2,B5<=4),"4",SI(Y(B5>4,B5<=6),"6",SI(Y(B5>6,B5<=8),"8",SI(Y(B5>8,B5<=10),"10",SI(Y(B5>10,B5<=12),"12",SI(Y(B5>12,B5<=14),"14",SI(Y(B5>14,B5<=16),"16")))))))

=+SI(Y(A8>2.5,A8<4.5),"TIPO I",(+SI(Y(A8>4.5,A6<17.24),"TIPO II",(+SI(Y(A8>4.5,A6>17.24),"TIPO III","No Necesita")))))

=SI(O(O(E48=0,D48=0),H48=0),"",(1.72*10^6*D48*E48^1.85/140^1.85/H48^4.87))

=SI(O(E49=0,F49=0),"",(E49/(0.0597*(F49^0.54)))^(1/2.63))

=+SI(D32<H39,F39,SI(D32<H40,F40,SI(D32<H41,F41,SI(D32<H42,F42,SI(D32<H43,F43)))))

=SI(E91>2,"Ok","No pasa")

=+SI(H13="","",PARTIDAS!$D$5/CONTARA($F$13:$AK$13)) Reparte en forma proporcional los valores de hoja partida en otra celda

=SI(PARTIDAS!$C$8="","",PARTIDAS!$C$8)

=+E199*(1-0.0444444*(F199*PI()/180)^2+0.0007054*(F199*PI()/180)^4-0.0000025*(F199*PI()/180)^6)*COS((I199+J199/60+K199/3600)*PI()/180)

=SI(F199>18,ENTERO(F199/3-(0.00958*F199)^3),ENTERO(F199/3)) Conviete un valor a grados

=SI(F199>18,3600*((F199/3-(0.00958*F199)^3)-I199-J199/60),3600*(F199/3-I199-J199/60))

=SI(F199>18,3600*((F199/3-(0.00958*F199)^3)-I199-J199/60),3600*(F199/3-I199-J199/60))

=CONCATENAR(": ",DAT!$D$5) : soria U

=SUMAR.SI(B10:B59,">0:",K10:K59)

=BUSCARV(C21,INS!$C$6:INS!$D$49,2)

´'=": "&DESREF(ESP!$D$9,I1,1)

=": "&DESREF(ESP!F9,I1,1)&" "&DESREF(ESP!G9,I1,1)&DESREF(ESP!H9,I1,1)

=SI(B201>B200,100*1.27/B201,100*2/B200) Para multiplicar varias columnas y devolver nada si no hay nada

B34
Belisario Soria U: en BUSCARV laprimera coluna se considera nulo
Page 11: Captación de río BSU

=SI(Y(E16<>0,F16<>0,G16<>0),E16*F16*G16*H16,SI(Y(E16<>0,F16<>0,G16=0),E16*F16*H16,SI(Y(E16<>0,F16=0,G16<>0),E16*G16*H16,SI(Y(E16=0,F16<>0,G16<>0),F16*G16*H16,SI(Y(E16<>0,F16=0,G16=0),E16*H16,H16)))))

10 20 30 40

Page 12: Captación de río BSU

=SI(Y(B5>2,B5<=4),"4",SI(Y(B5>4,B5<=6),"6",SI(Y(B5>6,B5<=8),"8",SI(Y(B5>8,B5<=10),"10",SI(Y(B5>10,B5<=12),"12",SI(Y(B5>12,B5<=14),"14",SI(Y(B5>14,B5<=16),"16")))))))

=+SI(Y(A8>2.5,A8<4.5),"TIPO I",(+SI(Y(A8>4.5,A6<17.24),"TIPO II",(+SI(Y(A8>4.5,A6>17.24),"TIPO III","No Necesita")))))

=+SI(D32<H39,F39,SI(D32<H40,F40,SI(D32<H41,F41,SI(D32<H42,F42,SI(D32<H43,F43)))))

Reparte en forma proporcional los valores de hoja partida en otra celda

=+E199*(1-0.0444444*(F199*PI()/180)^2+0.0007054*(F199*PI()/180)^4-0.0000025*(F199*PI()/180)^6)*COS((I199+J199/60+K199/3600)*PI()/180)

Conviete un valor a grados

Convierte un valor a minutos

Convierte un valor a segundos

:soria U

=": "&DESREF(ESP!F9,I1,1)&" "&DESREF(ESP!G9,I1,1)&DESREF(ESP!H9,I1,1)

Page 13: Captación de río BSU

=SI(Y(E16<>0,F16<>0,G16<>0),E16*F16*G16*H16,SI(Y(E16<>0,F16<>0,G16=0),E16*F16*H16,SI(Y(E16<>0,F16=0,G16<>0),E16*G16*H16,SI(Y(E16=0,F16<>0,G16<>0),F16*G16*H16,SI(Y(E16<>0,F16=0,G16=0),E16*H16,H16)))))

Page 14: Captación de río BSU

=SI(Y(E16<>0,F16<>0,G16<>0),E16*F16*G16*H16,SI(Y(E16<>0,F16<>0,G16=0),E16*F16*H16,SI(Y(E16<>0,F16=0,G16<>0),E16*G16*H16,SI(Y(E16=0,F16<>0,G16<>0),F16*G16*H16,SI(Y(E16<>0,F16=0,G16=0),E16*H16,H16)))))

Page 15: Captación de río BSU

=SI(Y(E16<>0,F16<>0,G16<>0),E16*F16*G16*H16,SI(Y(E16<>0,F16<>0,G16=0),E16*F16*H16,SI(Y(E16<>0,F16=0,G16<>0),E16*G16*H16,SI(Y(E16=0,F16<>0,G16<>0),F16*G16*H16,SI(Y(E16<>0,F16=0,G16=0),E16*H16,H16)))))