Diseño de La Presa de Gravedad

8/18/2019 Diseño de La Presa de Gravedad

1/60

OBRAS HIDRAULICAS I CIV - 232

UNIV. Muñoz Flores Ruben I. .

DETERMINACION DE LA ALTURA TOTAL DE LA PRESA

ALTURA DE OLEAJE

Fórmula de Stevenson:

Donde:

F Longitud de acción del viento [m]

Fórmula de Moltor:

Donde:

V Velocidad del viento [mill/h]F Longitud de acción del viento [mill]

Fórmula de Andre!anov:

Donde:

V Velocidad del viento [m/s]F Longitud de acción del viento [Km]

Con: V = 7 m/s = 15!!" #ill/hF = 5$$ m = $%11 #ill

&tevenson $7!! m#olito' $!() m "#$$ m*nd'e+ano $1,, m

RE%ANC&A

Crtero PRONAR 'Pro(rama Na)onal de Re(o*:La 'evancha esta de-nida .o':

Donde:

$77 m

$51 m

o tu'a e o ea e m

o *ltu'a de olea+e [.ies]

o tu'a e o ea e m

e asume:

.o' el viento [m]

1 =

" *ltu'a so0'e el es.e+o del agua so0'eelevado de la c'esta de la ola .'evisi0le [m]

" =

R= H 1+ H 2+ H 3+ ΔH + H S

H o

=0.75+0 .01045√ F −0.046 4

√ F

H o=0.17√ VF +2. 5−4√ F

H o=0 .0208V

5

4 F 1

3

H 1= H

o

H 2=2

3 H o


2/60



1$" m

$%$ m

2o' lo tanto:

3= "!$ m

Crtero de Dr# S,(eru Tan:

Donde:

1""$ m1!1 m

Com.a'ando se asume el valo' de: R + -#." m

La altura total ser/:

= 1(,$ m

*sumimos como altu'a t &+ 01 m

ANC&O DE CORONA

&e asume el valo': 2 + 3#"" m

% *ltu'a de 'odamiento de las olas so0'e el talud mo+ado medida desde susc'estas[m]

% =

& *ltu'a adicional de segu'idad& =

&i o 4 1m

" ota e segu' a m

" tu'a es e e sue o e c mentac n asta e n ve e c'ec a m

" =h" =

H S=1.5m

R= H 1+ H

2+ H

3+ ΔH + H

S

H 2=2

3 H o

H 3=4

3 H o

h2=0.05 H

2+1

H = H 2+ R


3/60



F


4/60 .

45.#6 PREDIMENSIONAMIENTO DE LA PRESA DE 7RA%EDAD:6&86#* D6 L* 69#63;* D6 L* 236&*

0= %$$ m%115 m CALCULO DE LA 2ASE:",!$ m

$ m5!$ m "%555 m

3 = "5$ md= $ m *sumi' -3#1. m

)$ <5(")()! < "#"" m

1 =

" =

% =h$ =

20 +α =β = 2- +

d=0 B1-d

B1= 23,56

B2= 0,00

B=3,00

H 3 = 0

H 1 = 3 1 , 1 5

H 2 = 2 8 , 6 0

h 0 =

=

5 , 6 0

R = 2

, 5 0


5/60 .

2T + -3#1. m45$#6ANALISIS DE ESTA2ILIDAD DE LA PRESA DE 7RA%EDAD:

Peso total de la 8resa

"(

$$$$ /m

"("",$ /m

7$5((, /m

%",%"$ /m a'ea co''es.ondient

0-$.#"49 Tm

Fuer;a ,drost/t)a &or;ontal

1$$ agua

F> = %"51"5

F>>> = (,1)1$

F>> = (,1)1$$ $$$

F> ? F>>

g>> = B A [ 1 " E? "/" ] A "/sen a E

F>>> = F>>seno Fv1 = F>> cos Fv1 =

F1 =

W3=705,448

W2= 242,280

W1=0,000


6/60 .

(,51!1 "$)$ m

(,51!1 [ ] $

45$50#6 Es=uema > )al)ulo de las ?uer;as a)tuantes:

Fuer;a ,drost/t)a vert)al

F1 = Gc. =

F> 1 = B A 1/" A %E"

F1 = F>1 =

F'= 3,251

25

F t= 485,161

F't= 0

F''= 481,910

0

F''' Fv 1= 0,00

X=0,00

Fv'==0,00

Fv''= 0,00


7/60 .

H = $$$ m

Fv> = $$$

Fv>> = $$$

$$$

2unto de a.licación en H = $$$ m

Fuer;a de a;olves ,or;ontal

"1 .eso unita'io del sedimento endi'eccion ho'iIontal

%")",

Fuer;a de a;olves vert)al

"1

$$$

H = " h$ E / tan a

Fv> = g A 1 " E A H

Fv>> = g/" A " h$ EA H

F, = Fv> ? Fv>> F, =

Bs = /m%

Fh" =

B>s = /m%

Fv" = 1/"A J" H E A h$

A B>s

Fv" =

Fh2= 32,928

Fv 2= 0,00


8/60 .

Fuer;a de su@8resón

$ $"%555

1 C9&MD63*CM9 &M D36*N6

$$$$ /m$$$$ /m

()!)), /m$$$$ /m

()!)), /m

0'aIo= 7,5" m

Centro de (ravedad

Elemento1 $$$ )5% $$$ $$$ $$$" 15$ 1!,% "("", %!%(" ($7!%!% ),5 )5% 7$5(5 !)(),% !7"5"7


9/60 .

4,8.- CALCULO DE COEFICIENTES DE SEGURIDAD:

4,8,1.-Coeficiente de se!i"id#d #$ %!e$co

Fuer;a$$$ %1)1 $$$

"("", %$(1 7%!!5"7$5(5 ""%) 157)"!

#( %",%" 1%(" (($!1 0usca' el valo' de la cent'oide ve$$$ "%5! $$$$$$ 15,( $$$

()7$$ "($5 11)5((!$$$ "%5! $$$

%)51)!!

Fuer;a(,51! "1)) 1$!7$%1

$$$ $$$ $$$%")% 15%( 5$5"%

$$$ ("7! $$$$$$ "%$1 $$$

1%!( "(,5 %%)$%

-34


10/60 .


11/60 .


12/60 .

a al .a'te ine'io' inclinada


13/60 .


14/60 .

" 2 4 # $ " 2 4 # $ 2"

"

".2%

".%

".&%

.2%

FUER)A DEL *IELO SO+RE UNA RESA

%'

"'

%'

F!e"'# *ie$o Ton( /

E s 0 e s o " - (

/


15/60 .


16/60 .

'dade'o

(


17/60 .


18/60 .


19/60 .


20/60 .


21/60 .


22/60 .


23/60 .


24/60 .


25/60

"

" .

%

.

% 2

2 .

% 3

3 .

% 4

4 .

% %

% .

% #

# .

% &

& .

% $

$ .

% )

) .

%

"

"

2

4

#

$

"

2

, E R F I L

D E L

C I 1

A C I O T

I , O C

R E A G U

2

3


26/60

4#


27/60

.#6)al)ulo de Cd:

0#3

Con este valo' se ent'a al g'a-co G se o0tiene el valo' de: 1$(

2o' lo tanto se tiene el valo' de : Cd = 1$(A Cdo

Cd + "#$.1

$#6Cal)ulo de Le :

Le = 5 $" A

Le+ 4#< m

Como las longitudes no coinciden se vuelve a 'ealiIa' los calculos a .a'ti' del R %

Le & &d Le

(5$$ $51! $%,7 $7%! $7!% (,)7(,)7 $(,, $%!! $7%! $7!5 ()$"()$" $(,! $%!5 $7%! $7!5 ()$%()$% $(,! $%!5 $7%! $7!5 ()$%()$% $(,! $%!5 $7%! $7!5 ()$%

Se toma el valor: Le + 4#


28/60

Coordenadas de Cma)o t8o Crea(uer

Velocidad del agua

% + -#0"- ms

Altura de )ar(a 8or velo)dad

&v + "#--1- m

Altura total de )ar(a

&o + "#1


29/60

T = G A

PERFIL A

> B

$$ $1"! $$$ $$7($1 $$%! $$! $$"1$" $$$7 $1" $$$($% $$$$ $1, $$$$$( $$$7 $"( $$$($! $$!$ $%5 $$%5$, $1(7 $(7 $$,71$ $"5! $5) $1511" $%)% $71 $"%"

1( $5!5 $,% $%%%17 $,7% 1$$ $515"$ 1"%5 11, $7")"5 1)!$ 1(, 1157%$ ","( 177 1!!!%5 %,1, "$7 ""5%($ ()%$ "%! ")$)(5 !""$ "!! %!7$

263FML :M29 C36*5863


30/60

4#0"#6 DISE O DE %ERTEDOR DE PERFIL PRFACTICO CON %ACIO 'TIPO ELEP

Caudal + 3#$. mU%/s Ca'ga total &o+ "#1


31/60

.o' se' su.e'c'itico se tiene:0#""


32/60

V636D93 D6 263FML 23*CMC9 C9 V*CM9 M29 6LM2MC9


33/60


34/60

$$,% ,,7" )"%5 $$,% 1$"%"$$,% ,,7" )"%5 $$,% 1$"%"

>0 + "#"93 m

(5 4 F = 1$"%" Y )

Caudal 8nita'io

W = / Le

W = $7!!)"

i'ante con+ugado

>0 >-->0'>0>-*-

$$!$$ $$,% 15 $$),!$$!$$ $$,% 1! $111,$$!$$ $$,% 1 $$(5$$$!$$ $$,% $) $$%!7$$!$$ $$,% $,1,$ $$%$!

>- + "#9- m

Longitud del 'esalto

Con: G1 = $$,% mF = 1$"%"(

De la -gu'a se tiene L / G" = !1

L = 5$$

Su@8resón > es8esor de la estru)tura de ds8a)ón

Longitud de -lt'ación

C : Coe-ciente Wue de.ende del mate'ial

C = % .a'a g'ava -na a g'uesa

L = C A 2

L = "( m

Longitud ho'iIontal de 'eco''ido

m%/s/m

G" A G1 A G1?G"E/"E = W" / g

=-

(


35/60

L = JC ? D6 ? 6F ? 6 ? M

L = 175 m

Longitud ve'tical de 'eco''ido

LV = *J ? CD ? D6 ? F ? ? MN

LV = 1" m

Longitud com.ensada

Lce = L/% ? LV

Lce = 17,%%% m Y 15 m

&u0.'esión

"($$

2to C> h> Lh LcS h Lce &.S eJ $"5 7 $$$ 7$$ ,( 17,%%% 7"(,)% (%,C $"5 7 1$$ 7%% ,( 17, 715511 (%%D $"5 ! 1$$ ,%% ,( 17, !"7%!7 %7)6 $"5 55 $71 ,57 ,( 17, 5)$7$7 %57F $"5 55 1(5$ 1%($ ,( 17, (5(!7, "75 $"5 ! $71 1(11 ,( 17, (!(!)5 ",1 $"5 7$ 1$$ 1511 ,( 17, ()!551 %$$M $"5 7 1$$ 15(5 ,( 17, (,717 ")5

N $"5 5 "$$ 17(5 ,( 17, %1$,," 1,,

6s.eso'

e = 175"11 m

'educiendo el 5$Z

e = $,, m

e + "#


36/60

Le= 4.90 mHd= 0.3650 mh = 0 m Desnivel en!e "is#sH$ = 0 m

1. %$l&'l# de (1

Se s'"#ne 'n v$l#! de (1:Si:

(1= 0.03))4*

+= 17.3*6*Se ,e!$ H$s$ ve!i-i&$! el !es'l$d#.

(1 + (1

0.03))4*1 17.3*6 1*.906*1 0.0594*

0.0594* 17.306 1*.)9)54 0.05945

0.05945 17.306 1*.)9)53 0.05945

0.05945 17.306 1*.)9)53 0.05945

(1= 0.05945+= 17.30555= 1*.)9)53

*.%l&'l# del me!# de 2!#'d

2= 16.))934 $#! $ n'eve3. %$l&'l# de (*

Adem s: = Q/ es el $n&h# del ve!ede!#

= 0.766)77 m3/s/m

(*= 1.390666 m

4.%l&'l# del l&h#n $l# l$!8# del !es$l# hid!'li$. P#! l$ -!m'l$ de P#vl#&si


37/60

L,,,= 6.4570*) m

. P#! l$ - !m'l$ de ;.L.


38/60

21! 23.3)"3&n+on(es,

! ".")

5/s! ".3)$2##

L III

".%62

".%62

12

52! ".22

5!

L III


39/60


40/60


41/60


42/60


43/60

ICO*

s %!


44/60


45/60


46/60


47/60


48/60


49/60


50/60


51/60


52/60

4#03#6 CALCULO DELA O2RA DE TOMA:

Caudal de demanda m/ma mensual#

Volumen de demanda mPSima mensual: 75515%",

o'as de o.e'ación de la o0'a de toma: 1" h'/diaDias de o.e'ación de la o0'a de toma .o' mes: "$ das/mes

=75515%",

= "#9$4 m%/s%!$$ 1" "$

e$ocid#d #0"o5i(#d#

Asu/eno el /7e+ro, D ! 3%"

6 7 A

V ! .984 1s

*(#5 *(in

H(re(/*s ! $.""

H*zol8es ! .2"

Hreser8* ! 3.""

H*9 ! H(re(/*s - H*zol8es - D

H*9 ! #.4%

H/n ! Hreser8* - H*zol8es - D

H/n ! .4%

Lon:/+u e l* +uber/*,

L ! D1.%2 6 V*9 ; 3

Lon:/+u * lo l*r:o e l*


53/60

e"did#s de c#"#

Coe/(/en+e e


54/60

e ! ".2 Ru:os/* *bsolu+*

D V Re D1e V/n V*9 A(orr D/*

%" 44%.3% 43%)$4.$# 4#.##& "."24% .%4%& 3.)43# ".2&3# %)".233

"" .2$4 &&)%)2.43 $33.333 "."2 2."4% 4.3332 ".2"2#3 %"&.)3&

%" 4).4%)4 4&$#3)4.)% 2%" ".")% 2.33$%& 4.)322% ".&&2 4&%2"" 2&.$2") 3%$)&)#.22 ###.#& "."$% 2.%2&$) %.33%% ".#3)3 4%#.$##

2%" &.$"%4 2$&$3#.)& 2"$3.33 "."&2 2.#&42# %.#4"2% ".%4)# 444.$$

3"" 2.3#4) 23)3)&.4$ 2%"" "."& 2.&%) %.$2"%$ ".%"# 43&.2%3

3%" )."$43$ 2"%32.2 2)#.#& "."#) 2.$23$4 %.)%%&% ".4#&% 432.2#3

4"" #.)%%23 &)4$)$. 3333.33 "."#& 2.$&&"4 #."#&)4 ".44"4 42$.24$

42" #.3"$# &")42#.&& 3%"" "."#& 2.$)3$3 #."33% ".432 42&

423 #.2)43 #)&3"3.$ 3%2% "."#& 2.$)#23 #."$42 ".43"$ 42#.$2#

e$ocid#d (;ni(# (in

(in 6 &.8n

l (oe/(/en+e e r/((/@n /n ! ".4#"#

e"ific#ci>n de$ c#!d#$

>/n ! ".4#"#3 > ! ".$&4"2

2

31s

31s 31s

V min= √ 2×g× H min

√1+ f L

D+∑ K L


55/60

Coo no se (u


56/60

Con F /n+er


57/60

d

d

c


58/60


59/60

i'ante c'tico

G 0 Kc V F

$$)!" $!$$ $!5 $15 171 $,1

$$)!" $5$$ $!5 $$, "17 111

$$)!" $()$ $!5 $$7 """ 115

$$)!" $(,$ $!5 $$7 "", 11)

$$)!" $(75 $!5 $$7 "%1 1"1

$$)!" $(7( $!5 $$!! "%" 1"1

Gc = $(7( m

>) + "#4$4 m >n + "#1-3 m

3gimen &u0c'tico

2endiente c'tica

&c = 1$1"%% Z

Velocidad c'tica

v) + -#3-" m/s

"/g

0,646 b =

y c = 0 , 4 7 4

0,50,5

11

Q2

g= A

3

Q2

g

=( (b+Zy ) y )3

b+2Zy

= K!

S!=( Q×n

R

!

2

3

A ! )2

v!=Q

A!


60/60

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