diseÑo hidraulico

ESTRUCTURAS DE PROTECCION A LA BOCATOMA LA HUACA

CALCULO DEL ANCHO ESTABLE DEL RIO

METODO DE BLENCH

Tomando los valores de:

Q= 2400.00 m3/seg. Caudal (m3/seg)

Fb= 1.20 Factor de Fondo0.8 Para material Fino1.2 Para material Grueso

Fs= 0.10 Factor de Orilla0.1 Para material suelto0.2 Para material ligeramente cohesivo0.3 Para material cohesivo

B = 307.17 m.

Tomaremos el valor de: B = 350.00 m.


CALCULO DE LA SOCAVACIÓN GENERAL

METODO DE LICHTVAN LEBEDIEV:

Ks = 28 Coeficiente de rugosidad que depende del lecho natural. (Ver cuadro 01)

S = 57.61Dm = 6.31 Diámetro medio (mm) Sin obstáculos

β = 0.97 Coeficiente que depende del TR (Ver cuadro 01) x = 0.34 Exponente que depende de:

Dm = 10 Para suelos granulares, no cochesivos (Ver cuadro 02)γs = Para suelos finos, cochesivos (Ver cuadro 02)

Qd = 90.50 Caudal del río m3/seg.t = 0.9019 Tirante medio-A/Be

Be = 18.04 Ancho efectivo de la secciónυ = 0.99 Coeficiente de contracción (Ver cuadro 03)

01.

do= 0.84 m.

02. Cálculo del coeficiente α

α = 6.02 m.

Pendiente del lecho (o/oo)

Cálculo del Tirante sin Socavación d0 (m):


03. Hallando el Tirante despues de producirse la socavación (m)

ds = 2.85 m.

04. Por lo tanto tendremos, que la Profundidad de Socavación será:

Psoc= ds-do

Psoc= 2.01 m.

2.00 m.

El cauce Aguas Arriba de la Bocatoma la Huaca normalmente ha permanecido constante, se incrementa durante fenómenos extraordinarios como el Fenómeno El Niño, para lo cual, se considera un margen de seguridad en la profundidad de la uña, a fin de dar estabilidad a las obras de gravedad (estructuras longitudinales de protección - Dique de cierre).

h uña =


CUADRO N 01

DESCRIPCIÓN KLechos naturales de rio con fondo solido sin irregularidades 40Lechos naturales de rio con acarreo regular 33-35Lechos naturales de rio con vegetación 30-35Lechos naturales de rio con derrubio e irregularidades 30Lechos naturales de rio con fuerte transporte de acarreo 28Torrentes con derrubios gruesos (piedra de tamaño de una cabeza)

25-28con acarreo inmovilTorrentes cn derrubio grueso, con acarreo movil 19-22

CUADRO N 02

CUADRO N 03

CUADRO N 04


CALCULO DE LA SOCAVACIÓN EN LOS ESPIGONES

ESPIGÓN 1BMétodo de Artomonov:

A.

Pα = 0.94 Coeficiente que depende del ángulo del espigón ( ver tabla)Pq = 2.03 Coeficiente que depende de los gastos (ver tabla)

Q1 = 250 Gasto téorico a traves del estriboQ = 2400 Gasto total del río

Pk = 0.61 Coeficiente que depende del talud (ver tabla)do = 1.95 Tirante aguas arriba del estribo, sin socavación

2.27 m.

CALCULO DE LA PROFUNDIDAD MAXIMA DE SOCAVACION EN LOS ESPIGONES:

ST=


CALCULO DE LA SOCAVACIÓN EN LOS ESPIGONES

ESPIGÓN 1CMétodo de Artomonov:

A.

Pα = 0.97 Coeficiente que depende del ángulo del espigón ( ver tabla)Pq = 2.03 Coeficiente que depende de los gastos (ver tabla)

Q1 = 250 Gasto téorico a traves del estriboQ = 2400 Gasto total del río

Pk = 0.61 Coeficiente que depende del talud (ver tabla)do = 1.95 Tirante aguas arriba del estribo, sin socavación

2.34 m.

CALCULO DE LA PROFUNDIDAD MAXIMA DE SOCAVACION EN LOS ESPIGONES:

ST=


TAMAÑO DE LAS ROCAS

A. Fórmula de Maynord

Donde:

V= 3.04 Velocidad (m/seg.)y= 1.95 Tirante (m.)

0.25 Fondo Plano: 0.25Talud 1V:3H : 0.28Talud 1V:2H : 0.32

F (Factor)

Tramos en curva: 1.25 0.87Tramos rectos: 1.50 1.04En el extremo de espigones: 2.00 1.39

Empleando la fórmula obtenemos los diametros medios de las rocas:

d50= 0.32 m. 1.25

d50= 0.55 m. 1.50

d50= 1.31 m. 2.00

B. Fórmula de Isbash

2600 Densidad de la Rocasρ= 1000 Densidad del AguaV= 3.04 Velocidad (m/seg.)

∆= 1.6

Empleando la fórmula obtenemos el diametro de las rocas:

d= 0.20 m.

C. Fórmula de Goncharov

2600 Densidad de la Rocas

La estabilidad de una roca es una función de su tamaño,expresada ya sea en términos de su peso ó diámetro equivalente

Se han efectuado muchos estudios para determinar el tamaño de las rocas, entre los que tenemos:

C1=

C2=

C2=

C2=

C2=

ρ1=

(ρ1-ρ)/ρ1

ρ1=


ρ= 1000 Densidad del AguaV= 3.04 Velocidad (m/seg.)

∆= 1.6y= 1.95 Tirante (m.)

d= 0.38 m.

D. Recomendación del U. S. Department of Transportation

#REF! Densidad de la Rocas

Ѳ = 35 Ángulo de Inclinación del Taludф = 27 Ángulo de Reposo del Enrocado

DR = 2.6 Densidad RelativaFS = 1.2 Factor de Seguridad

Csf = 1.00Csg = 1.05Co = 1.05

V = 9.97 ft/seg.y = 6.40 ft.

K1 = 0.80

0.55

d50 = 0.57 m.

EL DIAMETRO DE LA ROCA PROMEDIO SERÁ:

D = 0.56 m.

0.80 m.1.20 m.

(ρ1-ρ)/ρ1

ρ1=

d50 I =

POR LO TANTO,PARA NUESTRO DISEÑO, LOS DIAMETROS UTILIZARSE PARA EL DIMESNIONAMIENTO DE LAS ROCAS ES:

DMIN =DMAX =

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