Avenida Y Gastos De Diseño En Obras De Excedencias
Páginas: 5 (1025 palabras)
Publicado: 10 de octubre de 2011
AGUSTIN DIAZ GARCIA 8° “B”
La capacidad de una obra de excedencia la determinan la avenida de diseño, las características del embalse y el programa de operación de la propia obra.
El gasto de diseño por excedencia lo determina el transito de la avenida por vasos (vertedor). Además el transito de avenidas por vasos tiene por objetivo principal obtener el hidrógrama de entrada. Esteprocedimiento resulta de gran utilidad.
Para determinar el transito de avenidas en vasos se usa ecuación de la continuidad que es la siguiente:
O bien, en diferencias finitas
donde los subíndices i e i+1 denotan valores al inicio y al final del intervalo de tránsito At, respectivamente. El valor de t que se usa en el tránsito de avenidas, debido a la duración de las mismas, es considerablementemás pequeño que el empleado en la simulación del funcionamiento de vasos
Durante el tránsito de una avenida por un vaso, la forma de los hidrogramas de entrada y salida es aproximadamente como se muestra en la figura.
El área que hay entre los dos hidrógramas entre to Y ti, es el volumen máximo almacenado y es, por lo tanto, el volumen de superalmacenamiento requerido para la avenida deentrada 1 (t) considerada, y el nivel que se tiene en el vaso en el tiempo ti será el NAME necesario para esa misma avenida,
Gasto que salen por el vertedor con la elevación de la superficie libre del agua, que en general tiene la siguiente forma
El coeficiente de descarga C es siempre del orden de 2, y éste es un valor suficientemente aproximado para hacer el tránsito de la avenida. Obviamente,si E < E0 ,Ov = O. La ecuación anterior es válida cuando la descarga por el vertedor es libre; si tiene compuertas y se pretende usarIas durante el paso de la avenida, la ecuación anterior se sustituiría por una regla de operación de compuertas previamente establecida con la limitante de que el gasto de descarga debe ser menor o igual que 0v' Por otra parte, se puede pensar en que la obra de tomaesté funcionando de manera simultánea al paso de la avenida.
De los procedimientos existentes para el tránsito de avenidas en vasos se presentan dos:
•Semigráfico, útil para cálculos manuales •Numérico, que conviene utilizar cuando se cuenta con una computadora digital o una calculadora programable.
METODO SEMIGRAFICO
La siguiente ecuación se puede escribir de la siguiente manera
Antesde realizar el transito conviene trazar una grafica auxiliar que relacionar con O para cada elevación, como se
se muestra en la siguiente figura.
Una vez dibujado la curva, se utiliza el siguiente procedimiento para el transito de avenida:
a) Se fija un nivel inicial en el vaso Ei . En general conviene que este nivel inicial sea el de NAMO para hacer el transito en las condiciones masdesfavorables. b) Se calculan las salidas Oi y el volumen Vi correspondientes a la elevación Ei c) Se calculan
d) Con los gastos Ii e Ii+1, conocidos de la avenida de entrada y el resultado de inciso c, se calculan usando la ecuación de la continuidad
e) Con el resultado del inciso anterior y la curva contra 0 se determina Oi+1
f) Se resta Oi+1 dos veces de se tiene . Con
g)
Se pasa enel siguiente intervalo (esto es, se hace i= i+1) y se vuelve al paso d tantas veces como sea necesario para determinar con el hidrograma de entrada.
Ejemplo:
Transitar la avenida de la siguiente figura por un vaso cuya curva elevaciones-volumenes tiene la ecuación:
Donde E= elevación en m y V= volumen en miles de m3. La elevación del NAMO es la 50.4 m, el vertedor es de cresta libre conlongitud de 15 m y el coeficiente de descarga de 2, y la salida por la obra de toma es constante e igual a 20m3/s.
Usando el método semigrafico. Encontrar el NAME correspondiente a esta avenida y el vertedor y determinar el hidrograma de salidas del vaso.
Solución: La ecuación de salidas es
a) Curva
contra O.
En la siguiente tabla se muestran los cálculos para la curva
en la...
La capacidad de una obra de excedencia la determinan la avenida de diseño, las características del embalse y el programa de operación de la propia obra.
El gasto de diseño por excedencia lo determina el transito de la avenida por vasos (vertedor). Además el transito de avenidas por vasos tiene por objetivo principal obtener el hidrógrama de entrada. Esteprocedimiento resulta de gran utilidad.
Para determinar el transito de avenidas en vasos se usa ecuación de la continuidad que es la siguiente:
O bien, en diferencias finitas
donde los subíndices i e i+1 denotan valores al inicio y al final del intervalo de tránsito At, respectivamente. El valor de t que se usa en el tránsito de avenidas, debido a la duración de las mismas, es considerablementemás pequeño que el empleado en la simulación del funcionamiento de vasos
Durante el tránsito de una avenida por un vaso, la forma de los hidrogramas de entrada y salida es aproximadamente como se muestra en la figura.
El área que hay entre los dos hidrógramas entre to Y ti, es el volumen máximo almacenado y es, por lo tanto, el volumen de superalmacenamiento requerido para la avenida deentrada 1 (t) considerada, y el nivel que se tiene en el vaso en el tiempo ti será el NAME necesario para esa misma avenida,
Gasto que salen por el vertedor con la elevación de la superficie libre del agua, que en general tiene la siguiente forma
El coeficiente de descarga C es siempre del orden de 2, y éste es un valor suficientemente aproximado para hacer el tránsito de la avenida. Obviamente,si E < E0 ,Ov = O. La ecuación anterior es válida cuando la descarga por el vertedor es libre; si tiene compuertas y se pretende usarIas durante el paso de la avenida, la ecuación anterior se sustituiría por una regla de operación de compuertas previamente establecida con la limitante de que el gasto de descarga debe ser menor o igual que 0v' Por otra parte, se puede pensar en que la obra de tomaesté funcionando de manera simultánea al paso de la avenida.
De los procedimientos existentes para el tránsito de avenidas en vasos se presentan dos:
•Semigráfico, útil para cálculos manuales •Numérico, que conviene utilizar cuando se cuenta con una computadora digital o una calculadora programable.
METODO SEMIGRAFICO
La siguiente ecuación se puede escribir de la siguiente manera
Antesde realizar el transito conviene trazar una grafica auxiliar que relacionar con O para cada elevación, como se
se muestra en la siguiente figura.
Una vez dibujado la curva, se utiliza el siguiente procedimiento para el transito de avenida:
a) Se fija un nivel inicial en el vaso Ei . En general conviene que este nivel inicial sea el de NAMO para hacer el transito en las condiciones masdesfavorables. b) Se calculan las salidas Oi y el volumen Vi correspondientes a la elevación Ei c) Se calculan
d) Con los gastos Ii e Ii+1, conocidos de la avenida de entrada y el resultado de inciso c, se calculan usando la ecuación de la continuidad
e) Con el resultado del inciso anterior y la curva contra 0 se determina Oi+1
f) Se resta Oi+1 dos veces de se tiene . Con
g)
Se pasa enel siguiente intervalo (esto es, se hace i= i+1) y se vuelve al paso d tantas veces como sea necesario para determinar con el hidrograma de entrada.
Ejemplo:
Transitar la avenida de la siguiente figura por un vaso cuya curva elevaciones-volumenes tiene la ecuación:
Donde E= elevación en m y V= volumen en miles de m3. La elevación del NAMO es la 50.4 m, el vertedor es de cresta libre conlongitud de 15 m y el coeficiente de descarga de 2, y la salida por la obra de toma es constante e igual a 20m3/s.
Usando el método semigrafico. Encontrar el NAME correspondiente a esta avenida y el vertedor y determinar el hidrograma de salidas del vaso.
Solución: La ecuación de salidas es
a) Curva
contra O.
En la siguiente tabla se muestran los cálculos para la curva
en la...
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