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BOCATOMA DE FONDO

Información Previa:

* Periodo de diseño: 25 años
* Nivel de complejidad: MEDIO
* Población de diseño para el año 2036: 8571 hab.
* Caudal de diseño : 40 L/s
* Caudal medio diario 29.83 L/s
* Caudal máximo diario : 38.4 L/s
* Caudal mínimo del río : 58L/s
* Caudal medio del río : 74 L/s
* Caudal máximo del río : 93 L/s
* Ancho delrío:

* DISEÑO DE LA BOCATOMA:

El ancho del Río la Guagua es de 4.5 m, pero se toma un ancho de la garganta de la bocatoma de 3 m debido a las contracciones y porque el sitio de la ubicación se encuentra en un tramo recto.

* La lámina de agua:

Q=1.84*L*H32

H=Qd1.84*L23

H=0.04m3s1.84*3m23

H=0.037447m

H = 0.037447m Altura de la lámina de agua

Corrección por las doscontracciones laterales:

L'=L-0.1n*H

L'=3-0.2*0.037447=1.99m
L’ = 1.99 m. Longitud del vertedero

* Velocidad del río sobre la bocatoma:
V=QA
Vr=0.040m3s1.99m*0.037447m

Vr = 0.53677 m/s

0,3 m/s < 0.536 < 3 m/s !SI CUMPLE!

* Diseño rejilla y canal aducción:

Como la velocidad sobre la presa es de 0.536 m/s, se utiliza la ecuación de alcance de chorro:Xs=0.36*Vr23+0.6*H47

Xs=0.36*0.536ms23+0.6*0.037447m47

Xs=0.3297 m/s

B=Xs+0.10

B=0.3297m+0.10

B=0.4297m

Xi=0.18*Vr47+0.74*H34

Xi=0.18*0.5367ms47+0.74*0.037447m34

xi= 0.1895 m/s

* Longitud de la Rejilla y numero orificios:

Se asumen barras de acero de 3/4” (0.01905 m) para dar rigidez y resistencia a la rejilla tanto contra el material de arrastre como los caudales máximosdel río. Se asume una separación de 5 cm entre barras y una velocidad en la rejilla de 0.15 m/s según recomendación del RAS para ríos con arrastre de gravas finas y con velocidad adecuada para evitar arrastre de elementos flotantes.
El área neta de captación de agua es de:

; 0.9 para flujo paralelo

Aneta=0.04m3s0.9*0.15ms

Aneta=0.2962 m2
Aneta=aa+b*B*Lr

Lr=Aneta*a+ba×BLr=0.2962m20.05m+0.01905m0.05m*0.43m

Lr=0.9515 m

Recalculando se tiene:

Aneta=0.05m0.05m+0.01905m*0.43m*0.9515m

Aneta=0.296m2

El número de orificios es de:

Nbarras=Anetaa*B
Nbarras=0.296m20.05m*0.43m

Nbarras=13.77≈14 barras

El número de orificios son 14 separados cada 0.05 m. con lo cual tenemos las siguientes condiciones finales:

Anetacorregida=0.05m*14barras*0.43mAnetacorregida=0.301m2

Vb=Q0.9*Aneta

Vb=0.04m3s0.9*0.296m2

Lrcorregido=Nbarras*∅barra+#barras+1*a

Lrcorregido=14*0.01905m+14+1*0.05m

Lrcorregido=1.0167m

* Canal de aducción:

Los niveles de agua en el canal de aducción es de:

Aguas abajo:

he=Q2g*B213
he=0.040m3s29.81ms2*0.43m213

he= 0.0959 m

Se adopta una pendiente mínima de 3 %:

ho=2*he2+he-s*Lc32-23*s*Lcho=2*0.09592+0.0959-0.03*1.0167*0.3032-23*0.03*1.0167+0.30

ho=0.138m

La altura total de los muros del canal de aducción es:

Ho=0.138+0.15 ; Borde libre de 0.15 m
Ho=0.288m

He=Ho+s*LC
He=0.288m+(0.03m*1.0167m)
He=0.318m

La velocidad del agua al final del canal es:

V=QA
V=QB+he
V=0.04m3s0.43m*0.0959m

V=0.97ms


Verificación por velocidad: 0.3 m/s <0.97 m/s < 3 m/s

* Cámara de recolección

Xs=0.36*Ve23+0.6*he47
Xs=0.36*0.97ms23+0.6*0.0959m47
Xs=0.509m
Xi=0.18*Ve47+0.74*he34
Xi=0.18*0.97ms47+0.74*0.0959m34
Xi=0.304m

; Sobre ancho de 30 cm.

Bcamara=0.509m+0.30m
Bcamara=0.809m

* Se decide colocar unas dimensiones mayores a las requeridas para poder hacer mantenimiento:

Bcámara = 1.20 mts
Lcámara = 1.50 mts.* Caudal de excesos:

El caudal medio del río es 0.074 m3/s y la altura de carga de la lámina de agua sobre el vertedero es:

H=Q1.84*L23
H=0.074m3s1.84*3m23
H=0.0564 m

Altura de muros:

Qmax=0.093m3s
H=Q1.84*L23
H=0.093m3s1.84*3m23
H=0.01684m
H=0.01684+borde libre
=0.01684m+0.30m
H=0.316m

Caudal de excesos:

Qcap=Cd*ANrejilla*2gH
Qcap=0.3*0.301m2*2(9.81ms2)*(0.316m)...
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