122073341 Toma Caucasiana

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FISICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DISEÑO HIDRÁULICO II

TEMA:


DISEÑO DE LAS OBRAS HIDRÁULICAS DE
CAUCASIANA)

NOMBRE: OTAVALO ALBA JOSÉ HOMERO

SEMESTRE: SEXTO-TERCERO

PROFESOR: ING. SALOMÓN JAYA

FECHA DE ENTREGA: 24/01/2013

UNA TOMA DE FONDO, (TIROLESA 0

DISEÑO HIDRÁULICO II 2013
I.

INTRODUCCIÓN

Elprincipio de este tipo de obra de toma radica en lograr la captación en la zona inferior de
escurrimiento. Las condiciones naturales de flujo serán modificadas por medio de una cámara
transversal de captación (ver Figura 1).
Esta obra puede ser emplazada al mismo nivel de la solera a manera de un travesaño de fondo.
Sobre la cámara de captación se emplazará una rejilla la misma que habilitará el ingresode los
caudales de captación y limitará el ingreso de sedimento. El material que logre ingresar a la
cámara será posteriormente evacuado a través de una estructura de purga.
La obra de toma en solera se denomina también azud de solera u obra de toma tipo Tirolesa y
puede ser empleada en cursos de agua con fuerte pendiente y sedimento compuesto por
material grueso.
Figura 1: Toma Tirolesa vista deplanta y corte

Este tipo de obra de toma ofrece como ventajas, la menor magnitud de las obras civiles y
ofrece menor obstáculo al escurrimiento. Por otro lado, no juega un papel fundamental la
ubicación de la obra, tal como sucede en las obras de toma con azud derivador.

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DISEÑO HIDRÁULICO II 2013
En el diseño de una toma tirolesa es necesario considerar los siguientes criterios:

Esta obra principalmente se adecua a ríos de montaña, donde las pendientes
longitudinales son pronunciadas que pueden llegar al 10 % o a veces más.



Funcionan para cauces que traen avenidas de corta duración y que llevan gran
cantidad de piedras.



En causes tienen pequeños contenidos de sedimentos finos y agua relativamente
limpia en época de estiaje.



La rejilla es la parte más bajadel coronamiento de la presa que cierra el rió, cualquiera
que sea el caudal, el agua debe pasar forzosamente sobre ella. Debido a esto la rejilla
puede ubicarse a cualquier altura sobre el fondo de manera que la altura de la azud
puede llegar a hacerse cero, aunque normalmente oscila entre 20 a 50 cm. Esto
permite que las piedras pasen fácilmente por encima del azud con lo cual se suprime lacostosa compuerta de purga o esclusa de limpieza.



La crecida de diseño se recomienda a un periodo de retorno de 50 años, dependiendo
de la importancia aguas abajo.



La hidráulica del sistema diferencia dos estados de flujo a saber:

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DISEÑO HIDRÁULICO II 2013
II. DISEÑO DE LAS OBRAS HIDRÁULICAS
2.1 DISEÑO DE LA REJILLA DE FONDO
ESQUEMA:
REJILLA

P=2.88 m

3036 msnm

DATOS:Diámetro Representativo piedra = 0,4 m
Peso especifico del material de fondo (γs)= 2.5 (T/m3)
Espesor de barrotes (t) = 0.95 cm
Espaciamiento entre barrotes (s)= 5cm
Inclinación de la rejilla con respecto a la horizontal (i)= 20%
Caudal de Diseño (Qd) = 1.88 m3/s
Factor de Obstrucción (f) = 15 %
Ancho del Río= 18 m

ESQUEMA DE LA REJILLA

LARGO (L)

ANCHO (B)

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DISEÑO HIDRÁULICO II 2013

ANCHO (B)

Donde:

Tomamos una inclinación de 20% y 5 cm de apoyo a cada lado
Nº PEDAZOS

LONG C/PEDAZO

4
5

1,5
1,2

PROYECCIÓN
HORIZONTAL
1,47
1,18

L

L3/2

1,37
1,08

1,6035
1,1224

Dimensiones de la rejilla

L= 1,12 m

B= 3,00 m

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DISEÑO HIDRÁULICO II 2013


CARGA DE ENTRADA (Ho)
√

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DISEÑO HIDRÁULICO II 2013

Nos valemos del cuadro de (KROCHIN) paraescoger el valor de (e)
L
1,37
1,08
0,88

L+0,05
1,42
1,13
0,93

W nec
1,54
1,22
1,01

t (cm)
0,95
0,95
0,95

e(cm)
3,18
3,18
2,54

W pletina
1,60
1,60
1,02

El valor de c depende de la inclinación de la rejilla con la horizontal y está dado por
C= Co -0,325 i
Co= 0,6 para e/s >4
Co= 0,5 para e/s <4
Entonces:
C= 0,5-0,325(0,2)
C= 0,435

Finalmente tendremos el valor de Ho
(

(

)

)

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