DISE O DE BOCATOMA DE FONDO 1


DISEÑO DE BOCATOMA DE FONDO

























Trabajo presentado en la asignatura de
Acueducto
Al ingeniero
Humberto Peñaranda










UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA
FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
RIOHACHA, LA GUAJIRA
2014
EJERCICIO

Se desea diseñar la estructura de captación de un sistema de acueducto para lo cual se cuenta con la siguiente información:

Nivel decomplejidad del sistema: Bajo
Los estudios topográficos e hidrológicos presentan los siguientes resultados:

Caudal de diseño

Caudal mínimo


Caudal intermedio


Caudal máximo


Ancho del rio en el sitio de captación es de 1.50m
Cota del fondo del rio 100
























DISEÑO DE BOCATOMA DE FONDO


1. NIVEL DE COMPLEJIDA
El nivel de complejidad del sistema es bajo

2. PERIODO DE DISEÑOSegún la tabla B.4.2 del Titulo B, de la sección II del Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS-2000), para un nivel de complejidad bajo, el periodo de diseño es de 15 años.

3. PARAMETRO DE DISEÑO DE LA BOCATOMA
Para diseñar la bocatoma, se debe verificar el caudal de diseño sea menor al caudal mínimo del rio en el sitio de captación.





3.1. DISEÑO DE LAPRESA
Se supone como longitud de la presa , debido a que la presa tendrá la misma longitud del rio, dicha presa actuara como un vertedero sin contracciones laterales

La altura de la lamina de agua en las condiciones de diseño, se calcula a través de la siguiente ecuación:

Ecuación 1

Donde:
Caudal de diseño
Longitud del vertedero
Profundidad de la lámina de agua sobre la presa

Despejando de laecuación 1, la profundidad de la lámina de agua sobre la presa (H), se obtiene:
Ecuación 2

Reemplazando los valores conocidos de la ecuación 2, se obtiene:





La velocidad del flujo del rio sobre la presa, se obtuvo mediante la ecuación:

Ecuación 4
Donde:
Velocidad del rio sobre la presa
Caudal de diseño
Longitud del vertimiento
Profundidad de la lámina de agua sobrela presa

Reemplazando los valores conocidos de la ecuación 4, se obtiene:







Ok

La velocidad obtenida está dentro del rango permitido
3.2. DISEÑO DE LA REJILLA Y EL CANAL DE ADUCCIÓN
El ancho de canal de aducción, se obtiene a través de la siguiente ecuación:

Ecuación 5


Donde:
Ancho del canal de aducción
Alcance filo superior

El valor del filo superior se calculó con la ecuaciónde alcance de chorro:

Ecuación 6

Dónde:
Alcance filo superior
Velocidad del rio sobre la presa
Profundidad de la lámina de agua sobre la presa

Reemplazando los valores conocidos de la ecuación 5, se obtiene:





Ecuación 7

Donde:
Alcance filo inferior
Velocidad del rio sobre la presa
Profundidad de la lámina de agua sobre la presa


Reemplazando en la ecuación 6, el valor deobtenido en la ecuación 4 y el valor de obtenido en la ecuación 2, se tiene:





Reemplazando en la ecuación 5, el valor de obtenido en la ecuación 6, se tiene:



3.3. LONGITUD DE LA REJILLA Y NÚMERO DE ORIFICIOS
Diámetro
Se adoptan barrotes redondos de acero de

Separación entre barrotes
Según el numeral B.4.4.5.3, del Título B, de la sección II del Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable ySaneamiento Básico (RAS-2000), “la separación entre barrotes, para el caso de estructuras de captación en ríos con gravas gruesas, debe ser entre 75 mm y 150 mm. Para ríos caracterizados por el transporte de gravas finas, la separación entre barrotes debe estar entre 20 mm y 40 mm”
Al no contar con la información acerca de lo que arrastra el rio, se opta por utilizar una separación entre barrotesde 0,04m.



Inclinación de la rejilla
Debido a que es un sistema de captación de aguas superficiales se adopa una inclinación del 15%, siguiente las recomendaciones del numeral B.4.4.5.2 del Título B, de la sección II del Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico (RAS-2000)

Coeficiente de descarga (
Se asume un

Velocidad de flujo a través de la rejilla
Según el...