Presa Derivadora

PROYECTO DE UNA PRESA DERIVADORA
Este proyecto escolar contiene los cálculos hidráulicos de los elementos de la presa derivadora llamada “la cuchilla” ubicada en San bernabe, Veracruz (rio zalmak) la cual tiene las siguientes características:
* Sección rígida de gravedad de colcreto, con sección vertedora y cimacio tipo creager.
* Vertedor de descarga libre.
* Obra de toma por lamargen derecha conductos de concreto y compuertas de operación manual.
Con los siguientes datos, se preparó el proyecto de la presa derivadora:

DATOS DEL CANAL
Cota de derivación = 83
Gasto de derivación = 3.5
Plantilla = 1.50
Talud = 1: 1.25
Pendiente x10^-4 = 6.0
Rugosidad (n) = 0.018
Bordo libre = 0.60
DATOS DEL RIO
Sección del rio = 4
Elev. NAME = 90
Elev. Fondo = 78
Material decimentación = Ar Gr
DATOS VERTEDOR
Gasto de diseño = 354
Coef. Descarga = 2.03
PROYECTO DE UNA PRESA DERIVADORA

CÁLCULOS HIDRÁULICOS DE LOS ELEMENTOS DE LA ESTRUCTURA
1.- Cálculos hidráulicos del canal derivador
Cálculo del tirante normal

Datos: Datos:
Q= 3.50 m³/SS= 0.0006
b= 1.50 m b. l. = 0.6 m
n= 0.018 Talud= 1:1.25
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| A= | bh+mh² | =1.5h+1.25h | | | |
| P= | b+2h(m²+1)½ | =1.50+3.20h | | | |
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por lo tanto el radio hidráulica será : | | | |
| R= | (1.5h+1.25h²)/(1.4+3.2h) | / (1.50+3.20h) | | | |
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| | UTILIZANDO EL DIAGRAMA DE CHOW | | |
| (Q*n/S½)= | 2.572 | | | | |
por lo tanto : | | | | |
| AR⅔= |2.572 | | | | |
| (AR⅔)/(b8/3)= | 0.8724 | | | | |
el diagrama nos da un valor cercano al tirante normal verdadero. |
Yn= | 1.124 | | | | | |
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haciendo iteraciones tenemos que : | | | |
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| | Yn | A | P | RH | AR⅔ |
| | 1.124 | 3.2652 | 5.0986 | 0.6404 | 2.4259 |
| | 1.14 | 3.3345 | 5.1498 | 0.6475 | 2.495 |
| |1.157 | 3.4099 | 5.205 | 0.6551 | 2.51 |
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| Yn= | 1.157 | m | | | |
| V= | 1.0264 | m/s | | | |

* el tirante normal se dejará en 1.16 m.
la determinación de la cota del bordo libre(B.L) será = cota derivación + tirante normal + bordo libre = 83 + 1.16 + 0.60 = 84.76m
* cota bordo libre (B.L)= 84.76m


Q= 3.5m³/S S=0.0006
b= 1.5 m b. l. = 0.6 m
n= 0.018 Talud= 1:1.254
2.- Cálculo hidráulico de la toma
El cálculo se reduce a determinar el número y dimensiones de las compuertas. La velocidad de paso del agua recomendada es de 1- 1.50 m/s y un mínimo de dos conductos por toma.
*Conductos y compuertas
Para este caso seleccionamos dos compuertas de 1.22 x 1.22, por lo tanto:

b | | a | | | | | |
1.22 | x | 1.22 | | | | | |
| | área de dos compuertas= | 2.9768 | m² | | | |
| | área de 8 carteles= | 0.09 | m² | | | |
| | área total= | 2.8868 | m² | | | |
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| | velocidad= | 1.2124 | m/seg | | | |
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| | perimetro del conducto= | 7.84 | m | | | |
| | longitud= | 3 | m | | | |
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| | Carga necesaria para el desvio de 3.5m3/s | | | | | |
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| aplicación de la ecuación de bernoulli | | | |
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