Diseño De La Boctoma Tacaraca Powerpoint

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DISEÑO DE LA BOCATOMA TACARACA ATA S.A. Cálculo Hidráulico Consideraciones de Diseño La bocatoma Tacaraca es una captación del tipo barraje móvil que opera durante la época seca (Abril – Noviembre). En la época !meda ("iciembre#$ar%o) el barraje móvil& compuesto por seis compuertas& estar' completamente abierta dejando pasar las avenidas a n de no enerar remansos que puedan comprometer la seuridad de la ciudad de *ca ante inundaciones. Los caudales de dise,o adoptados son /audal de derivación 0 1.22 m34s  Avenida de "ise,o 0 156.22 m34s& correspondiente a la avenida milenaria.   El desarrollo del pro7ecto contempla dos escenarios 7 detallamos a continuación8peración de la bocatoma Tacaraca& en la situación actual& sin revestimiento de concreto del cauce del r9o *ca. En este escenario la topora:9a del leco tanto auas arriba como auas abajo corresponde a la situación actual. 8peración de la bocatoma Tacaraca en la situación en que el pro7ecto PUENTE LOS MAESTROS ANT*;8= ara evitar el inreso de sólidos a la estructura colectora& la altura de la ventana de captación (o cota del umbral) estar' a una altura de 2.62 m.B este criterio es tomado de acuerdo al tipo de material de arrastre del rio *ca& no siendo necesario en este Es$ue%a del Desri"iador Cá%ara de Car&a o Desri"iador A la esta estructura que reali%a la decantación 7 aquietamiento del aua antes que éste inrese a la %ona de compuertas de reulación& se le conoce como c'mara de cara& c'mara de decantación o El anco recomendado estar' en :unción de la lonitud del resalto en el canal.  Tirante cr9tico& antes decantador (sección C)  c2 0 2.5CC m Dc2 0 .3F m4s >or conservación de ener9a entre C 7 & tenemos-  C0 2.GGG& 7 el tirante conjuado ser'>or recomendaciones la lonitud del salto ser'- L 0 C.13 H C.52 m La pendiente del canal de limpia deber' ser tal que S /q n .  g  enere una velocidad apropiada de limpie%a& mediante2 C 10 / 9 2/9 = q 0 "escara unitaria por unidad de anco 0 .6I m34s4m. n 0 /oeciente de ruosidad de $annin 0 2.2C5 er'l Lon&iudinal del Sise%a Colecor Alura de Co%"ueras M#(iles La altura de las compuertas móviles se a determinado como la suma de la cara necesaria para que inrese el caudal de dise,o de 1.22 m34s acia la ventana de captación del canal Tacaraca m's un borde libre de 2.C2 m. La cara necesaria para que inrese el caudal de dise,o de 1.22 m34s& a sido determinada a partir sucesivas aplicaciones de las ecuaciones de la ener9a 7 continuidad entre las secciones de interés 1& 3& & C 7 2 ubicadas a lo laro del canal de derivación Tacaraca. En la Jiura& se Resulados "ara la Alura de Co%"uera ) To%a en Canal de Conducci#n Tirane !elocidad Secci#n *%+ *%,s+ - /anal de conducción C.3CI C.C5 . /ompuerta C.C36 C.226 / Auas arriba de la rejilla de inreso C.CGC 2.G62 0 *nreso toma C.121 2.FC1 1 =9o .235 2.F6 En este punto& es conveniente indicar que de acuerdo a la eKperiencia de la bocatoma San  @acinto4San Aust9n& los usuarios prescinden de la rejilla por lo que para el dimensionamiento de la compuerta& no consideraremos la pérdida que se produce (2.25 m). Entonces& se a previsto una !enana de Ca"aci#n2 La altura de la ventana de captación :ue determinada en el numeral anteriorB entonces& el anco debe ser suciente de tal :orma que permita el inreso del ujo. La ecuación a emplear& ser' la ecuación de oricio con aoamiento parcial. Q 4  L = C d  ⋅ 2 g ∆ H  ⋅ h = 0 .6 * 2 ⋅ 9.81 ⋅ 0.1 ⋅ 1.4 = 3.399 m En época de estiaje& las compuertas tendr'n que trabajar colocadas para aranti%ar el tirante recomendado. Esto quiere decir que con una ventana de 3.52 m de laro 7 con las compuertas móviles cerradas& aranti%ar9amos el caudal derivador. /on la eKistencia de compuertas reuladoras& si el anco de la ventana de captación es ma7or al m9nimo recomendable& no abr9a problema debido a que las compuertas reuladoras aranti%an la eKactitud del caudal a derivar.  Tomando en consideración los aspectos anteriormente mencionados 7 en :unción a la eometr9a& se a optado una Lon&iud de Transici#n en el R4o2 El cambio de sección de trape%oidal a rectanular en el r9o 7 viceversa& respetar' las recomendaciones de dise,o de transiciones. El 'nulo recomendado es de C.5M& por tanto la lonitud de transición no ser' menor a CI.2 m. Ni(eles Má5i%os de A&ua2 $odelo Numérico de Jlujo de Aua Los niveles m'Kimos de aua correspondientes a las avenidas de dise,o se obtuvieron mediante la aplicación del modelo E/ – =AS versión 3.C.3 del /uerpo de *nenieros de la Armada de los Estados n (m)-Nivel del pelo de aua en los eKtremos del tramo. Dn (m) Delocidad media en la sección mojada en los eKtremos del tramo. QC& Q /oeciente de la no#uni:ormidad de distribución de las velocidades en la sección mojada. - ;ravedad /oeciente de =uosidad >ara el c'lculo En el presente trabajo se a considerado dos escenarios para la aplicación de los coecientes de $annin como se eKplicó en el 9tem de consideraciones dise,o. El primero escenario se considera solo el empla%amiento de la bocatoma Tacarac'& este caso se a utili%ado n02.2C5 para la secciones con concreto 7 n02.2I para el leco natural. En el seundo escenario solo se a considerado n02.2C5 para todo el cauce. Los valores escoidos de ruosidad an sido adoptados sobre la base de publicaciones técnicas reconocidas para casos similares 7 la eKperiencia del consultor. >érdidas Locales   El c'lculo de las perdidas locales por contracción o eKpansión se a reali%ado empleando los coecientes de pérdidas mostrados en el /uadro 7lu8o Su9:cr4ico Secciones /ontracción EKpansión Coe'cienes de P6rdidas Locales 7lu8o Su"ercr4ico E5"ansi# /ontracción n Secciones co%unes 2.C 2.3 2.25 120 Secciones con "uene 12. 12; ::::: ::::: /ondiciones de ?orde "ado que no se conoce a priori el réimen de ujo del r9o& se adoptar' como condición de borde tanto auas arriba como auas abajo la condición de tirante normal 7 se reali%ar' la simulación para la condición de ujo miKto. =esultados de la Simulación Los resultados encontrados& se muestran en el /uadro NR 3.3 7 :ueron calculados para los dos escenarios propuestos& con la condición de dividir la sección del cauce con 5 pilares. El anco total del cauce en la %ona de la bocatoma es de G.C6 m& 7 se a pro7ectado la rasante en la cota 3G1.5 msnm. Cuadro del Resulado de HECRAS en secci#n de la 9ocao%a< => -;? %.,s< Anco Coa del@sin !elocida N%ero Escenarios ) @con del r4o Ica Su"er'ci re(esi%ieno Tirane Escenario A&ua *%+ d *%,s+ .2;F 3.5 .2;0 3.56 de 7roude *%+ Condici#n 31.3G 2.51 1.3 Sin revestimiento del r9o *ca 31.31 2.55 1.6 al *%+ /on revestimiento del r9o *ca Altura de Muros. Se conoce como borde libre a la altura adicional de canal que se da a fin de absorber los niveles extraordinarios que puedan presentarse por encima del caudal de diseño. La altura de los muros de la captación ha sido determinada sumándole un borde libre de 0.50 m al nivel máximo de la crecida de periodo de retorno de 1000 años. La altura del muro será de 4.0 m. Per'l Hidráulico en Puno de E%"laGa%ieno Elevación :rontal de la bocatoma Soca(aci#n eneral en el Tra%o de Ca"aci#n "urante el tiempo en que la bocatoma Tacaraca permane%ca construida sin que se a7a ejecutado el pro7ecto de revestimiento del rio *ca& la socavación eneral podr' a:ectar la estabilidad de la estructura si no se toman las medidas adecuadas. Se a estimado la socavación eneral que podr9a ocurrir en las inmediaciones de la bocatoma ante el paso de la avenida de C&222 a,os de periodo de retorno. La ma7or socavación se producir9a aua arriba de la estructura 7 alcan%ar9a un valor de .23 m. Los c'lculos e:ectuados con el método de Lictvan Levediev. Análisis de Tu9i'caci#n "ebido a que durante la operación de la captación se enerara un desnivel entre las cotas del aua entre las secciones ubicadas auas arriba 7 auas abajo del barraje móvil se a reali%ado la vericación del potencial de tubicación en el material de :undación del barraje. El an'lisis a sido reali%ado mediante los métodos de Lane 7 ?li Cálculo Esrucural Car&as a+ Car&as Per%anene2: /onstituidas por el peso propio de la estructura 7 por el peso de todos los elementos constructivos jos e instalaciones permanentes.  >eso propio /oncreto armadoc 0 .12 t4m3  >eso de materiales Aua  0 C.22 t4m3 =elleno compactado r 0 C.G2 t4m3 ;rava 7 ravilla  0 C.F2 t4m3 =elleno saturado rs 0 C.G6 t4m3 Acero s 0 I.F5 t4m3  Empuje lateral est'tico Anulo de :ricción interna U 0 3CR /oeciente de suelo en repo V o 0 C#sen U 0 2.1I /oeciente de empuje activo V a 0 t (15R # U4) 0 2.3C /oeciente de empuje pasivo V p 0 t (15R # U4) 0 3.5 El 'nulo de :ricción interna variar' de acuerdo al estudio eotécnico.  >resión idrost'tica > 0   4  ( a C43 ) 9+ So9recar&as c+ Car&as Diná%icas Juer%as de inercia en la estructura  /oeciente s9smico ori%ontal / 0 2.2 /oeciente s9smico vertical /D 0 2.22 Empuje lateral por sismo  Dariar' de acuerdo a los datos del estudio eotécnico.  /oeciente din'mico de presión activa