02.02-6 ejerciciso resueltos practica 03

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a.- CAUDAL NETO A ELIMINAR Q vert = 0.631 m³/s b.- Longitud Barraje Fijo Donde: L= Longitud del barraje en metros Yc= Tirante critico en metros g = Aceleración de la gravedad Yc = 0.5334 m L = 0.51715 m. Recomienda L barraje >=2/3B 2.433333333 c.- Altura del agua sobre el vertedor Donde: C = Constante 2.21 b= Ancho del vertedero. 2.433333333 Q= Caudal que pasa por encima del perfil creager. 0.631 H d = Altura de la carga hidraulica. H d = 0.23968 m Donde: μ = 0,75 para perfil creager 0.75 b = Ancho del vertedero. 2.433333333 v = Velocidad de acercamiento del río 0.45 Q = Caudal que pasa por encima del perfil creager. 0.631 H d = Altura de la carga hidraulica. H d = 0.23044 m d.- Altura del barraje de vertedero Donde: Co = Cota del lecho detrás del barraje vertedero ho = Altura necesaria para evitar ingreso material arrastre ho= 0.6 m minimo h = Altura ventana captacion captar caudla derivación h ahogada = Cc = 3,257.23 msnm h azud = 1.20 m e.- Altura del muro 3 2 * * c Q g LY 3 2 * c Q L g Y c A Y B Cc = Co + ho + h + 0.20 Rio vertido cedula vertido Rio cedula Q Q Q Q Q Q 23 . d Q H Cb 3 3 2 2 2 2 2 * * 2 3 2 2 d V V Q b g H g g 0.20

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a.- CAUDAL NETO A ELIMINAR

Qvert= 0.631 m³/s

b.- Longitud Barraje Fijo

Donde:

L= Longitud del barraje en metros

Yc= Tirante critico en metros

g = Aceleración de la gravedad

Yc = 0.5334 m

L = 0.51715 m. Recomienda L barraje >=2/3B 2.433333333

c.- Altura del agua sobre el vertedor

Donde:

C = Constante 2.21

b= Ancho del vertedero. 2.433333333

Q= Caudal que pasa por encima del perfil creager. 0.631

Hd = Altura de la carga hidraulica.

Hd = 0.23968 m

Donde:

μ = 0,75 para perfil creager 0.75

b = Ancho del vertedero. 2.433333333

v = Velocidad de acercamiento del río 0.45

Q = Caudal que pasa por encima del perfil creager. 0.631

Hd = Altura de la carga hidraulica.

Hd = 0.23044 m

d.- Altura del barraje de vertedero

Donde:

Co = Cota del lecho detrás del barraje vertedero

ho = Altura necesaria para evitar ingreso material arrastre

ho= 0.6 m minimo

h = Altura ventana captacion captar caudla derivación

h ahogada =

Cc = 3,257.23 msnm

h azud = 1.20 m

e.- Altura del muro

3

2* * cQ g L Y 3

2* c

QL

g Y

c

AY

B

Cc = Co + ho + h + 0.20

Rio vertido cedula

vertido Rio cedula

Q Q Q

Q Q Q

2 3

.d

QH

C b

3 3

2 22 22* * 2

3 2 2d

V VQ b g H

g g

0.20

H muro = 1.64 m

f.- CALCULO DEL PERFIL DEL CREAGER:

H = 1.20 m

R1 = 0.24 m

R2 = 0.60 m

Ho = P = 1.20 m

Hd = 0.24 m

n(Scimeni) = 1.85

K (tipo Creager) = 2.00

Φ 1 = 0.214

Φ 2 = 0.115

Φ 3 = 0.220

Φ 4 = 0.480

a = 0.257

b = 0.138

r = 0.264

R = 0.576

c1 = 0.127

c2 = 0.160

Xu Calculado para un Y = Ho + z:

Y = 1.20 m

X = 0.83 m

Y (m) X (m)

0 0.000

22 0.055 0.157

21 0.057 0.161

20 0.060 0.165

19 0.063 0.170

18 0.067 0.175

17 0.071 0.180

16 0.075 0.186

15 0.080 0.193

14 0.086 0.200

13 0.092 0.208

12 0.100 0.217

11 0.109 0.228

10 0.120 0.240

9 0.133 0.254

8 0.150 0.271

7 0.171 0.291

6 0.200 0.316

5 0.240 0.349

4 0.300 0.394

3 0.400 0.460

2 0.600 0.572

1 1.200 0.833

Tangente azud

Tabulando valores de X y Y

a

b X

Y

R1

r

c2

d

Ho+z

Lc=a+Xu+e

Xu

c1

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

0 0.25

VA

LO

RE

S D

E Y

PERFIL DEL CIMACEO TIPO CREAGER

H muro

a = ø1*H1 b = ø2*H1 r = ø3*H1 R = ø4*H1 Xn = K*H1n - 1* Y Y = Xn/(K*H1n-1) Para perfil de un cimaceo tipo Creager K=2, n=1.85, según Scimeni:

1

1.85

0.85

10.85 1.85

*

0.50

* *

n

n

d

d

d

XY

K H

XY

H

X K Y H

α = 0.588

33.690 °

R3 = 0.600

e = 0.182 m

Z = 0.300 m

P + Z = 1.500 m

0.900

0.300 m

Xu = 0.450 m

Lc = 0.888 m

g.- CALCULO DE LONGITUD DEL COLCHON

g= 9.810 m/s²

Cc = 3,256.230 m

C1 = 3,255.930 m

P = 1.200 m

H = Hd = 0.240 m

Vh = 0.450 m/s²

g.1.- Por tanteo, asumiendo:

d1 = 0.064 m

V1 = 5.750

Verificando

d1 = 0.045

g.2.- Por tanteo, asumiendo:

d1 = 0.045 m

V1 = 5.782

Verificando

d1 = 0.045

Como d1<0.10 m d1 = 0.100 m

g.3.- Cálculo de d2

d2 = 0.777 m

r = 0.300 m

dn = 0.477 m

Este valor calculado por la ecuación (3.25) necesita una comprobación, ya que: (3.26)

d1 ≥ 0.1 m. (3.24) (3.25)

1

2 2

1 1 1 0 122

Ho

VV g C C P H d hf

g

1

2 2

1 1

0.9*2

2

HVV g r p H d

g

11

1

qd

V

Si d1 obtenido en (3.26) es muy cercano al d l supuesto (en 3.24) se prosigue al siguiente paso, o sea cálculo de d2, en casse volverá a tantear con otro d1.

12 2 2

1 1 1

2 122 4

d d Vd d

g

2 nd d r

21.15*nd r d

d2 = 0.676 m

g.4.- Cálculo de longitud de colchon

L = (5 a 6) x (d2-d1 ) (Schoklitsch)

L = 3.454 m

L = 6 d1. F1,

Siendo F1 = V1 / (g x d1)1/2 (Safranez)

F1 = 5.838

L = 3.503 m

L = 4 d2 (U.S. Bureau)

L = 2.703 m

L = 3.503 m

h.- ESPESOR DEL COLCHONe : Espesor del colchón , mínimo de: 0.90 m.

SGs : Gravedad especifica del suelo de 1.80

Sp : Camino de percolación parcial

St : Camino de percolación total

h : Diferencia de presión hidrostatica , en la junta de construcción.

h f : Valor de sub presión en la junta de construcción

He = 0.250 m

Δh = 1.350 m

21.15*nd r d

4

3 1s

f

p

f

t

he

SG

h h h

Sh h

S

2

2

VHe Hd

g

1 eh h H h

m

m³/s

m

m

m/s

m³/s

m

3,256.23 m

0.60 m

0.40 m

0.20 m

h azud = 1.20 m

H = Hd = 0.239675506 m

H bordo = 0.2 m

R3 -R3Cosα = 0.101 m

R3Cosα = 0.499 m

R3Senα = 0.333 m

Según V. Te Chow .Pág..

342, 343 (las constantes øi

dependen de la inclinación

del paramento aguas

arriba)

X

R2

e

0.5 0.75 1

VALORES DE X

PERFIL DEL CIMACEO TIPO CREAGER

a = 0.535

b = 0.287

r = 0.550

R = 1.199

Para perfil de un cimaceo tipo Creager K=2,

3 33

R R Cose R Sen

Tan

Si d1 obtenido en (3.26) es muy cercano al d l supuesto (en 3.24) se prosigue al siguiente paso, o sea cálculo de d2, en cas o contrario

Espesor del colchón , mínimo de: 0.90 m.

Gravedad especifica del suelo de 1.80

Camino de percolación parcial

Camino de percolación total

Diferencia de presión hidrostatica , en la junta de construcción.

Valor de sub presión en la junta de construcción