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8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf

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ALMACENAMIENTO EN DIQUE 2014

INTRODUCCIN

Los diques de almacenamiento tienen la funcin del suministro de agua a unapoblacin, ya sea para uso domstico, generacin de energa o para el riego de

cultivos.

Independientemente de cual sea el uso que se le da a un dique de almacenamiento,su funcin principal es mantener el depsito lleno para asegurar la disponibilidaddel recurso en tiempo de sequa. Para asegurar que esto ocurrir, es necesarioplantear un adecuado diseo hidrolgico de un dique de almacenamiento.

En el presente trabajo veremos algunas pautas para el adecuado diseo del diquey de la capacidad de almacenamiento que cuenta la estructura, todo esto paraasegurar la disponibilidad de agua en todos los meses del ao o en los necesarios.


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MARCO TERICO

ESQUEMA HIDROGRAMA ANUAL DE ESCORRENTA QUEABASTECE UN EMBALSE Y LA DEMANDA QUE DEBE SATISFACER

Vs : Volumen sobrante DEBE CUMPLIRSE Vs Vf yVf : Volumen faltante Vvaso Vf

Nota : El vaso del embalse sirve para regular las escorrentas de una cuenca , es decir

para almacenar el volumen de agua en las temporadas lluviosas con el fin de usarloposteriormente en las pocas de sequa .

CAPACIDAD TIL DEL EMBALSE

CLCULO DEPENDE DE LA FINALIDAD DEL MISMO O DE LA

NATURALEZA DE LAS APORTACIONES

(*) EMBALSES DE REGULACIN PARA RIEGO U OTROS CONSUMOS

Clculo depende ms de las circunstancias de utilizacin del agua qued las aportaciones.

Se alimenta de caudales continuos conocidos o para aprovechar aguassobrantes de otros usos.

Ejemplo : Generar Energa ------ no se consume agua

usa para riego

(**) EMBALSES PARA APROVECHAMIENTO INTEGRAL : riego , centralhidroelctrica , consumo humano .

O N D E F M A M J J A S

Demanda hdrica de la Zona Regable(toda la curva)

Recursos hdricosde la Cuenca

(toda la curva)

VsVf

Figura : DISTRIBUCIN DE LOS RECURSOS Y DEMANDAS EN UN EMBALSE PARA RIEGO

VOLUMEN ATENDIDOS

VOLUMEN SOBRANTE

VOLUMEN FALTANTE

Nota : La grfica seala que esnecesario almacenar el volumensobrante , Vs , en cierto tiempodel ao ; para su uso en poca

que la demanda supera losrecursos de la cuenca .


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COMPONENTES DEL VASO DE UN PEQUEO EMBALSE

NAM : _ Nivel AGUAS MNIMAS

Volumen de agua por debajo del NAM , se llama volumen muerto , no se puedeaprovechar.

NAMO :Nivel de Aguas mximas ordinarias.

CAPACIDAD TIL : Volumen de agua almacenado entre el NAM y NAMO y sedestina para satisfacer la demanda .

NAME :Nivel de aguas mximas extraordinarias . SUPER ALMACENAMIENTO : Volumen de agua que queda entre el NAME y

NAMO , sirve para controlar las avenidas.

RESGUARDO :Espacio entre el NAME y mxima altura del dique del EMBALSE

CURVA ALTURA VOLUMEN DEL EMBALSE

Importante conocer la relacin entre la altura de la lmina de agua en el vaso delembalse y el correspondiente volumen almacenado.

til plano del futuro embalse con curvas de nivel de 1m de equidistancia comomximo. Obtener las reas que se inundan para alturas de agua creciente : S1, S2, S3, ,

Sh.

Sh: Superficie inundada , cuando la lmina de agua se encuentra a la altura h .

El volumen almacenado , Vh, en el embalse cuando el agua se encuentra a laaltura h ser :

=

NAMENAMO

SUPER ALMACENAMIENTO

CAPACIDAD TIL

NAM

VOLUMEN MUERTO

ALIVIADERO

OBRA DE TOMA

ALTURA CORONACINRESGUARDO

h

S h


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Cua:

= 5h: Altura total del dique

No es frecuente en diques cuya 15

A)

RESGUARDO:a)

Resguardo Normal (Rs):

1.50 Razn: No desaprovechar la capacidad delembalse en la zona superior del vaso.

b)Resguardo de Seguridad (Ru) = Ru1 +Ru2

Cuando se de choque de olas con escollera seproducen situaciones que el agua puedealcanzar la coronacin sobrepasndola y

puede afectar el talud aguas abajo y puededeteriorarse.

Este resguardo evita tal peligro.

=3m

WdiqueCL

3 3.5

1

2.5

1

3

1

1.00 mBerma

=3m

=0

.5m

CUA

DIQUE

0.30 m mn

Capa IntermediaN10


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b.1) Clculo de Ru1

A)Frmula de Knappen

=.

Donde: : Altura de olas, metros

V: Velocidad de olas, metros/seg.

g: Aceleracin de la gravedad, 9.81

m/seg2

Segn Stevenson: Da una expresin para la altura mxima de olas:

=0.750.34 0.26, m dnde:

Segn Gaillard: La velocidad de las olas puede

determinarse por:

= 1 . 5 2 2

B)Uso Expresin Simplificada:

=0.9Tabulacin para Valores de F= fecht, 2,4,8

km

Nota: Valores por el mtodo A) son ms conservadores

b.2) Clculo de Ru2

= 3% ; h=Altura Presa = 0.40

B) CORONACIN

Parte Libre superior del dique, limitada por

taludes.b.1. Si no se interrumple caminos

rurales:

= = ; para diques H


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b.2. Si se interrumplen vas de comunicacin rurales,

Por ubicacin del vaso del embalse:

Debe construirse un camino a lo largo de la coronacin.Tener en cuenta:

Para diseo del espesor de pavimento:

Intensidad Media diaria (IMD) 150 {

Proyectar camino para un solo carril (colocar seales e ambos extremos (1carril))

Sealar peso mximo de vehculo a transitar:Mx: 8 Ton (+carga)

Ejemplo de dimensiones de camino: Ancho total calzada, un solo carril ..4 m

Bermas, 2, cada una de 1 m Sobreancho al lado de cada berma 1m Espesor mnimo de la base 0.30

m Espesor de la sub base: El requerido segn CBR de laboratorio. Capa Asfltica de rodadura de espesor mnimo .3 cm

Ancho Mnimo de corona = 4 m + 1 m + 1 m + 1 m + 1 m = 8 m

Proteccin: Red Metlica Resitente

Altura 1.50 m Sujeta a postes @5m, anclados.

CL

CUERPO DEL DIQUE

Fig. Camino en la Corona del Dique

Talud Aguas Abajo

Sobreancho

Red Protectora

Talud Aguas Arriba

Anclaje Poste

Capa Asfltica

Sub Base

Base


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EVALUACIN ARITMTICA PARA EL CLCULO DE VOLMENES(Vh)

El volumen entre dos curvas de nivel est comprendido entre dos valores : unopor defecto y otro por exceso ; Vh+1, Vh.

TIL CONSIDERAR :

+ 23 < + < + 2 Habitual considerar como volumen la semisuma de los mismos :

+ = [+ 2

3 +

2 ] 2 = 5+ 712 LUEGO :

+ = +


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APLICACIN:

Disear un dique con las siguientes caractersticas

CLCULO DEL RESGUARDO:

Resguardo Normal (Rs):

Tomaremos: = . Resguardo de Seguridad (Ru) = Ru1 + Ru2

Clculo de Ru1

Frmula de Knappen

=. Segn Stevenson:

=0.750.34 0.26, m =0.750.34. 0.26

., m

= . Segn Gaillard:

= 1 . 5 2 2 = 1 . 5 2 2 0 . 8 9


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= . /

= . . .

.

= .

b.2) Clculo de Ru2

= 3% ; h=Altura Presa

Interpolacin para hallar la cota ms baja del eje del dique

=540 27.1195126.4143 (541540)=.

() =555540.21

= .

=3%14.79 = .


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= . . . Resguardo = 3.16 m

Tomaremos R=4 m

CLCULO DE LA CORONA

Tomaremos 8 m de corona, que es el ancho mnimo para que el camino en la corona deldique cumpla con los requisitos vistos.

Ancho de Corona = 8 m

Clculo de Las Cotas ms bajas del talud derecho e izquierdo del dique

=540 73.1225126.4143 (541540)=.

=539 153.8516173.7823 (540539)

=.


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DREN

El dren ms adecuado para nuestro dique en diseo, debido a que laaltura hallada del dique es de 14.79 m, el dren a implementar msadecuado sera el tipo b), Dren Horizontal y Vertical, que es elrecomendado para diques con una altura mayor a los 10 m., debido aque si no utilizamos el dren vertical, el paso del agua por el talud aguasabajo generara distintos problemas a nuestro dique, y el drenhorizontal nos ayudara evacuar adecuadamente el agua deinfiltracin.


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LMINAS

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