Download - Almacenamiento en dique.pdf
-
8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf
1/12
HIDROLOGA 1
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.
-
8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf
2/12
HIDROLOGA 2
ALMACENAMIENTO EN DIQUE 2014
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 .
-
8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf
3/12
HIDROLOGA 3
ALMACENAMIENTO EN DIQUE 2014
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
-
8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf
4/12
HIDROLOGA 4
ALMACENAMIENTO EN DIQUE 2014
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
-
8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf
5/12
HIDROLOGA 5
ALMACENAMIENTO EN DIQUE 2014
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
-
8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf
6/12
HIDROLOGA 6
ALMACENAMIENTO EN DIQUE 2014
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
-
8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf
7/12
HIDROLOGA 7
ALMACENAMIENTO EN DIQUE 2014
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 :
+ = +
-
8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf
8/12
HIDROLOGA 8
ALMACENAMIENTO EN DIQUE 2014
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
-
8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf
9/12
HIDROLOGA 9
ALMACENAMIENTO EN DIQUE 2014
= . /
= . . .
.
= .
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 = .
-
8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf
10/12
HIDROLOGA 10
ALMACENAMIENTO EN DIQUE 2014
= . . . 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)
=.
-
8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf
11/12
HIDROLOGA 11
ALMACENAMIENTO EN DIQUE 2014
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.
-
8/10/2019 Almacenamiento en dique.pdf
12/12
HIDROLOGA 12
ALMACENAMIENTO EN DIQUE 2014
LMINAS