examen colodro preg 1 y 2

PROYECTO DE OBRAS HIDRÁULICAS II - DISEÑO DE UNA PRESA DE GRAVEDAD

ING. IVAR COLODRO 2011

Examen de colodro preg 1 y 2

1.-Diámetro aproximado para descargador de fondo:

El diámetro aproximado de la tuberia se puede calcular mediante la siguiente expresión general.

(1)

Donde:

Longitud de la tuberia del descargador de fondo: Ltuberia = 70.00 [m]

NOTA copiar hasta las curvas de decargas de color azul y rojo falta inciso 3

Volumen maximo mensual

Caudal de diseñoQ= 130.00 lt/s

Q= 0.1300 [m³/seg]

Carga hidraulica minima de diseño: hmin=h2 = 22.00 [m]

Coeficiente de descarga para orificios sumergidos: C = 0.60

Area del ducto circular: (2)

Reemplazando (2) en (1) se obtiene el diametro aproximado para el diseño:

CIRCULAR

D = 0.12 [m]

D = 4.54 [pulg]

Diametro comercial:

Dc = 8.00 [pulg]

Dc = 0.20 [m]

2.- Perdidas de carga en el sistema:

2.1 Perdida de carga en la rejilla :

Según Creager y Justin:

Perdida de carga en la rejilla:

Coeficiente de perdida:

m3/mes

DISE ÑO DE CARG ADO R DE FO NDO

2D*4

πA

hf 2demanda (h*g*2*A*CQ

)(h*g*2*π*C

Q*4D

2

demanda

hf

g*2

V*kh

2

RR

2

t

n

t

nR A

A

A

A*0.451.45k

)2

(h*g*2*4

D**C

demandaQ

2

ht



kR = 0.975

Altura de Velocidad en funcion del caudal:

0.873 [m]

Donde:

KR = Coeficiente de perdida en la rejilla

An = Area neta que deja la rejilla, descontandoo del area total las areas de los barrotes, hojas, palos, basuras, etc.[m²].

At = Area total de la rejilla [m²].

Para el cálculo se a empleado una relación An/At = 0,50, que es lo usual para este tipo de cálculos.

hR = 0.851 [m]

2.3 Perdida de carga por fricción:

Estas pérdida se estima por la ecuacion dada por Darcy - Weisbach:

Donde:

hf = Perdida de energia en el flujo a causa de la fricción [m].

D = Diámetro interno del tubo [mm].

ξ = Rugosidad relativa para tubos de Hº [mm].

ξ = 0.2 [mm]

f = 0.014 ---

hf = 4.368 [m]

2.4 Perdida de carga en las valvulas:

Las perdidas de energia inducidas por las valvulas se pueden estimar mediante la siguiente expresión:

Donde:

Tipo de válvula Coef. de descarga

Válvula de regulación 0.64

Válvula mariposa 0.38

Válvula de regulación: hv = 0.56 [m]

f = Coeficiente de fricción en funcion del tipo de material de la tuberia (se lo obtiene mediante la ecuación de Nikuradse, esta en función a la rugosidad relativa y al diametro del tubo).

kv = Coeficiente de descarga correspondiente al porcentaje de abertura de la valvula y al tipo de valvula. De acuerdo a investigaciones efectuadas por los fabricantes de valvulas, los coeficientes de descargas establecidos para el caso de abertura del 100% se presentan en el siguiente cuadro:

2

t

n

t

nR A

A

A

A*0.451.45k

g*2

V2

4

2demanda

2

D

Q*70.08262685

g*2

V

g*2

V*

D

L*fh

2

f

g*2

V*kh

2

vv

ξ

D*3.71log*2

f

1



Válvula Mariposa : hv = 0.33 [m]

Perdida total por Válvulas:

hvt = 0.89 [m]

2.5 Perdida de carga por salida:

A la salida se produce una perdida de energia, la cual se puede evaluar mediante la siguiente expresión:

Donde:

Ks = Coeficiente de perdida en la salida.

ks = 1.00

hs = 0.87 [m]

Condición:

Σht = 6.99 [m]

Cota [m.s.n.m.] Δh=(z1-z2) [m] Σk

2808.00 22.00 0.03142 8.004 0.2175

2807.00 21.00 0.03 8.004 0.2125

2806.00 20.00 0.03 8.004 0.2074

2805.00 19.00 0.03 8.004 0.2022

2804.00 18.00 0.03 8.004 0.1968

2803.00 17.00 0.03 8.004 0.1912

2802.00 16.00 0.03 8.004 0.1855

2801.00 15.00 0.03 8.004 0.1796

2800.00 14.00 0.03 8.004 0.1735

2799.00 13.00 0.03 8.004 0.1672

2798.00 12.00 0.03 8.004 0.1607

2797.00 11.00 0.03 8.004 0.1538

2796.00 10.00 0.03 8.004 0.1467

2795.00 9.00 0.03 8.004 0.1391

2794.00 8.00 0.03 8.004 0.1311

2793.00 7.00 0.03 8.004 0.1227

2792.00 6.00 0.03 8.004 0.1136

2791.00 5.00 0.03142 8.004 0.1037

2790.00 4.00 0.03 8.004 0.0927

2789.00 3.00 0.03 8.004 0.0803

2788.00 2.00 0.03 8.004 0.0677

2787.00 1.00 0.03 8.004 0.04640

2786.00 0.00 0.03 8.004 0.00

Caudales y velocidades de operación en la obra de toma margen izquierda 2*D=150 [mm.] para diferentes niveles de embalse, partiendo desde el punto mas favorable (NANE) hasta el punto mas desfavorable (NVM) .

Area del tubo [m²]

Q (1 tubo ø150) [m³/seg]

g*2

V*kh

2

ss

2f hh svfeRf hhhhhh

A

QV hf-h*g*2*A*CQ



Curva de funcionamiento del descargador de fondo:

FUNCIONAMIENTO DE LA COMPUERTA DE FONDO PARA LA DESCARGA DEL CAUDAL ECOLOGICO:

Aplicando la ecuación general de orificios y manteniendo el caudal de demanda constante, podemos obtener la abertura de la compuerta en función a la altura de carga que esta por encima de la compuerta.

Entonces el % de area abierta en la compuerta para que siempre se garantice el paso del caudal de diseño es calculado con la siguiente expresión:

ht-h(*g*2*C

QA demanda

0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 0.3000 0.3500 0.4000 0.4500 0.50002775.00

2780.00

2785.00

2790.00

2795.00

2800.00

2805.00

2810.00

f(x) = 115.5129537512 x² + 0.500562855415291 x + 2785.91648205983R² = 0.999984294652641

f(x) = 465.141081596924 x² + 0.083674558028816 x + 2785.97830264403R² = 0.999984467190153

DESCARGADOR DE FONDO

CAUDAL DE DESCARGA (m3/s)

ALTU

RA (m

snm

)

100*A

A%A

tuboabierta



Atubo = 0.031 [m²]

Cota [m.s.n.m.] Δh=(z1-z2) [m] Σht [m]

2808.00 22.00 18.60 0.050 2.16

2807.00 21.00 18.60 0.050 2.58

2806.00 20.00 18.60 0.050 3.37

2805.00 19.00 18.60 0.050 6.30

2804.00 18.00 18.60 0.050 #NUM!

2803.00 17.00 18.60 0.050 #NUM!

2802.00 16.00 18.60 0.050 #NUM!

2801.00 15.00 18.60 0.050 #NUM!

2800.00 14.00 18.60 0.050 #NUM!

2799.00 13.00 18.60 0.050 #NUM!

2798.00 12.00 18.60 0.050 #NUM!

2797.00 11.00 18.60 0.050 #NUM!

2796.00 10.00 18.60 0.050 #NUM!

2795.00 9.00 18.60 0.050 #NUM!

2794.00 8.00 18.60 0.050 #NUM!

2793.00 7.00 18.60 0.050 #NUM!

2792.00 6.00 18.60 0.050 #NUM!

2791.00 5.00 18.60 0.050 #NUM!

2790.00 4.00 18.60 0.050 #NUM!

2789.00 3.00 18.60 0.050 #NUM!

2788.00 2.00 18.60 0.050 #NUM!

2787.00 1.00 18.60 0.050 #NUM!

2786.00 0.00 18.60 0.050 #NUM!

0.00 0.00 18.60 0.050 #NUM!

0.00 0.00 18.60 0.050 #NUM!

0.00 0.00 18.60 0.050 #NUM!

0.00 0.00 18.60 0.050 #NUM!

0.00 0.00 18.60 0.050 #NUM!

0.00 0.00 18.60 0.050 #NUM!

0.00 0.00

Q ecologico [m³/seg]

% Area Compuerta 1

TUB.

2tubotubo φ*

4

πA



Curva de Vaciado del Embalse Cuando Opera el descargador de fondo

elevación Volumen Q descarga Q rio Q neto

(msnm)

2808.00 361756 - - - -

2806.00 289339 72417 0 0 0

2806.00 227416 61923 0 0 0

2807.00 199941 27475 0 0 0

2804.00 151443 48498 0 0 0

2808.00 130062 21381 0 0 0

2802.00 92620 37442 0 0 0

2809.00 62602 30018 0 0 0

2800.00 39572 23030 0 0 0

2810.00 1325911748117 -1325911708545 0 0 0

2798.00 1304966705342 20945042775 0 0 0

2811.00 1327667196940 -22700491598 0 0 0

2796.00 1301497417538 26169779402 0 0 0

2812.00 1329424191781 -27926774243 0 0 0

2794.00 1298034273194 31389918587 0 0 0

2813.00 1331182733319 -33148460124 0 0 0

2792.00 1294577266897 36605466422 0 0 0

2814.00 1332942822229 -38365555332 0 0 0

2790.00 1291126393229 41816429000 0 0 0

2815.00 1334704459189 -43578065960 0 0 0

2788.00 1287681646775 47022812414 0 0 0

2816.00 1336467644876 -48785998101 0 0 0

2786.00 1284243022120 52224622756 0 0 0

∆V

(m3) (m3) (m3/s) (m3/s) (m3/s)

1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.0017.5018.0018.5019.0019.5020.0020.5021.0021.5022.0022.50

f(x) = 23.9011881665712 x -̂0.129834196565416R² = 0.928821021855239

Curva de funcionamiento de la compuerta para la decarga del Q ecologico

% Area Abierta

Altu

ra (m

)

C A L C U L O D E L T I E M P O D E VA C I A D O D E L E M B A L S E



0.00 #NUM! #NUM! 0 0 0

0.00 #NUM! #NUM! 0 0 0

0.00 #NUM! #NUM! 0 0 0

0.00 #NUM! #NUM! 0 0 0

0.00 #NUM! #NUM! 0 0 0

0.00 #NUM! #NUM! 0 0 0

0.00 #NUM! #NUM! 0 0 0

CURVA DE VACIADO DEL EMBALSE CUANDO OPERA EL DESCARGADOR DE FONDO (1 DN 900)

-1000000000 -800000000 -600000000 -400000000 -200000000 0 200000000550.00

1050.00

1550.00

2050.00

2550.00

3050.00

CURVA DE VACIADO DEL EMBALSE

TIEMPO (DIAS)

COTA

(msn

m)

y = -1,0204x2 + 1,5977x + 576,8



Curva de Vaciado del Embalse Cuando Opera el descargador de fondo y la obra de toma

elevación Volumen Q descarga Q rio Q neto

(msnm)

2808.00 1322405485822 - - - -

2807.00 1320654670995 1750814827 4.92 0.14 4.78

2806.00 1318905399480 1749271515 4.77 0.14 4.63

2805.00 1317157670600 1747728881 4.60 0.14 4.46

2804.00 1315411483677 1746186923 4.42 0.14 4.28

2803.00 1313666838035 1744645642 4.23 0.14 4.09

2802.00 1311923732996 1743105038 4.03 0.14 3.89

2801.00 1310182167885 1741565112 3.82 0.14 3.68

2800.00 1308442142023 1740025862 3.60 0.14 3.46

2799.00 1306703654735 1738487289 3.37 0.14 3.23

2798.00 1304966705342 1736949392 3.12 0.14 2.98

2797.00 1303231293169 1735412173 2.84 0.14 2.70

2796.00 1301497417538 1733875631 2.53 0.14 2.39

2795.00 1299765077772 1732339766 2.18 0.14 2.04

2794.00 1298034273194 1730804577 1.76 0.14 1.62

2793.00 1296305003128 1729270066 1.19 0.14 1.05

2792.00 1294577266897 1727736232 0.12 0.14 -0.02

2791.00 1292851063822 1726203074 0.11 0.14 -0.03

2790.00 1291126393229 1724670594 0.10 0.14 -0.04

2789.00 1289403254439 1723138790 0.09 0.14 -0.05

2788.00 1287681646775 1721607664 0.08 0.14 -0.06

2787.00 1285961569561 1720077214 0.07 0.14 -0.07

2786.00 1284243022120 1718547441 0.05 0.14 -0.09

∆V

(m3) (m3) (m3/s) (m3/s) (m3/s)



0.00 #NUM! #NUM! 0.00 0.14 -0.14

0.00 #NUM! #NUM! 0.00 0.14 -0.14

0.00 #NUM! #NUM! 0.00 0.14 -0.14

0.00 #NUM! #NUM! 0.00 0.14 -0.14

0.00 #NUM! #NUM! 0.00 0.14 -0.14

0.00 #NUM! #NUM! 0.00 0.14 -0.14

0.00 #NUM! #NUM! 0.00 0.14 -0.14


Y ADEMAS LAS DOS TUBERÍAS DE LA OBRA DE TOMA (2 x DN 600)

-4000000.00 -3500000.00 -3000000.00 -2500000.00 -2000000.00 -1500000.00 -1000000.00 -500000.00 0.00 500000.00550.00

1050.00

1550.00

2050.00

2550.00

3050.00



COTA

(msn

m)

y = -1,4993x^2 - 0,1952x + 577,72R² = 0,976



Tiempo de vaciado del primer tercio de la altura de la presa

H = 18.336 m Cota =

t = 2.3 días

Tiempo de vaciado total de la presa

H = 0.000 m Cota =

t = 3.85 días

-4000000.00 -3500000.00 -3000000.00 -2500000.00 -2000000.00 -1500000.00 -1000000.00 -500000.00 0.00 500000.00550.00

1050.00

1550.00

2050.00

2550.00

3050.00



COTA

(msn

m)




(1.)

22

0.5

DISE ÑO DE CARG ADO R DE FO NDO






f = Coeficiente de fricción en funcion del tipo de material de la tuberia (se lo obtiene mediante la ecuación de Nikuradse, esta en función a la

kv = Coeficiente de descarga correspondiente al porcentaje de abertura de la valvula y al tipo de valvula. De acuerdo a investigaciones efectuadas por los fabricantes de valvulas, los coeficientes de descargas establecidos para el caso de abertura del 100% se presentan en el




Velocidad [m/seg]Q 2tubos

D 1506.92 0.4356.76 0.4256.60 0.41486.44 0.40446.26 0.39366.09 0.38245.90 0.3715.72 0.35925.52 0.3475.32 0.33445.12 0.32144.90 0.30764.67 0.29344.43 0.27824.17 0.26223.91 0.24543.62 0.22723.30 0.20742.95 0.18542.56 0.16062.15 0.13541.48 0.09280.00 0

Caudales y velocidades de operación en la obra de toma margen izquierda 2*D=150 [mm.] para diferentes niveles de embalse, partiendo desde el punto mas favorable (NANE) hasta el punto mas desfavorable (NVM) .

A

QV



HASTA AQUI ESTA COMPLETO

FUNCIONAMIENTO DE LA COMPUERTA DE FONDO PARA LA DESCARGA DEL CAUDAL ECOLOGICO:

Aplicando la ecuación general de orificios y manteniendo el caudal de demanda constante, podemos obtener la abertura de la compuerta en

Entonces el % de area abierta en la compuerta para que siempre se garantice el paso del caudal de diseño es calculado con la siguiente

0.0000 0.0500 0.1000 0.1500 0.2000 0.2500 0.3000 0.3500 0.4000 0.4500 0.50002775.00

2780.00

2785.00

2790.00

2795.00

2800.00

2805.00

2810.00

f(x) = 115.5129537512 x² + 0.500562855415291 x + 2785.91648205983R² = 0.999984294652641

f(x) = 465.141081596924 x² + 0.083674558028816 x + 2785.97830264403R² = 0.999984467190153

DESCARGADOR DE FONDO


ALTU

RA (m

snm

)



579 14.99 0.28274334 3.14083333 2.353

∆t t acumulado 578 13.74 0.28274334 3.14083333 2.281

(dias) (dias) 577 12.74 0.28274334 3.14083333 2.196

- - 576 11.74 0.28274334 3.14083333 2.108

11 11 575 10.74 0.28274334 3.14083333 2.017

10 21 574 9.74 0.28274334 3.14083333 1.92

5 25 573 8.74 0.28274334 3.14083333 1.819

9 34 572 7.74 0.28274334 3.14083333 1.712

4 39 571 6.74 0.28274334 3.14083333 1.598

8 47 570 5.74 0.28274334 3.14083333 1.474

8 55 569 4.74 0.28274334 3.14083333 1.34

7 62 568 3.74 0.28274334 3.14083333 1.19

-458095532 -458095471 567 2.74 0.28274334 3.14083333 1.019

8912481 -449182990 566 1.74 0.28274334 3.14083333 0.812

-12692617 -461875607 565 0.74 0.28274334 3.14083333 0.529

21948621 -439926986

-48242769 -488169755

-403676937 -891846692

43108172 -848738520

-24489849 -873228368

16819916 -856408452

-13332960 -869741412

10663335 -859078077

-9116340 -868194417

7809858 -860384559

-6457817 -866842376

1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.0017.5018.0018.5019.0019.5020.0020.5021.0021.5022.0022.50

f(x) = 23.9011881665712 x -̂0.129834196565416R² = 0.928821021855239

Curva de funcionamiento de la compuerta para la decarga del Q ecologico

% Area Abierta

Altu

ra (m

)

C A L C U L O D E L T I E M P O D E VA C I A D O D E L E M B A L S E



#NUM! #NUM!

#NUM! #NUM!

#NUM! #NUM!

#NUM! #NUM!

#NUM! #NUM!

#NUM! #NUM!

#NUM! #NUM!


-1000000000 -800000000 -600000000 -400000000 -200000000 0 200000000550.00

1050.00

1550.00

2050.00

2550.00

3050.00


TIEMPO (DIAS)

COTA

(msn

m)



∆t t acumulado

(dias) (dias)

- -

4236.24 4236.24

4368.58 8604.82

4536.11 13140.94

4724.07 17865.00

4936.11 22801.12

5184.73 27985.85

5472.24 33458.09

5814.52 39272.62

6230.49 45503.11

6757.05 52260.16

7437.25 59697.42

8383.33 68080.74

9805.95 77886.69

12342.10 90228.79

19077.97 109306.76

-1155892.90 -1046586.14

-756787.96 -1803374.10

-549902.62 -2353276.72

-421643.47 -2774920.19

-333769.09 -3108689.28

-275356.86 -3384046.14

-212506.36 -3596552.50



#NUM! #NUM!

#NUM! #NUM!

#NUM! #NUM!

#NUM! #NUM!

#NUM! #NUM!

#NUM! #NUM!

#NUM! #NUM!


-4000000.00 -3500000.00 -3000000.00 -2500000.00 -2000000.00 -1500000.00 -1000000.00 -500000.00 0.00 500000.00550.00

1050.00

1550.00

2050.00

2550.00

3050.00



COTA

(msn

m)

y = -1,4993x^2 - 0,1952x + 577,72R² = 0,976



569.336 msnm

551.000 msnm

-4000000.00 -3500000.00 -3000000.00 -2500000.00 -2000000.00 -1500000.00 -1000000.00 -500000.00 0.00 500000.00550.00

1050.00

1550.00

2050.00

2550.00

3050.00



COTA

(msn

m)



8.322035135 4.706

8.067387227 4.562

7.766761223 4.392

7.45552489 4.216

7.133678227 4.034

6.790610905 3.84

6.433396477 3.638

6.054961391 3.424

5.651768868 3.196

5.21320858 2.948

4.739280528 2.68

4.208764051 2.38

3.603975267 2.038

2.871862529 1.624

1.870954775 1.058



1.-Diámetro aproximado para la obra de toma:

(1)(1.)

Donde:

Longitud de la tuberia de la obra de t Ltuberia = 25.00 [m]

Caudal de max. Demanda (mes de octubre 30 dias):Coeficiente de Gasto C= 0.31

Aceleracion de la gravedad g= 9.81 m/s^2

Altura minima Hmin= 3 m

Horas de operación/dia 12 horas

Dias de operación por mes 26 dias

Volumen maximo mensual 2,865,532

Caudal de diseñoQ= 1275.61 lt/s

Q= 1.2756 [m³/seg]

Carga hidraulica minima de diseño: hmin=h2 = 3.80 [m]

Coeficiente de descarga para orificios sumergidos: 0.60

Area del ducto circular: (2)

Reemplazando (2) en (1) se obtiene el diametro aproximado para el diseño:

CIRCULAR

D = 0.56 [m]

D = 22.04 [pulg]

Diametro comercial:

Dc = 24.00 [pulg]

Dc = 0.60 [m]

2.- Perdidas de carga en el sistema:

2.1 Perdida de carga en la rejilla :

Según Creager y Justin:

Perdida de carga en la rejilla:

0.5

Coeficiente de perdida:


m3/mes

DISE ÑO DE L A O B RA DE TO MA

2D*4

πA

hf 2demanda (h*g*2*A*CQ

)(h*g*2*π*C

Q*4D

2

demanda

hf

g*2

V*kh

2

RR

2

t

n

t

nR A

A

A

A*0.451.45k

)2

(h*g*2*4

D**C

demandaQ

2

ht



kR = 0.975

Altura de Velocidad en funcion del caudal:

1.037 [m]

Donde:

KR = Coeficiente de perdida en la rejilla

At = Area total de la rejilla [m²].


hR = 1.011 [m]

2.3 Perdida de carga por fricción:

Estas pérdida se estima por la ecuacion dada por Darcy - Weisbach:

Donde:

hf = Perdida de energia en el flujo a causa de la fricción [m].

D = Diámetro interno del tubo [mm].

ξ = Rugosidad relativa para tubos de hierro galvanizado [mm].

ξ = 0.15 [mm]

f = 0.014 ---

hf = 0.618 [m]

2.4 Perdida de carga en las valvulas:

Donde:

Tipo de válvula Coef. de descarga

Válvula de regulación 0.19

Válvula mariposa 0.38

Válvula de regulación: hv = 0.20 [m]

Válvula Mariposa : hv = 0.39 [m]


f = Coeficiente de fricción en funcion del tipo de material de la tuberia (se lo obtiene mediante la ecuación de Nikuradse, esta en función a la rugosidad relativa y al diametro del tubo).


kv = Coeficiente de descarga correspondiente al porcentaje de abertura de la valvula y al tipo de valvula. De acuerdo a investigaciones efectuadas por los fabricantes de valvulas, los coeficientes de descargas establecidos para el caso de abertura del 100% se presentan en el siguiente cuadro:

2

t

n

t

nR A

A

A

A*0.451.45k

g*2

V2

4

2demanda

2

D

Q*70.08262685

g*2

V

g*2

V*

D

L*fh

2

f

g*2

V*kh

2

vv

ξ

D*3.71log*2

f

1



Perdida total por Válvulas:

hvt = 0.59 [m]

2.5 Perdida de carga por salida:

Donde:

Ks = Coeficiente de perdida en la salida.

ks = 1.00

hs = 1.04 [m]

Condición:

Σht = 3.26 [m]

Σk Q (2 tubo ø600)

[m³/seg]

581.25 16.99 0.28 3.141 2.54 8.97 5.07

581.00 16.74 0.28 3.141 2.52 8.91 5.04

580.00 15.74 0.28 3.141 2.44 8.63 4.88

579.25 14.99 0.28 3.141 2.35 8.32 4.71

578.00 13.74 0.28 3.141 2.28 8.07 4.56

577.00 12.74 0.28 3.141 2.20 7.77 4.39

576.00 11.74 0.28 3.141 2.11 7.46 4.22

575.00 10.74 0.28 3.141 2.02 7.13 4.03

574.00 9.74 0.28 3.141 1.92 6.79 3.84

573.00 8.74 0.28 3.141 1.82 6.43 3.64

572.00 7.74 0.28 3.141 1.71 6.05 3.42

571.00 6.74 0.28 3.141 1.60 5.65 3.20

570.40 6.14 0.28 3.141 1.53 5.39 3.05

570.00 5.74 0.28 3.141 1.47 5.21 2.95

569.00 4.74 0.28 3.141 1.34 4.74 2.68

568.57 4.31 0.28 3.141 1.28 4.52 2.56

568.00 3.74 0.28 3.141 1.19 4.21 2.38

567.76 3.50 0.28 3.141 1.15 4.07 2.30

567.00 2.74 0.28 3.141 1.02 3.60 2.04

566.00 1.74 0.28 3.141 0.81 2.87 1.62

565.34 1.08 0.28 3.141 0.64 2.26 1.28


3.- Caudales y velocidades de operación en la obra de toma margen izquierda 2*D=150 [mm.] para diferentes niveles de embalse, partiendo desde el punto mas favorable (NANE) hasta el punto mas desfavorable (NVM) .

Cota [m.s.n.m.]

Δh=(z1-z2) [m]

Area del tubo [m²]

Q (1 tubo ø600) [m³/seg]

Velocidad [m/seg]

g*2

V*kh

2

ss

2f hh svfeRf hhhhhh

A

QV hf-h*g*2*A*CQ



565.00 0.74 0.28 3.141 0.53 1.87 1.06

564.26 0.00 0.28 3.141 0.00 0.00 0.00

4.- Curva de funcionamiento de la Obra de Toma:

2.- Curva de Descarga de la Compuerta:

Atubo = 0.283 [m²]

* Los niveles 581,25 y 567,76 corresponden al nivel máximo (N.A.M.E.) y mínimo (N.V.M.) de opración. El funcionamiento como tuberia a presión garantiza que hasta la cota 565,34 se vertera un cudal igual o mayor a la demanda de diseño. Por debajo de ese nivel no se garantiza el caudal de diseño en la cabecera del la obra de toma.

Aplicando la ecuación general de orificios y manteniendo el caudal de demanda constante, podemos obtener la abertura de la compuerta en función a la altura de carga que esta por encima de la compuerta.

Entonces el % de area abierta en la compuerta para que siempre se garantice el paso del caudal de diseño es calculado con la siguiente expresión:

ht-h(*g*2*C

QA demanda

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00555.00

560.00

565.00

570.00

575.00

580.00

585.00

f(x) = 0.665929140798003 x² − 0.0189123718106815 x + 564.268111484264R² = 0.999817163239381f(x) = 2.66371656319201 x² − 0.037824743621363 x + 564.268111484264R² = 0.999817163239381

2tubotubo φ*

4

πA 100*

A

A%A

tuboabierta



Σht [m]

581.25 16.99 3.26 1.28 27.49

581.00 16.74 3.26 1.28 27.74

580.00 15.74 3.26 1.28 28.83

579.25 14.99 3.26 1.28 29.74

578.00 13.74 3.26 1.28 31.46

577.00 12.74 3.26 1.28 33.08

576.00 11.74 3.26 1.28 34.97

575.00 10.74 3.26 1.28 37.24

574.00 9.74 3.26 1.28 40.01

573.00 8.74 3.26 1.28 43.50

572.00 7.74 3.26 1.28 48.11

571.00 6.74 3.26 1.28 54.59

570.40 6.14 3.26 1.28 60.00

570.00 5.74 3.26 1.28 64.66

569.00 4.74 3.26 1.28 83.68

568.57 4.31 3.26 1.28 100.00

568.00 3.74 3.26 1.28 146.76

567.76 3.50 3.26 1.28 200.00

564.26

Cota [m.s.n.m.]

Δh=(z1-z2) [m]

Q demanda [m³/seg]

% Area Compuerta 1

TUB.

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.000.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

f(x) = 257.89332196965 x -̂0.870112981864259R² = 0.928234778012973

Curva de funcionamiento de la compuerta de las Tuberías

% Area Abierta

Altu

ra (m

)



elevación Volumen Q descarga Q rio Q neto ∆t t acumulado

(msnm) (dias) (dias)

581.25 3331276 - - - - - -

581.00 3249646 81630 5.04 0.14 4.90 0.1929715528 0.19297155

580.00 2936438 313208 4.88 0.14 4.74 0.7644641879 0.95743574

579.25 2715199 221239 4.71 0.14 4.57 0.5608049457 1.51824069

578.00 2371614 343585 4.56 0.14 4.42 0.8992945608 2.41753525

577.00 2118580 253034 4.39 0.14 4.25 0.6887664688 3.10630172

576.00 1884186 234394 4.22 0.14 4.08 0.6655783023 3.77188002

575.00 1667722 216464 4.03 0.14 3.89 0.6433927791 4.4152728

574.00 1468478 199244 3.84 0.14 3.70 0.6232598492 5.03853265

573.00 1285744 182733 3.64 0.14 3.50 0.6046228239 5.64315547

572.00 1118811 166934 3.42 0.14 3.28 0.5883382537 6.23149372

571.00 966966 151845 3.20 0.14 3.06 0.5750857107 6.80657943

570.40 882806 84160 3.05 0.14 2.91 0.3347331492 7.14131258

570.00 829499 53307 2.95 0.14 2.81 0.2197217276 7.36103431

569.00 705699 123801 2.68 0.14 2.54 0.5641250324 7.92515934

568.57 656489 49210 2.56 0.14 2.42 0.2357443994 8.16090374

568.00 594852 61636 2.38 0.14 2.24 0.3184752411 8.47937898

567.76 570098 24755 2.30 0.14 2.16 0.1325217276 8.61190071

567.00 496248 73850 2.04 0.14 1.90 0.4503378259 9.06223854

566.00 409173 87075 1.62 0.14 1.48 0.6791193806 9.74135792

565.34 357673 51500 1.28 0.14 1.14 0.5228664253 10.2642243

565.00 332914 24759 1.06 0.14 0.92 0.3121576074 10.576382

564.26 283026 49888 0.00 - - - -

Curva de Vaciado del Embalse Cuando Opera las dos Tuberías de la Obra de Toma (2 x DN 600)

0 581.250.1929716 581.000.9574357 580.001.5182407 579.252.4175352 578.003.1063017 577.00

∆V

(m3) (m3) (m3/s) (m3/s) (m3/s)

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.000.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

f(x) = 257.89332196965 x -̂0.870112981864259R² = 0.928234778012973

Curva de funcionamiento de la compuerta de las Tuberías

% Area Abierta

Altu

ra (m

)

0 2 4 6 8 10 12565.00

567.00

569.00

571.00

573.00

575.00

577.00

579.00

581.00

583.00f(x) = − 4.53300356437366 ln(x) + 579.022699771392R² = 0.765511248167917f(x) = − 0.0173220675400563 x² − 1.40718203190262 x + 581.394361205506

R² = 0.998974247989243

Curva de Vaciado del Embalse

Tiempo (dias)

Altu

ra (m

snm

)



3.77188 576.004.4152728 575.005.0385326 574.005.6431555 573.006.2314937 572.006.8065794 571.007.1413126 570.407.3610343 570.007.9251593 569.008.1609037 568.57

8.479379 568.008.6119007 567.769.0622385 567.009.7413579 566.0010.264224 565.3410.576382 565.00

0 2 4 6 8 10 12565.00

567.00

569.00

571.00

573.00

575.00

577.00

579.00

581.00

583.00f(x) = − 4.53300356437366 ln(x) + 579.022699771392R² = 0.765511248167917f(x) = − 0.0173220675400563 x² − 1.40718203190262 x + 581.394361205506

R² = 0.998974247989243

Curva de Vaciado del Embalse

Tiempo (dias)

Altu

ra (m

snm

)



Datos Altura del volumen muerto: h1= 12.145 [m]Altura del N.V.M al N.A.Minimas: h2= 4.615 [m]Altura del volumen util: h3= 11.49 [m]Altura del caudal de crecida: h4= 2 [m]Altura del borde libre: h5= 3 [m]Determinacion del ancho de coromnamiento.El diseno de terraplen que constituye la presa, consiste en proponer o determinar lostaludes que son necesarios para lograr su estabilidad en las condiciones de trabajomas desfaborables.

Se fija este ancho para aumentar el volumen de la presa y por consiguiente su estabilidad, para asegurar la resistencia de esta parte contra los deterioros ocasionadospor el oleaje y para establecer los servicios que sean necesarios sobre la presa.

El coronamiento servira de via de circulacion para vehiculos y peatones por lo que su magnitudsera para que transite un vehiculo en un sentido este podria ser un camion de alto tonelaje.

Por lo tanto: C= 7 [m]

Talud aguas debajo de la presa: m= 0.8

Calculo de la altura total de la presa:

Htotal= 33.25 [m]

Calculo de la carga de agua:

h= 28.25 [m]

Calculo de la base de la presa:

B= 34.0 [m]

Calculo del volumen total de la presa:

V= 681.6 [m³]

Calculo del peso propio de la presa:Peso especifico del concreto simple γ= 2500 [kg/m³]peso propio de la presa W= 1704062.5 kgf.

Para determinar la distancia donde actua el peso propio de la presa se realizarauna sumatoria de momentos en el punto "d" de manera que se iguale el momento de un trapecio a la suma de los momentos de un triangulo mas un rectangulo:

DISEÑO DE LA PRESA



Distancia donde actua el peso propio de la presa X= 21.8 [m]

Esquema de las fuerzas actuando en la presa



Calculo de las caracteristicas geometricas de la presa:

Distancia donde actua "W" X= 21.8 [m]

Calculo de las fuerzas debido a la presion hodrostatica:

Superficie mojada A= 28.25 [m²]Peso especifico del agua γagua= 1000 [Kgf/m³]Centro de gravedad hCG= 14.13 [m]

Fagua= 399031.25 [Kgf]

Calculo de la fuerza debido a la presion de los azolves:

Altura del volumen muerto h1= 12.145 [m]Peso de material seco γmat.seco= 1900 [Kgf/m³]Angulo de friccion interna Ø= 34 gradosPorcentaje de vacios K= 0.3 -Peso especifico del agua γagua= 1000 [Kgf/m³]

Peso del material húmedo γmat.humedo= 1200 [Kgf/m³]

Fuerza de Azolve

F azolve= 24223.40 [Kgf]Calculo de la fuerza de supresión:

Coeficiente de permeabilidad 0.33 (entre 1, 2/3, 1/2, 1/3)Fuerza de supresion

S= 160083.33 [Kgf]Localización de la fuerza de supresión:

B'= 22.67 [m]

Determinacion de la reaccion Normal

Rv= 1543979.17 [Kgf]Distancia donde actua Rv

Y= 19.19 [m]Determinacion de la reaccion tangencial:

Coeficiente de rozamiento μ= 0.7 (entre 0,6-0,7)



Reaccion horizontal

Rh= 1080785.417 [Kgf]



Determinacion de la exentricidad presa llena:

e= 2 [m]

Determinacion de la exentricidad presa vacia:

e'= 4.78 [m]

Factor de seguridad al vuelco:

Momento Resistente MR= 37119745.83 [Kgf.m]

Momento Volcador

MV= 7484164.224factor de seguridad al vuelco

C.S.V= 4.96 OK!!!Factor de seguridad al deslizamiento:

Fuerza ResistenteFR= 1080785.42 [Kgf]

Fuerza deslizante

FD= 423254.65 [Kgf]

Factor de seguridad al deslizamiento≥2,5

C.S.D= 2.55 OK!!!

Determinacion de esfuerzos en presa llena-parametro seco_:

Capacidad admisible del terrenoσadm= 100000 [Kgf/m²]

Esfuerzo aguas arriba

σ1= 27826.71022 [Kgf/m²]

Determinacion de esfuerzos en presa llena-parametro mojado_:Esfuerzo aguas abajo

σ2= 62995.5937

σ1= 27826.71 ≤ 100000 OK!!!σ2= 62995.59 ≤ 100000 OK!!!

Determinacion de esfuerzos en presa vcacia-parametro seco_:

Carga admisible del terreno σadm= 100000 [Kgf/m²]

Esfuerzo aguas arriba



σ1= 7814.900519 [Kgf/m²]

Esfuerzo aguas abajo

σ2= 92424.07007 [Kgf/m²]

σ1= 7814.90051903 ≤ 100000 OK!!!!σ2= 92424.0700692 ≤ 100000 OK!!!!

Determinacion de la longitud de la tuberia dentro de la p(Horizontal)

L tuberia= 23.00 [m]

Determinacion de la longitud de la tuberia dentro de la p(REAL)

2 %

24 m

Adoptamos una longitud de tuberia de 25 metros tomando en cuenta que esta va a sobresalir 1 metro por fuera del cuerpo de la presa.

Longitud Asumida: 25 m

ST =

𝐿_(𝑇𝑈𝐵𝐸𝑅𝐼𝐴 𝑅𝐸𝐴𝐿)=√(〖𝐿 _𝑇𝑈𝐵𝐸𝑅𝐼𝐴〗 ^2+((𝐿_𝑇𝑈𝐵𝐸𝑅𝐼𝐴∗𝑆_𝑇)/100)^2 )𝐿_(𝑇𝑈𝐵𝐸𝑅𝐼𝐴 𝑅𝐸𝐴𝐿)=

𝐿_(𝑇𝑈𝐵𝐸𝑅𝐼𝐴 𝑅𝐸𝐴𝐿)=(𝐶+(𝐻_𝑇−ℎ_1−ℎ_2+3)∗𝑚)



CARACTERISTICAS GEOMETRICAS Y FUNCIONAMIENTO DE LA RAPIDA

DESCRIPCION SIMBOLO MAGNITUD UNIDAD

CAUDAL DE DISEÑO Q 134.021 m3/s

ANCHO DE LA RAPIDA B 25 m3/s

CAUDAL UNITARIO q 5.36 m2/s

PENDIENTE DE LA RAPIDA S 0.8 m/m

TIRANTE A LA ENTRADA DEL ESTANQUE Y1 0.231 m

CALCULO DEL TIRANTE AGUAS ABAJO

CAUDAL DE DISEÑO Q 134.021 m3/s

ANCHO DEL CANAL b 25 m

PENDIENTE DEL CANAL S3 1 %

PENDIENTE DEL CANAL S3 0.01 m/m

TALUD DEL CANAL m 0 %

RUGOSIDAD DEL CANAL h 0.018

TIRANTE AGUAS ABAJO DEL RIO

ITERADO Y3= 0.265 m

V1= 23.1938 m/s

FR1= 15.4030

CALCULO DE LA VELOCIDAD A LA ENTRADA DEL ESTANQUE

CALCULO DEL NUMERO DE FROUDE A LA ENTRADA DEL ESTANQUE

FR>4,5 ==> SALTO ESTABLE V1>15 m/s ==> ESTANQUE TIPO III

ESTANQUE AMORTIGÜADOR



DISEÑO DEL ESTANQUE TIPO III

CALCULO DEL VALOR DE TA

TA= 5.1564 m

CALCULO DEL TIRANTE CONJUGADO

Y2= 4.9206 m

L1= 15.9685 m

CALCULO DE LA LONGITUD DEL ESTANQUE AMORTIGÜADOR

𝑇𝐴=𝑌1∗(1,469∗𝐹𝑟1−0,318)

𝑌2= 1𝑌 /2∗(√(8∗ 1𝐹𝑟 ^2+1)−1)

𝐿1=𝑌2∗(3,55∗0,06∗𝐹𝑟1−0,00015∗ 〖𝐹𝑟 1〗^2)



DIMENSIONES DE LOS DIENTES DEFLECTORES

ALTURA Y1= 0.23 m

ANCHO Y1= 0.23 m

LARGO 2Y1= 0.5 m

ESPACIO ENTRE DIENTES Y1= 0.23 m

ESPACIO FRACCIONAL "EF" 0,5*Y1= 0.12 m

n= 54.0813 Calculado

n= 53 Asumido

DIMENSIONES DEL UMBRAL TERMINAL

ALTURA 0,2Y2 0.98 m

ANCHO 0,15Y2 0.74 m

ESPACIO ENTRE DIENTES 0,15Y2 0.74 m

CALCULO DEL NUMERO DE DIENTES

𝑛=𝑏/(2∗𝑌1)



CARACTERISTICAS GEOMETRICAS Y DE FUNCIONAMIENTODESCRIPCION SIMBOLO MAGNITUD UNIDAD

DATOS

Talud aguas debajo de la presa m= 0.8 mAngulo de inclinacion de la rapida α= 51.34 ºDesnivel de la rapida h= 30.25 m

Longitud de la rapida 38.726 m

pendiente de la rapida S= 0.8 m/mCaudal de diseño Q= 134.0214633 m3/sAncho de la rapida B= 25 mNumero de tramos N= 10Rugosidad 0.025Velocidad maxima Vmax= 15 m/s

Lrapida=

h=

RAPIDA

TRAMO

X (m)

DX (m)

So (m/m)

Y (m)

V (m/s)

E (m)

E+So*DX (m)

SE (m/m)Semed (m/m)

Semed*DX (m)

E+Semed*DX (m)

1 0,000 3,873 0,8 1,4309 3,747 2,146 5,171 0,0008

1 3,873 3,873 0,8 0,5658 9,476 5,142 8,167 0,0145 0,0076 0,0296 5,172

2 7,745 3,873 0,8 0,4380 12,240 8,074 11,099 0,0336 0,0241 0,0931 8,167

3 11,618 3,873 0,8 0,3726 14,388 10,923 13,948 0,0573 0,0454 0,1759 11,099

4 15,490 3,873 0,8 0,3313 16,180 13,674 16,699 0,0844 0,0709 0,2744 13,949

5 19,363 3,873 0,8 0,3025 17,724 16,314 19,339 0,1142 0,0993 0,3846 16,698

6 23,236 3,873 0,8 0,2810 19,080 18,835 21,860 0,1458 0,1300 0,5035 19,339

7 27,108 3,873 0,8 0,2643 20,283 21,232 24,257 0,1786 0,1622 0,6282 21,860

8 30,981 3,873 0,8 0,2510 21,358 23,501 26,526 0,2120 0,1953 0,7564 24,257

9 34,853 3,873 0,8 0,2401 22,324 25,640 28,665 0,2456 0,2288 0,8860 26,526

10 38,726 3,873 0,8 0,2311 23,194 27,650 30,675 0,2788 0,2622 1,0153 28,665

CALCULO DE LOS TIRANTES DE LA RAPIDA



CALCULO DEL BORDE LIBRE Y BL h

1.4309 0.7763 2.20710.5658 0.8744 1.44020.4380 0.9105 1.34850.3726 0.9358 1.30840.3313 0.9555 1.28690.3025 0.9716 1.27410.2810 0.9852 1.26620.2643 0.9969 1.26120.2510 1.0070 1.25800.2401 1.0159 1.25600.2311 1.0237 1.2548


CALCULO DEL TIRANTE CRITICO

Yc= 1.4309 m

Y= 0.3574 m

R= 0.3475 m

C= 28.7925 m/s

l= 0.0947

CALCULO DEL TIRANTE A PARTIR DE LA SECCION CON

Vmax

CALCULO DEL RADIO HIDRAULICO

CALCULO DEL COEFICIENTE DE CHEZY

CALCULO DEL COEFICIENTE DE DARCY



TIPO 1

M= 0.05

N= 14.00

k= 0.90

POR LA EXPRESION 2

D= 0.5484 m

3

Lu= 4.4 m

AEREACION DEL FLUJO

Vcrit= 4.1355 m/s

CALCULO DE LA GEOMETRIA DEL OBSTACULO

COMPROBACION DE LA GEOMETRIA

SEPARACION ENTRE UMBRALES

0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000 35.000 40.000 45.0000.0000

0.2000

0.4000

0.6000

0.8000

1.0000

1.2000

1.4000

1.6000

GRÁFICA DE LOS TIRANTES DE LA RAPIDA

DISTANCIAS (m)

TIRA

NTE

S (m

)




DX (m) E (m) E+So*DX (m) SE (m/m) Semed (m/m)

1 0.000 3.873 0.8 1.4309 3.747 2.146 5.171 0.00081 3.873 3.873 0.8 0.5658 9.476 5.142 8.167 0.0145 0.00762 7.745 3.873 0.8 0.4380 12.240 8.074 11.099 0.0336 0.0241

3 11.618 3.873 0.8 0.3726 14.388 10.923 13.948 0.0573 0.0454

4 15.490 3.873 0.8 0.3313 16.180 13.674 16.699 0.0844 0.07095 19.363 3.873 0.8 0.3025 17.724 16.314 19.339 0.1142 0.09936 23.236 3.873 0.8 0.2810 19.080 18.835 21.860 0.1458 0.13007 27.108 3.873 0.8 0.2643 20.283 21.232 24.257 0.1786 0.16228 30.981 3.873 0.8 0.2510 21.358 23.501 26.526 0.2120 0.19539 34.853 3.873 0.8 0.2401 22.324 25.640 28.665 0.2456 0.2288

10 38.726 3.873 0.8 0.2311 23.194 27.650 30.675 0.2788 0.2622

TRAMO

X (m)

So (m/m)

Y (m)

V (m/s)




0.0296 5.1720.0931 8.167

0.1759 11.099

0.2744 13.9490.3846 16.6980.5035 19.3390.6282 21.8600.7564 24.2570.8860 26.5261.0153 28.665

Semed*DX (m)

E+Semed*DX (m)



CALCULO DEL BORDE LIBRE


DATOS

Velocidad del viento V = 100 Km/hr

Longitud del fetch Fetch = 4 Km

Altura libre o borde de seguridad AL = 2 m

Calculo por la formula de WORF:

Altura de la ola Ho = 0.986 m

Calculo por la expresion

Borde libre de la presa h5 = 2.298 m


Borde libre de la presa h5 = 2.986 m

Borde libre asumido para la presa h5 = 3.00 m

NIVELES DE EMBALSE


DATOS

Nivel del volumen muerto N.V.M = = 563.145 m.s.n.m

Nivel de aguas minimas N.A.Mmin = 567.76 m.s.n.m

Nivel de aguas normales N.A.N.E = 579.25 m.s.n.m

Nivel de aguas maximas extraordinarias N.A.M.E = 581.250 m.s.n.m

ALTURA EN EL EMBALSE


DATOS

Altura del volumen muerto h1 = 12.15 mAltura del N.V.M al N.A.Min h2 = 4.62 m

Altura util (N.A.N.E - N.A.Min) h3 = 11.49 mAltura del caudal de crecidas h4 = 2.00 m

Altura del borde libre h5 = 3.00 m

Altura total de la presa Htotal = 33.25 m

BORDE LIBRE

FVHo )068.0*005.0(

Hoh *33.25

ALHoh 5



Datos:

NAME= 581.25 (m.s.n.m)

NANE= 579.25 (m.s.n.m)

Qmax= 134.02

L= 25.00 (m)

Altura de la presa (P)= 28.25 (m)

Como el vertedero se encuentra en el cuerpo de la presa se tiene:

Donde:

He: Carga total de diseño

Ho: Altura de laminación : 1.9283 (m)

Diseño del Cimacio Tipo WES con vertimiento libre

Calculo de m para determinar la longitud efectiva por la ecuacion del vertedor:

Donde: P= 28.25 (m)

1.93 (m)

0.50 (Adimensional)

He= 1.93 (m)

Ho= 1.93 (m)

1.00 (Adimensional)

Debido a que el talud aguas arriba es 0 (es decir; que su pared es vertical)

σ2= 1 (Adimensional)

σ3:Coeficiente de afectacion por efecto del lavadero aguas abajo:

P/He= 14.65055839 (Adimensional)

Debido a que la relacion P/He es demasiado grande se obtendran para este coeficiente valores muy disparados; por lo tanto se

adopta el valor de 1.

(m³/s)

mo: Coeficiente que se obtiene con la siguiente ecuacion

Ho=

mo=

σ1: Coeficiente de afectacion por carga diferente a la del proyecto.

σ1=

σ2: Coeficiente que depende del tipo de paramento (inclinación)

D I S E Ñ O D E V E R T E D E R O D E E X C E D E N C I A S

HoHe

4321 **** omm

o

oo

H

PH

P

m*8192,71

*9206,3385,0

Ho

HHo

H

e

e

*5490,01

*7591,07917,0

1

25,1

3 306,0197,1

115,177,0

eee H

P

H

P

H

P



1 (Adimensional)

σ4:Coeficiente de afectacion por sumersion:

Se adopta como valor de este coeficiente "1", debido que dicha afectación será efectiva en caso de que el régimen de aguas abajo

sea subcrítico, pero en este caso AGUAS ABAJO se tiene flujo supercritico.

1 (Adimensional)

m= 0.5010 (Adimensional)

Mediante la ecuacion de vertedero, se debera obtener el valor de la longitud efectiva:

Despejando la longitud de la ecuacion del vertedero se tiene:

L= 22.5557 (m)

PERFIL DEL CIMACION- TIPO WES

Para la obtencion del perfil del cimacio se debe trabajar con la relacion "P/Ho":

P/Ho: 14.6506 Se debe trabajar con el valor maximo P/He del abaco

K= 0.505

n= 1.868

Xc/Ho= 0.28 Xc= 0.5399

Yc/Ho= 0.122 Yc= 0.2352

R1/Ho= 0.529 R1= 1.0200

R2/Ho= 0.225 R2= 0.4339

Posteriormente se calcula los valores de XA, XB, YA, YB para luego ubicar los puntos A y B que facilitan el trazado del perfil.

T= 0.1135 (m)

N= 1.454 (m)

M= 1.679 (m)

= 0.2863 α= 16.638

XA= -0.29207 (m)

σ3=

σ4=

4321 **** omm

2

3

2 Hgm

QL

)(2

2

21

221

RR

YXRYT ccc

c

c

X

YRN

1

cX

TRM

1

2

22

1

1

N

MNNMsen

senRX A 1

D90

José: Estos valores se obtuvieron de abacos mediante la relacion P/Ho=4

D100

José: Estos valores se obtuvieron de abacos en funcion a la relacion P/Ho=4



YA= 0.04271 (m)

XB= -0.16784 (m)

YB= 0.45840 (m)

El perfil aguas abajo se determina con la siguiete ecuacion:

Los valores de "K" y "N" ya fueron obtenidos anteriormente, ahora se procede a dar valores a "Y" dichos valores estaran

comprendidos entre 0 y la altura del paramento aguas ariba "P".

K= 0.505

n= 1.868

Cálculo del punto de intersección del perfil tipo Wes con el inicio de la rápida

Talud de la presa aguas abajo: 1 : 0,8

Coordenadas de intersección entre recte del talud y curva del cimacio

X = 2.667 m Punto de Inicio de la Rápida

Y= 1.784 m

Y(m) X(m)

0.00 0.00

-0.50 1.35

-1.00 1.96 Coordenadas del perfil del cimacio tipo Wes

-1.50 2.43

-1.78 2.67

0.00 0.00

-0.02 0.25

-0.08 0.5

-0.17 0.75

-0.29 1

-0.50 1.35

-0.61 1.5

-0.81 1.75

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00

-2.00

-1.80

-1.60

-1.40

-1.20

-1.00

-0.80

-0.60

-0.40

-0.20

0.00

senRX A 1

)cos1(1 RY A

senRRX B )( 21

))(cos( 211 RRRYB

n

oo H

XK

H

Y

868,1*2856,0 XY

mX

dx

dy 1*5336,0 868,0

8,0

1*5336,0 868,0 X

868,1

93,1505,0

93,1

XY

868,1*2856,0 XY

868,1*2856,0 XY

E135

José: Estos valores se obtuvieron de abacos mediante la relacion P/Ho=4



-1.00 1.96

-1.04 2

-1.30 2.25

-1.50 2.43 Inicio de la rápida

-1.58 2.5

-1.78 2.67

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.000

2

4

6

8

10

12

Perfil del Cimacio Tipo Wes

Longitud (m)

Prof

undi

dad

P(m

)

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00

-2.00

-1.80

-1.60

-1.40

-1.20

-1.00

-0.80

-0.60

-0.40

-0.20

0.00

868,1*2856,0 XY



Cálculo de la curva de capacidad de servicio del aliviadero.

Ho(m) mo m L Q(m³/s)

0.1000 0.5014 1.332 1 1 1 0.6676 22.5557 2.10937

0.2000 0.5013 1.289 1 1 1 0.6461 22.5557 5.77339

0.3000 0.5012 1.252 1 1 1 0.6277 22.5557 10.30420

0.4000 0.5012 1.221 1 1 1 0.6118 22.5557 15.46276

0.5000 0.5011 1.193 1 1 1 0.5979 22.5557 21.12044

0.6000 0.5011 1.169 1 1 1 0.5857 22.5557 27.19753

0.7000 0.5010 1.147 1 1 1 0.5749 22.5557 33.64040

0.8000 0.5010 1.128 1 1 1 0.5653 22.5557 40.41085

0.9000 0.5009 1.111 1 1 1 0.5566 22.5557 47.48052

1.0000 0.5009 1.096 1 1 1 0.5488 22.5557 54.82754

1.1000 0.5008 1.082 1 1 1 0.5417 22.5557 62.43463

1.2000 0.5008 1.069 1 1 1 0.5352 22.5557 70.28772

1.3000 0.5007 1.057 1 1 1 0.5292 22.5557 78.37516

1.4000 0.5007 1.046 1 1 1 0.5238 22.5557 86.68710

1.5000 0.5006 1.036 1 1 1 0.5188 22.5557 95.21509

1.6000 0.5006 1.027 1 1 1 0.5141 22.5557 103.95176

1.7000 0.5005 1.018 1 1 1 0.5098 22.5557 112.89062

1.8000 0.5005 1.011 1 1 1 0.5058 22.5557 122.02589

1.9000 0.5004 1.003 1 1 1 0.5020 22.5557 131.35237

1.9283 0.5004 1.001 1 1 1 0.5010 22.5557 134.02146

σ1 σ2 σ3 σ4

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.000

2

4

6

8

10

12

Perfil del Cimacio Tipo Wes

Longitud (m)

Prof

undi

dad

P(m

)

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.50.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

f(x) = 54.4595984424418 x^1.39334994365469R² = 0.999823363084654

CURVA DE SERVICIO

ALTURA DE CARGA SOBRE EL VERTEDERO (m)

CAUD

AL Q

UE S

E VI

ERTE

(m3/

s)

2

3

2 Hgm

QL



0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.50.0

20.0

40.0

60.0

80.0

100.0

120.0

140.0

160.0

f(x) = 54.4595984424418 x^1.39334994365469R² = 0.999823363084654

CURVA DE SERVICIO

ALTURA DE CARGA SOBRE EL VERTEDERO (m)

CAUD

AL Q

UE S

E VI

ERTE

(m3/

s)



D I S E Ñ O D E V E R T E D E R O D E E X C E D E N C I A S



CAUDAL MAXIMO PARA T= 500 AÑOS

DEL CALCULO DEL CAUDAL MAXIMO TENEMOSQmax= 465.310 [m^3/s]

A= 27.5 [Km^2]

Donde: Qp= 465.310 [m^3/s]

h= 2.54 [cm]

a) TIEMPO PICO

Tp= 0.312 [hrs]

b) TIEMPO BASE.

Tb= 1.561 [hrs]

c) TIEMPO DE RETARDO.

Tr= 1.249 [hrs]

Datos:

C= 2.00 g= 9.81

L= 25.00 m Tb= 0.31 hrs,

∆h= 0.50 m ∆tb= 1.87343 min

Cota Volumen Acumulado H Volumen Parcial S 2V/∆t 2V/∆t+S

msnm m m³ m³/s m³/s m³/s

579.25 2453031.56 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

579.75 2562696.85 0.50 109665.29 17.70 1951.23 1968.93

580.25 2678300.28 1.00 225268.72 50.05 4008.12 4058.18

580.75 2799012.38 1.50 345980.82 91.95 6155.91 6247.86

581.25 2925054.26 2.00 472022.70 141.57 8398.53 8540.10

581.75 3056656.33 2.50 603624.77 197.85 10740.07 10937.92

582.25 3194058.80 3.00 741027.24 260.08 13184.82 13444.91

582.75 3337512.02 3.50 884480.46 327.74 15737.23 16064.97

583.25 3487276.90 4.00 1034245.34 400.42 18401.94 18802.37

m³

LAMINACIÓN

Qp

hATp

*08.2

TpTb *5

TpTbTr



Determinacion del intervalo de tiempo.

Δt= Intervalo de tiempo [horas]Donde: Tp= tienpo al pico segun la gráfica es:

Δt= 0.031 [hr] = 1.873 [min] Tp= 0.312 [hr]

0.00 5000.00 10000.00 15000.00 20000.000.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

450.00

f(x) = 0.000506913469289572 x^1.38285011156942R² = 0.999592252879276

Curva auxiliar

2V/∆t+S (m³/s)

S (m

³/s)



CALCULO DE ALTURAS DE LAMINACION.

Teniendo: Qp= 465.310 Tp= 0.312 Tb= 1.561

N T 2Vn/∆t + S₂ⁿ⁺¹ S₂ⁿ⁺¹ Carga H (m)

… hrs m³/s m³/s m³/s m³/s m³/s m1 0.000 0.000 0 0.00 0.00 0.00 0.002 0.031 6.980 6.98 6.96 6.98 0.007 0.0033 0.062 34.898 41.88 48.62 48.84 0.110 0.0174 0.094 74.450 109.35 156.86 157.97 0.556 0.0505 0.125 130.287 204.74 358.10 361.60 1.748 0.1076 0.156 200.083 330.37 679.95 688.47 4.259 0.1937 0.187 279.186 479.27 1141.71 1159.22 8.754 0.3138 0.219 358.289 637.47 1747.53 1779.19 15.831 0.4649 0.250 414.126 772.41 2468.70 2519.94 25.618 0.640

10 0.281 451.351 865.48 3258.72 3334.18 37.731 0.82811 0.312 465.310 916.66 4072.38 4175.38 51.501 1.01912 0.343 456.004 921.31 4861.77 4993.69 65.962 1.20213 0.375 428.085 884.09 5585.68 5745.86 80.086 1.36814 0.406 390.860 818.95 6218.52 6404.63 93.056 1.51215 0.437 348.983 739.84 6749.63 6958.36 104.363 1.63216 0.468 307.105 656.09 7178.21 7405.72 113.754 1.72917 0.500 260.574 567.68 7503.81 7745.89 121.042 1.80218 0.531 228.002 488.58 7739.58 7992.38 126.401 1.85419 0.562 195.430 423.43 7902.72 8163.01 130.148 1.89120 0.593 172.165 367.59 8005.28 8270.31 132.519 1.91421 0.624 148.899 321.06 8058.81 8326.34 133.762 1.92622 0.656 130.287 279.19 8069.96 8338.00 134.021 1.92823 0.687 111.674 241.96 8045.03 8311.92 133.442 1.92324 0.718 97.715 209.39 7990.09 8254.42 132.167 1.91025 0.749 83.756 181.47 7910.89 8171.56 130.336 1.89326 0.781 74.450 158.21 7812.93 8069.09 128.082 1.87127 0.812 60.490 134.94 7697.01 7947.87 125.428 1.84528 0.843 51.184 111.67 7563.89 7808.69 122.401 1.81529 0.874 45.600 96.78 7422.26 7660.67 119.204 1.783

S₁ⁿ S₁ⁿ + S₁ⁿ⁺¹ 2Vn/∆t + S₂ⁿ



30 0.905 40.017 85.62 7276.02 7507.88 115.929 1.75131 0.937 34.898 74.91 7125.75 7350.94 112.592 1.71732 0.968 31.176 66.07 6973.36 7191.83 109.236 1.68333 0.999 27.453 58.63 6820.20 7031.98 105.893 1.64834 1.030 24.196 51.65 6666.70 6871.85 102.573 1.61335 1.062 20.474 44.67 6512.82 6711.37 99.275 1.57936 1.093 16.751 37.22 6358.07 6550.05 95.990 1.54437 1.124 14.890 31.64 6204.20 6389.71 92.756 1.50938 1.155 13.494 28.38 6053.35 6232.58 89.617 1.47439 1.187 11.633 25.13 5905.34 6078.47 86.567 1.44140 1.218 10.237 21.87 5760.00 5927.21 83.603 1.40841 1.249 8.376 18.61 5617.18 5778.61 80.718 1.37542 1.280 7.445 15.82 5477.16 5633.00 77.919 1.34343 1.311 6.514 13.96 5340.68 5491.12 75.218 1.31244 1.343 6.049 12.56 5208.01 5353.25 72.619 1.28245 1.374 5.118 11.17 5078.94 5219.18 70.116 1.25246 1.405 4.188 9.31 4952.86 5088.25 67.696 1.22347 1.436 3.629 7.82 4829.95 4960.67 65.360 1.19548 1.468 3.071 6.70 4710.43 4836.65 63.111 1.16749 1.499 2.606 5.68 4594.22 4716.11 60.947 1.14050 1.530 2.233 4.84 4481.33 4599.05 58.865 1.11451 1.561 1.861 4.09 4371.69 4485.42 56.863 1.089

Altura de Laminación= hl= 1.928 m

Caudal maximo por el vertedor= Qmax= 134.021 [m³/s]



0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.8000.000

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

350.000

400.000

450.000

500.000HIDROGRAMAS DE LAMINACIÓN

HIDROGRAMA DE ENTRADA HIDROGRAMA DE SALIDATIEMPO (hr)

CAUD

AL (m

3/s)



t/tp Q/Qp t (h) Q (m3/s)0 0 0.000 0.000

0.1 0.015 0.031 6.9800.2 0.075 0.062 34.8980.3 0.16 0.094 74.4500.4 0.28 0.125 130.2870.5 0.43 0.156 200.0830.6 0.6 0.187 279.1860.7 0.77 0.219 358.2890.8 0.89 0.250 414.1260.9 0.97 0.281 451.3511 1 0.312 465.310

1.1 0.98 0.343 456.0041.2 0.92 0.375 428.0851.3 0.84 0.406 390.8601.4 0.75 0.437 348.9831.5 0.66 0.468 307.1051.6 0.56 0.500 260.5741.7 0.49 0.531 228.0021.8 0.42 0.562 195.4301.9 0.37 0.593 172.1652 0.32 0.624 148.899

2.1 0.28 0.656 130.2872.2 0.24 0.687 111.6742.3 0.21 0.718 97.7152.4 0.18 0.749 83.7562.5 0.16 0.781 74.4502.6 0.13 0.812 60.4902.7 0.11 0.843 51.1842.8 0.098 0.874 45.6002.9 0.086 0.905 40.0173 0.075 0.937 34.898

3.1 0.067 0.968 31.176



3.2 0.059 0.999 27.4533.3 0.052 1.030 24.1963.4 0.044 1.062 20.4743.5 0.036 1.093 16.7513.6 0.032 1.124 14.8903.7 0.029 1.155 13.4943.8 0.025 1.187 11.6333.9 0.022 1.218 10.2374 0.018 1.249 8.376

4.1 0.016 1.280 7.4454.2 0.014 1.311 6.5144.3 0.013 1.343 6.0494.4 0.011 1.374 5.1184.5 0.009 1.405 4.1884.6 0.0078 1.436 3.6294.7 0.0066 1.468 3.0714.8 0.0056 1.499 2.6064.9 0.0048 1.530 2.2335 0.004 1.561 1.861



CAPACIDAD DEL EMBALSE 2,865,532 m3

VOLUMEN ANUAL UTILIZABLE: 2,865,532 VOLUMEN UTIL 2,453,032 m3

VOLUMEN MUERTO 412,500 m3

MES JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC ENE FEB MAR ABR MAY TOTAL

OFERTA DE AGUA

TOTAL APORTE MES m3 121,222 126,307 126,307 121,222 168,748 368,705 681,378 710,742 724,041 670,189 351,478 126,307 4,296,646

RESTO MES ANTERIOR m3 1,769,863 1,130,054 655,531 150,817 1,230 0 270,775 899,417 1,051,545 1,650,061 2,250,222 2,453,032

TOTAL VOLUMEN m3 1,891,085 1,256,362 781,838 272,039 169,977 368,705 952,152 1,610,159 1,775,586 2,320,250 2,601,699 2,579,339

VOL. POR VERTED EXCED m3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 59,522 0 59,522

VOL UTIL ALMACENADO m3 1,891,085 1,256,362 781,838 272,039 169,977 368,705 952,152 1,610,159 1,775,586 2,320,250 2,453,032 2,453,032

TOTAL VOL PRESA m3 2,303,585 1,668,862 1,194,338 684,539 582,477 781,205 1,364,652 2,022,659 2,188,086 2,732,750 2,865,532 2,865,532 2,865,532

PERDIDAS

Evaporación (mm/mes) 74 102 131 155 198 177 180 166 142 146 101 88 1,662

Evaporación (m3/mes) 35,160 43,672 29,378 27,919 29,364 19,991 16,656 22,002 32,334 36,420 25,314 1,995 320,203

Infiltración (mm/día) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Infiltración (m3/mes) 12,915 11,677 6,101 4,904 4,042 3,083 2,520 3,610 6,221 6,825 6,825 620 69,342

Caudal ecológico m3/mes 25,920 26,784 26,784 25,920 26,784 25,920 26,784 26,784 24,192 26,784 26,784 25,920 315,360

TOTAL PERDIDAS m3 73,995 82,132 62,263 58,744 60,190 48,994 45,960 52,396 62,747 70,028 58,922 28,535 704,905

TOTAL APROVECHABLE (m3) 1,817,090 1,174,230 719,575 213,296 109,788 319,711 906,193 1,557,763 1,712,839 2,250,222 2,542,777 2,550,804

DEMANDA POR ZONAS DE RIEGO EN EL EMBALCE (m3)

REQUERIMIENTO m3/mes 687,036 518,699 568,758 212,066 109,788 48,936 6,776 506,218 62,778 30,223 780,941 3,532,219

TOTAL REQUERIDO m3 687,036 518,699 568,758 212,066 109,788 48,936 6,776 506,218 62,778 0 30,223 780,941 3,532,219

RESTO UTIL EMBALSE m3 1,130,054 655,531 150,817 1,230 0 270,775 899,417 1,051,545 1,650,061 2,250,222 2,453,032 1,769,863

AREA INUNDADA m2 473,090 427,714 223,481 179,641 148,044 112,945 92,303 132,234 227,877 249,985 249,985 22,712

B A L A N C E M E N S U A L D E A P O RT E S , D I S P O N I B I L I D A D Y R E Q U E R I M I E N T O S D E A G U A D E E M B A L S E E N C A I G U A



B A L A N C E M E N S U A L D E A P O RT E S , D I S P O N I B I L I D A D Y R E Q U E R I M I E N T O S D E A G U A D E E M B A L S E E N C A I G U A



0 5 10 15 20 250

5

10

15

20

25

30

35

f(x) = − 0.0281781101326652 x² + 1.74876945238931 x + 3.40051307663947R² = 0.992788499404257

Area vs Elevación

Area (Ha)

Elev

aciò

n (m

)



0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 40

5

10

15

20

25

30

35

f(x) = 20.2255579095492 x^0.334548546533042

Volumen vs Elevación

Volumen (Mm3)

Elev

aciò

n (m

)



Elevación Area Volumen Vol acum

(msnm)

551 2.34 0.00 0.00

552 281.27 141.80 141.80

553 1079.62 680.44 822.25

554 2464.44 1772.03 2594.28

555 5800.57 4132.51 6726.79

556 9676.44 7738.51 14465.29

557 14068.86 11872.65 26337.94 0.0001418 1

558 19385.92 16727.39 43065.33 0.00082225 2

559 27757.90 23571.91 66637.24 0.00259428 3

560 36807.43 32282.67 98919.91 0.00672679 4

561 46786.44 41796.94 140716.84 0.01446529 5

562 55460.91 51123.68 191840.52 0.02633794 6

563 62079.67 58770.29 250610.81 0.04306533 7

564 69221.60 65650.64 316261.44 0.06663724 8

565 75612.86 72417.23 388678.67 0.09891991 9

566 82750.01 79181.44 467860.11 0.14071684 10

567 89713.16 86231.58 554091.69 0.19184052 11

568 100047.18 94880.17 648971.86 0.25061081 12

569 109108.95 104578.07 753549.93 0.31626144 13

570 118685.63 113897.29 867447.22 0.38867867 14

571 128981.73 123833.68 991280.90 0.46786011 15

572 138519.91 133750.82 1125031.72 0.55409169 16

573 148541.75 143530.83 1268562.55 0.64897186 17

574 160467.98 154504.87 1423067.41 0.75354993 18

575 172810.56 166639.27 1589706.68 0.86744722 19

576 186402.96 179606.76 1769313.44 0.9912809 20

577 198890.54 192646.75 1961960.19 1.12503172 21

578 212114.67 205502.60 2167462.79 1.26856255 22

579 224699.57 218407.12 2385869.91 1.42306741 23

580 239255.69 231977.63 2617847.54 1.58970668 24

581 252497.67 245876.68 2863724.22 1.76931344 25

582 266068.18 259282.92 3123007.14 1.96196019 26

583 279638.69 272853.43 3395860.57 2.16746279 272.38586991 282.61784754 292.86372422 303.12300714 31

(m2) (m3) (m3)

TOPOGRAFÍA DEL VASO



3.39586057 32



Según Djorovic

F= Area del embalse (Km²)

H= Precipitacion media anual (mm/año)

B= p

Z= Coeficiente de erosion

t= Temperatura media anual (ºC)

Determinando la temperatura media de la zona, se adopta : 23.3 ºC

T= 1.825

F= 239255.69 (m²) F= 0.23925569 (Km²)

H= 890.8 (mm/año)

Coeficiente de erosion asumido : Z= 1.15

W= 1506.81951 (m³/año)

Asumiendo una vida util de 50 años W= 75340.9753 (m³)

Según Metodo Tradicional

Para realizar este metodo adoptamos un caudal solido (en Tarija este varia entre 1200-800 tn/(km²/año)),

con valor de 800 tn/(km²/año)

Qsolido= 900 (Tn/(km²/año))

Donde: W= Peso del sedimento

N= Vida util (Adoptamos 50 años)

Qsolido= Caudal solido

NWmW *)( 3

CÁLCULO DEL VOLUMEN MUERTO

5,1**** ZBHFTW

1*1,0 tT

cuencasolidoentose ANQW **dim



Acuenca= Area de la cuenca 27.50 (Km²)

Wsedimento= 1237500 (Tn)

γsedimento= 1.8 (Tn/m³)

Adoptamos coeficiente de atrape (valores recomendados desde 0,33 hasta 0,6) de 0,6 tomando en

cuenta la seguridad de la obra.

Wsedimento corregido= 742500 (Tn)

Vsedimento= 412500 (m³)

Según Metodo Lawrence

EA= Coeficiente de erosion activa del suelo = 20

Ts= Coeficiente según el tipo de suelo y drenaje= 30

CV= Condiciones de vegetacion de la cuenca= 40

A= Area de la cuenca = 27.500000 (Km²)

P= Precipitacion media anual = 890.8 (mm/año)

S= Pendiente de la cuenca = 0.0664 (m/m)

y= 161.317926 (Tn/(Km²*año)) 1281.39383

Vol= 221812.148 (m³) 1761916.52

atrapeentoseidoentocorregse CWW *dimdim

entose

Corregidosedentose

WV

dim

.dim

5,07,02,13,07,02,0 ******0194,0 CVTsEASPAy

cuencaANYVol **



CÁLCULO DEL VOLUMEN MUERTO



Año

1975 50.0

1976 49.0

1977 131.0

1978 44.0

1979 95.0

1980 57.0

1981 94.0

1982 126.0

1983 50.1

1985 126.7

1986 159.0

1988 113.8

1990 91.0

1991 53.2

1992 146.4

1993 85.6

1994 75.6

1995 99.8

1996 101.4

1997 94.2

1998 42.4

1999 57.4

2000 72.3

2001 61.7

2002 137.3

2003 60.2

2004 77.2

2005 121.2

Precipitacion Máxima (mm) Diaria

VILLAMONTES

CÁLCULO DE CAUDALES MÁXIMOS



MEDIA

X = 88.304

DESV. ESTANDAR

Sd = 34.103

MODA PONDERADA

Edp= 72.957

CARACTERISTICA PONDERADA

Kdp= 0.8392

1.- CALCULO DE LLUVIA MAXIMA

MEDIA X = 88.304 mm

DESV. ESTANDAR Sd = 34.103 mm

MODA PONDERADA Ed = 72.96 mm

CARACTERISTICA PONDERADA Kd = 0.84

2.- CÁLCULO DEL TIEMPO DE CONCENTRACIÓN DE LA CUENCA (Tc)

Datos Simbolo Magnitud Unidad

Longitud del río: L = 12.500 Km

Desnivel: H = 830 m

Área de la cuenca: A = 27.50 Km^2

Pendiente media del río: J = 0.066 m/m

Calculo por la formula de Giandotti

Donde:

tc: tiempo de concentración [h]

L: longitud del río [Km]

J: pendiente media del río [m/

TIEMPO DE CONCENTRACION Tc = 1.892 h



3.- CÁLCULO DE ALTURAS DE LLUVIA MÁXIMAS HORARIA


Moda Ponderada EdP = 72.957 mm

Tiempo de Concentracion Tc = 1.892 h

Caracteristica Ponderada KdP = 0.839

Equivalente de lluvia diaria a = 12 m/m

Coeficiente Angular 0.2

Periodo de Retorno T = 500 años


ALTURA DE LLUVIA MAXIMA HORARIA htcT = 164.624 mm

4.- CALCULO DE LA INTENSIDAD Y CAUDAL MAXIMO

Calculo de la intensidad de la lluvia


Altura de lluvia maxima horaria h max 164.624 mm

Tiempo de Concentracion Tc 1.892 h


Imax = hmax / Tc

INTENSIDAD DE LLUVIA I max= 87.019 mm

Calculo del Caudal Maximo por el metodo racional


Coeficiente de Escorrentia C 0.700

Area de la Cuenca A 27.500 Km^2


CAUDAL PICO O MAXIMO Q max= 465.310 m^3/s

b =



5.- CALCULO DEL TIEMPO PICO

Calculo del Tiempo Pico


Caudal Pico o Maximo Qp = 465.310 m^3/s

Area de la Cuenca A 27.500 Km^2

Lluvia neta igual a 1 pulgada h = 2.54 cm

Calculo por la Expresion

TIEMPO PICO Tp = 0.312 h

6.- CALCULO DEL TIEMPO BASE

Calculo del Tiempo Base


Tiempo Pico Tp = 0.312 h

Calculo por la Expresion Tb = 5 * Tp

TIEMPO BASE Tb = 1.561 h

7.- CALCULO DEL TIEMPO DE RETARDO

Calculo del Tiempo Base


Tiempo Pico Tp = 0.312 h

Tiempo Base Tb = 1.561 h

Calculo por la Expresion Tr = Tb - Tp

TIEMPO DE RETARDO Tr = 1.249 h



CÁLCULO DE CAUDALES MÁXIMOS CRECIDAS

T htcT imáx Qmáx

2 63.16 33.39 178.518

5 80.00 42.29 226.111

10 92.73 49.02 262.114

20 105.47 55.75 298.117

50 122.31 64.65 345.711

100 135.05 71.39 381.714

500 164.62 87.02 465.310

1000 177.36 93.75 501.313

CÁLCULO DE CURVAS IDF

TDuracion (hrs)

0.5 1 2 3

50 93.730 107.668 123.678 134.125

100 103.492 118.881 136.558 148.094

500 126.157 144.916 166.465 180.526

1000 135.918 156.129 179.345 194.495

TDuracion (hrs)

5 10 12

50 148.553 170.642 176.980

100 164.023 188.413 195.411

500 199.945 229.677 238.206

1000 215.416 247.448 256.637



Duración (hr) 0.5 1 2 3 5

Para T(años) Intensidad (mm/hr) Intensidad (mm/hr) Intensidad (mm/hr) Intensidad (mm/hr) Intensidad (mm/hr)

50 187.461 107.668 61.839 44.708 29.711

100 206.984 118.881 68.279 49.365 32.805

500 252.314 144.916 83.232 60.175 39.989

1000 271.836 156.129 89.673 64.832 43.083

0 2 4 6 8 10 12 140.000

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

CURVAS IDF

PARA T=50 AÑOS PARA T=100 AÑOS PARA T=500 AÑOSPARA T=1000 AÑOS

DURACIÓN (hr)

INTE

NSI

DAD

(mm

/hr)

Duración (hr) 0,5 1 2 3 5 10 12

Para T(años) Intensidad (mm/hr) Intensidad (mm/hr) Intensidad (mm/hr) Intensidad (mm/hr) Intensidad (mm/hr) Intensidad (mm/hr) Intensidad (mm/hr)

50 187,461 107,668 61,839 44,708 29,711 17,064 14,748

100 206,984 118,881 68,279 49,365 32,805 18,841 16,284

500 252,314 144,916 83,232 60,175 39,989 22,968 19,851

1000 271,836 156,129 89,673 64,832 43,083 24,745 21,386



HIDROGRAMA DE CRECIDAS

t (h) Q (m3/s)

0.000 0.000

0.031 6.980

0.062 34.898

0.094 74.450

0.125 130.287

0.156 200.083

0.187 279.186

0.219 358.289

0.234 386.207

0.250 414.126

0.281 451.351

0.312 465.310

0.343 456.004

0.375 428.085

0.390 409.473

0.406 390.860

0.437 348.983

0.468 307.105

0.500 260.574

0.562 195.430

0.624 148.899

0.687 111.674

0.749 83.756

0.812 60.490

0.859 48.858

0.874 45.600

0.937 34.898

1.093 16.751

1.249 8.376



1.405 4.188

1.483 2.792

1.561 1.861

0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.8000.000

50.000

100.000

150.000

200.000

250.000

300.000

350.000

400.000

450.000

500.000

HIDROGRAMA DE CRECIDAS

HIDROGRAMA DE CRECIDASLogarithmic (HIDROGRAMA DE CRECIDAS)

TIEMPO (hr)

CAUD

AL (m

3/s)



Cota aguas arriba: 1380 m

Cotas aguas abajo: 550 m



t/tp Q/Qp0 0

0.1 0.015

0.2 0.075

0.3 0.16

0.4 0.28

0.5 0.43

0.6 0.6

0.7 0.77

0.75 0.83

0.8 0.89

0.9 0.97

0 1 1

465.310 1.1 0.98

0.000 1.2 0.92

1.25 0.88

1.3 0.84

1.4 0.751.5 0.661.6 0.561.8 0.422 0.32

2.2 0.242.4 0.182.6 0.13

2.75 0.1052.8 0.098



3 0.0753.5 0.0364 0.018

4.5 0.0094.75 0.006

5 0.004



10 12

Intensidad (mm/hr) Intensidad (mm/hr)

17.064 14.748

18.841 16.284

22.968 19.851

24.745 21.386



Estación: VILLA MONTES Lat. S.: 21º 15' 17''

Provincia: GRAN CHACO Long. W.: 63º 24' 27''

Departamento: TARIJA Altura: 403 m.s.n.m.

AÑO ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC. TOTAL

1975 83.0 63.2 10.0 48.2 6.7 12.5 2.0 0.5 28.8 0.0 28.0 94.9 377.8

1976 10.5 87.3 71.0 0.0 16.0 0.0 16.0 0.0 20.2 15.5 49.0 133.5 419.0

1977 242.2 13.2 97.3 30.0 27.0 16.5 6.0 2.7 6.8 9.2 90.8 211.5 753.2

1978 67.7 70.0 108.7 42.5 0.0 0.0 0.0 0.0 20.0 23.1 34.1 182.7 548.8

1979 251.8 181.5 229.7 32.3 13.5 5.0 32.0 9.0 1.0 29.5 197.5 178.5 1161.3

1980 101.5 123.5 210.2 9.2 49.1 15.1 0.2 11.6 0.8 20.4 123.1 49.6 714.3

1981 412.5 174.3 153.2 148.2 60.9 8.1 1.2 48.1 0.2 45.8 48.0 141.0 1241.5

1982 282.2 106.9 354.3 184.6 13.8 19.1 16.0 8.8 6.2 13.8 42.3 89.2 1137.2

1983 138.1 162.9 84.2 92.0 48.2 13.3 24.9 3.9 2.8 27.6 77.2 145.8 820.9

1984 187.2 270.2 78.6 21.6 29.8 2.5 45.0 11.5 28.5 190.1 174.9

1985 60.4 519.7 49.2 168.4 0.0

1986 280.7 315.8 52.8 38.0 16.6 6.0 0.5 19.0 37.0 24.4 172.5

1987 367.0 72.0 72.5 235.1 6.9 0.0

1988 204.4 175.5 148.3 166.2 37.0 1.6 3.9 0.0 0.0 8.5 35.1 298.5 1079.0

1989 101.4 49.6 218.6 67.4 14.5 0.0 18.2 53.0 157.5 257.6

1990 94.8 349.2 88.2 84.6 12.4 7.8 0.0 0.0 0.0 84.2 77.2 186.6 985.0

1991 140.8 137.6 158.2 55.2 36.6 3.2 1.0 0.0 56.6 16.6 90.4 62.8 759.0

1992 274.6 526.6 21.4 11.6 43.0 13.4 2.6 4.6 11.4 9.6 104.4 138.2 1161.4

1993 79.8 93.8 126.2 13.8 4.2 0.0 11.0 0.0 4.4 84.2 117.4 230.3 765.1

1994 78.8 198.0 40.0 46.8 69.0 1.2 0.0 0.0 6.6 106.6 77.0 183.2 807.2

1995 207.4 122.6 172.0 7.8 28.2 13.0 5.6 2.8 3.0 27.6 78.2 107.2 775.4

1996 186.2 152.2 93.4 74.2 134.0 17.8 0.0 5.2 5.8 24.6 108.6 269.2 1071.2

1997 182.4 210.6 213.1 62.6 6.6 10.9 3.0 0.1 23.8 42.4 74.6 220.0 1050.1

1998 153.1 76.6 138.7 99.6 0.5 6.3 1.4 12.3 0.2 58.3 98.7 71.3 717.0

1999 31.7 134.7 257.0 62.9 30.8 18.1 14.9 0.0 2.6 14.7 23.8 70.1 661.3

2000 132.4 18.8 183.5 40.8 25.6 4.7 0.3 0.2 4.2 32.7 143.1 165.2 751.5

2001 71.1 125.3 192.9 59.6 8.9 9.6 0.0 0.0 24.8 36.7 41.9 44.2 615.0

2002 38.2 119.7 177.8 63.0 25.1 2.4 4.2 0.0 0.0 130.3 43.8 36.5 641.0

2003 139.3 52.3 207.6 12.3 4.6 11.1 0.1 0.0 0.0 27.9 41.5 184.1 680.8

2004 81.5 127.3 177.0 217.3 6.0 4.8 0.0 0.3 7.2 67.0 121.1 135.2 944.7

2005 191.1 308.7 108.0 62.2 6.0 6.0 0.0 0.0 5.8 36.9 91.3 256.6 1072.6

2006 320.9 360.4 125.9 226.4 0.0 4.4

DE T E RMINACIO N DE L O S CAUDAL E S ME DIO S



MEDIA 161.53 164.55 152.32 79.9 25.17 9.08 5.84 5.37 10.07 38.35 83.80 154.86 890.80

DESV 102.46 127.10 82.60 66.96 27.60 7.26 8.21 11.99 12.46 30.66 47.56 71.74 181.68

MAX 412.50 526.60 354.30 235.10 134.00 29.80 32.00 48.10 56.60 130.30 197.50 298.50 1161.40

Prec. Media 80% 129.23 131.64 121.85 63.91 20.13 7.26 4.67 4.29 8.05 30.68 67.04 123.89 712.64

Prec. Efect. 103.38 105.32 97.48 51.12 16.11 0 0 0 0 24.55 53.63 99.11 570.11

Área de la cuenca: A = 27.5 km2

Coeficiente de escorrentía: C = 0.2

Mes ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC.

Días 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Qmed [m^3/s] 0.265 0.299 0.250 0.136 0.041 0.015 0.010 0.009 0.017 0.063 0.142 0.254

Aplicando Probabilidades En el Periodo de Estiaje

50 890.8042 50%

181.6755

84.13 1072.48 84.13%

15.87 709.1288 15.87%

Para el periodo de estiaje se emplearán Caudales Mínimos Probabilísticos, para ello, acontinuaciónse hará un análisis estadístico con los datos anteriores y ademas se emplera el metodo de similitud de cuencas tomando como estación patrón a la estación de Obrajes

10 1000

200

400

600

800

1000

1200

f(x) = 5.32304294241951 x + 624.652095324334R² = 1



PROBABILIDAD (%) PRECIPITACION (mm)

N r(%) N r(%)

10 20 30 10 20 30

10 1.0481 2.20672 3.5039 10 630.23 636.4 643.3

30 0.3506 0.74105 1.1819 30 626.52 628.59 630.94

50 0.2105 0.44529 0.7108 50 625.77 627.02 628.43

precipitacion para un riesgo de 30% y 50 años de vida util(prob. Del 71 %)= 628.43 mm

Precipitación total: 890.8 100%

Precipitación mayo: 25.168 2.83%

Precipitación total Probabilística: 100% 628.434 mm

Precipitación mayo: 2.83% 17.755 mm

Qo = Caudal en el mes de mayo

Qo = 0.036459

Q =Qo * e-0,0083.t (Curva de agotamiento de la estación patrón de Obrajes)

Caudales Mínimos Probabilísticos

Mes MAY. JUN. JUL. AGO. SEP.

Días 31 30 31 31 30

Qmed [m^3/s] 0.0472 0.0468 0.0472 0.0472 0.0468

ENE. FEB. MAR. ABR. MAY. JUN. JUL. AGO. SEP. OCT. NOV. DIC.

Días 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31

Qmed [m^3/s] 0.265361 0.29929 0.25022 0.1356 0.047158 0.046768 0.04716 0.04716 0.04677 0.063 0.14225 0.2544

V aporte [m^3] 710742 724041 670189 351478 126307 121222 126307 126307 121222 168748 368705 681378

m3/s

Q = 0,0365 e0,0083.t

examen colodro preg 1 y 2

Documents

empleado una

deja la rejilla

la rugosidad

esta en funcin

vlvula de

caudal de

area del tubo

de acuerdo