DISEÑO DE BARRAJE FIJOBocatoma con Barraje Fijo, es aquella estructura que tiene por finalidad levantar el tirante de agua con el objetivo de obtener una fraccion del caudal del rio abastecedor en dicha captacion, el barraje diseñado contara con la capacidad de no aceptar que la toma cuente con excesvia agua de entrada UBICACIÓN La ubicación de la bocatoma en el cauce del rio es de suma importancia, esta ubicación tiene que reunir los siguientes requisitos a) El caudal captado, tendra su direccion respectiva esta direccion debe tener el mismo gradiente del rio b) La captacion debera terner garantia de funcionamiento, aun en tiempo de estiaje (Sequia). c) Los solidos o sedimentos que transpota el rio; deben ser restringuidos en su totalidad en su entrada captacion derivadora d) El punto mas recomendable para la toma en el cauce del rio; esta dado en el punto donde la sedim cae poor gravedad producto del lado convexo en un tramo curvo del rio. TOPOGRAFIA 1.- Curvas a nivel ( Levantamiento en planta del Rio), Tomando en cuenta el eje del barraje; 500 m ag como tambien aguas arriba, siempre desde el eje del barraje. ESCALA: 1:2000 ING. RIVASPLATA CORDOVA B. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE , 2015 -PERÚ como aguas abajo ESCALA 1:100 y 1:200.DISEÑO DE BARRAJE FIJO 2. 5.C. 3. 2015 -PERÚ . ESCALA en H = 1:2000 .D.. ESTUDIO DE SUELOS 1. 4..Caudal Minimo.Estimacion de sedimentos que transporta el Rio. Aguas arriba..Levantamiento en planta en una area de 100m x 100m. ESCA 3.. 6. DISEÑO HIDRAULICO DEL BARRAJE FIJO �_� Cc = Cota de la cresta en el b h Co = cota del lecho del río �_� ℎ_� ING.. RIVASPLATA CORDOVA B.. ya que nuestra bocatoma devera fu aun en tiempo de avenidas de un caudal minimo en el rio. Caudal Medio..U.Secciones transversales cada 50m..Clasificacion S.Perfil Lonitudinal del Rio ..Capacidad portante.. 3.P. circunscrito la ubicación del barraje. ESCALA en V = 1:200 4. ANALISIS HIDROLOGICO El estudio hidrologico nos permitira diseñar la ventana derivdora.Caudal Máximo del rio.Seccion transversal que muestre los estratos . exactamente donde se asentara la bocatoma.L (resultados de los ensayos para pilotes).Coeficiente de permeabilidad ( capacidad del suelo para transportar fluidos ) 4.. 2. asi tambien el dimensionamiento de alguno elementos de la bocatoma dependen del comportamiento hidrologico del rio 1.. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE h = altura de la ventana de C CHIMBOTE . por lo menos 1000m tanto aguas arriba como aguas abajo desde el eje d barraje.Curva de caudal vs tirante en la zona del barraje.S del lecho del rio (Suelo del rio) 2.. � �. ING.4) �_���=��×�× 〖��〗 ^1 .8 SEGÚN NOVAK ( Cd = 2.8 h 0.9 0. 2015 -PERÚ .� = �^ / �^�/� � �� �� � Hd 1.DISEÑO DE BARRAJE FIJO ho = Altura desde el lecho de la parte inferior de la ventana Cc = Co + ho + h + 0.36 ho 1. RIVASPLATA CORDOVA B. RIGOBERTO ( �_���=2/3×�×�×√2�× 〖��〗 ^1.5 Qmax = Caudal maximo en el rio Qmax = Caudal maximo en e Cd = coeficiente de escurrimiento C = coeficiente de escurrimie L = Longitud del Barraje.5 SEGÚN EL ING.3 Borde Libre Carga sobre la Cresta Incluyento energia de Velocidad �. L = Longitud del Barraje. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE .30 m DIMENSIONAMIENTO DEL BARRAJE �__� 3591. 31 4. PRESION HIDROSTATICA �� �.36 1.88 2.15 13.92 2.4 5.4 2.97 17. empuje del lecho del rio. ect. 2015 -PERÚ .28 91.88 2. el peso propio es una fuerza vertical con su linea de accion en el centro de gravedad �� �� ��� � �� O Seccion I II III IV V VI VII VIII Area 0.4 11.DISEÑO DE BARRAJE FIJO Hd = altura de agua en la cresta Hd = altura de agua en la cre I.9 0. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE . ya que se lograra el equilibrio contrarest de empuje hidróstatico.4 0.4 7.96 2.4 2.37 2.01 X (m) 0.13 2.81 II.4 42.45 4. � �� ING. PESO PROPIO DEL BARRAJE � Para el analisis de estabilidad el peso propio viene hacer la mas importante .88 22.21 2.58 2.7 0.95 Peso especifico Peso Tn 2. RIVASPLATA CORDOVA B.69 2.98 2.41 0.4 17.�� .95 7.35 22. es si no mas. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE .45 13.44 5.53 51. LONGITUD DEL BARRAJE ALTUNIN III.032 1.4 Ton el analisis siempre estara vigente al punto d "O" .99 4.Fr Volumen 2. 4. EMPUJE DE LOS SEDIMENTOS SEGÚN ING.88 III. EMPUJE POR EL LECHO DEL RIO El empuje caracterizado por el lecho del rio. RIVASPLATA CORDOVA B. actuando esta fuerza a una distancia = Ton/m3 M. 2015 -PERÚ .54 3.DISEÑO DE BARRAJE FIJO Seccion I II Fuerzas (Tn)Distancia (m)Mom (Tn-m) 7.88 m3 VIII. el Bureau Reclamation considera un valor de 1. coeficiente de friccion interna ∅ PETIT �=2.23 Peso especifico del material H .45×√� � ING.4 Ton /m3 Fr Bureu R.51 19. el peso especifico del espesor de solidos ub la cara del barraje. RIGOBERTO ��=1/2 �× 〖ℎ�〗 ^2× 〖��〗 ^2 (45−∅/2) �=1.base ( donde H = altura d base del barraje).06 32.81√((�×��)/� �) � ht BLECH �=(�×√�)/� ^(1/5) 3. 2015 -PERÚ .65 ���� ING.DISEÑO DE BARRAJE FIJO B 34. RIVASPLATA CORDOVA B. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE . Y = Coordenadas de la cresta en el punta mas alto del barraje u totalidad en su entrada a la Coordenadas en el perfil de la cresta el punto donde la sedimentación X (m) 0.008 1.5 �� estiaje (Sequia). dependiento de la gráfica segun coordenadas en x( disntacia m) Resulta una fuerza total de empu con una linea de accion medida d je del barraje.369 0.393 IV.911 2.175�� �^1. 2015 -PERÚ .2�� �=0.709 Y (m) 0.029 0.187 2.85 � �=0. RIVASPLATA CORDOVA B.344 0.542 0. Se emp tos finitos.158 1.282�� 0. X. 500 m agua abajo ING. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE .68 1.94 1.621 1.233 0.455 2.133 0.85=2�^0.DISEÑO DE BARRAJE FIJO 0.731 0. EMPUJE DE SUBPRESION Es una fuerza de empuje produci del barraje ( en la base ).322 1. V. ���=(��×∅)/��≥1. RIVASPLATA CORDOVA B. FACTOR DE SEGURIDAD AL VOLTEO Formula: ���=(∑▒ 〖�������� ���������������〗 )/ (∑▒ 〖�������� �� ������〗 )≥2 VII. 5 Donde: FV= fuerzas Verticales FH = Fuerzas Horizontales ∅ = coeficiente de friccion entre el barraje Y el suelo de cimentacion stra bocatoma devera funcionar ensionamiento de algunos VI. ESCALA: 1:500 guas abajo desde el eje del � LA 1:100 y 1:200. 2015 -PERÚ . FACTOR DE SEGURIDAD AL DESPLAZAMIENTO Formula : ntara la bocatoma.DISEÑO DE BARRAJE FIJO icación del barraje. HIDRAULICAS -OBRAS / altura de la ventana de Captacion Avenida máxima del proyecto = Q CHIMBOTE . CALCULO HIDRAULICO Cota de la cresta en el barraje cota del lecho del río 0 h �� �_� t t p s : / DE ARTE ING. 77 1000 0.84 9. / / w w w . y o Cc = 3594.0 h t FIJO DISEÑO DE BARRAJE t p s Altura desde el lecho del rio hasta : rte inferior de la ventana de C.50 200 3.63 34.60) d1 Tirante en el punto 1 �×√2�× 〖��〗 ^1. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE .5 B Longitud del barraje x = Caudal maximo en el rio q Caudal unitario coeficiente de escurrimiento Y Peso especifico del agu ongitud del Barraje. ECUACION DE BERNOULLI c o m / �_0/�+ 〖� _0 〗w^2/2�+�_0=�_1/�+ a _1+ 〖ℎ�〗 _(0−1) 〖� _1 〗 ^2/2�+� t c h Po Presion en ? el punto 0 v Q Caudal de=maxima avenida R u Vo Velocidadxen el punto 0 J V1 Velocidad L en el punto 1 5 9 g Gravedad D 1 P1 Presion en r el punto 1 c Yc Tirante en el punto 0 ÚN EL ING. RIGOBERTO ( C = 0.75 ING.81 0.65 5. RIVASPLATA CORDOVA B.50 0. 2015 -PERÚ .16 9.36 u t u b e .63 1. 〖� _0 〗 ^2/ 2� �_1 1. 553.86 29.16 4.01 736.28 0.89 40.51 52.79 10.30 2. cal con su linea de accion 23.00 6.26〖� _1 〗 ^2 − 〖� _1 1 〗 ^3 ��� 〖� _1 〗 ^2 2. ect.98 LONGITUD DE LA POZA DISIPADORA ING.DISEÑO DE BARRAJE FIJO 〖� _0 〗 ^2/ 2� altura de agua en la cresta 〖� _1 〗 ^2/ 2� eso propio viene hacer la fuerza a el equilibrio contrarestando a las el lecho del rio.81〖� _1 〗 ^3 53.108.m) 0.52 22.25 − �_1 ���� M (ton . RIVASPLATA CORDOVA B.58 573.315 + 3. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE .63 FORMULA DEL MOMENTUM �_2=−�_1/2+√( 〖� _1 〗 ^2/4+ ( 〖 2�_1 〗 ^2×�_1)/�) d2 = d2 -0. 2015 -PERÚ . 2015 -PERÚ . del barraje). ciente de friccion interna del rio ING.80 S SEDIMENTOS especifico del material ase ( donde H = altura del barraje.DISEÑO DE BARRAJE FIJO del espesor de solidos ubicado sobre estara vigente al punto de refericia fuerza a una distancia = 0. RIVASPLATA CORDOVA B. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE . RIVASPLATA CORDOVA B.DISEÑO DE BARRAJE FIJO ING. 2015 -PERÚ . HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE . 85=2�^0. RIVASPLATA CORDOVA B. respectivamente a linea de accion medida desde el punto O ING.85 � 1 1.DISEÑO DE BARRAJE FIJO PERFIL DE LA CRESTA DEL BARRAJE Fórmula otorgada por el cuerpo de Ingenieros del Ejercito ^1.5 alto del barraje fuerza de empuje producida por el agua filtrada por debajo raje ( en la base ). 2015 -PERÚ . HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE . Se emplea el metodo de analisis de elemen diento de la gráfica segun el area que abarque en las nadas en x( disntacia m) en el eje y(Presion Tn/m) a una fuerza total de empuje en toneladas. estbiliza M.DISEÑO DE BARRAJE FIJO Fb Distancia 23.volteo FSV 3 736.98 M.56 0. Fb 165. RIVASPLATA CORDOVA B.40 CUMPLE a máxima del proyecto = Q = 200 m3/Seg 2 h t ING.68 6. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE t p CHIMBOTE .33 17. 2015 -PERÚ .55 2.29 FV FH ∅ FSD Tn m 67.11 CUMPLE barraje Y el suelo de M.16 220. 2015 -PERÚ .36 c h ? v = R u x J L 5 9 D 1 r c m2/seg Kg/m3 ING.36 w a t 3591. RIVASPLATA CORDOVA B. c o m / 3594. y o u t u b e .DISEÑO DE BARRAJE FIJO 1 � Zo m3/s m/s m/s m/s2 m m m Z1 2 h t �_2 t p s : / / w w w . HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE . 87 m ING.DISEÑO DE BARRAJE FIJO 〖� _1 〗 ^2 〖� _1 〗 ^2 + + 44000 1. 2015 -PERÚ . RIVASPLATA CORDOVA B. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE . HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE . 2015 -PERÚ .DISEÑO DE BARRAJE FIJO ING. RIVASPLATA CORDOVA B. 2015 -PERÚ .DISEÑO DE BARRAJE FIJO ING. HIDRAULICAS -OBRAS DE ARTE CHIMBOTE . RIVASPLATA CORDOVA B.