A. DISEO DE LA LONGITUD DEL COLCHON DISIPADOR

Segn el Anexo II, de Hidrologia y Drenaje, usando Bernoulli para la velocidad (V1) al pi de talud o barraje:

V1 = (2g x (r + H + hs - d1 + 0.9 x VH2/ 2g))1/2 (1)Donde:

r= Dif. entre cota del terreno y del colchn disipador (0.5-1.0 m) 0.80 m (asumido)g : Aceleracion de la gravedad 9.81 m/s2H : Altura del barraje 1.90 mhs : altura de lmina vertiente 0.95 md1 : tirante del ro al pie del talud (m)VH : velocidad en Ia cresta del barraje vertedero (m/s)

Asimismo, por la ecuacion de continuidad la Velocidad en la cresta del barraje (VH) es:

V1= Qv / (L x d1) (2) VH= Qv / (L x hs) (3)Donde:

Qv= Caudal que fluye por el vertedero 153.337 m3/s (calculado Hcanales)L : Ancho del vertedero o barraje 90.00 m (calculado)

VH= 153.337 / (90.00 x 0.95) = 1.793

VH= 1.793 m/s

De las expresiones (1) y (2) se obtiene una ecuacion donde la unica variable es el tirante d1. Luego de hacervarias iteraciones de igualdad, el valor del tirante d1 resulta:

d1= 0.2029 m (d1 0.10 m) (OK)

Habiendo calculado el tirante d1, nos apoyamos del H Canales para el calculo del tirante conjugado d2, y tambienla longitud del Resalto hidraulico. Tenemos:

d2= 1.6094 m

Lr= 7.03 m (Lr Lc)

Para el calculo de la longitud del colchon disipador (Lc) empleamos las formulas:

Lc = (5 a 6) x (d2-d1) (4)

Lc = 6 x d1 (5) Lc = 4 x d2 (6)

En la formula (4), para el calculo asumiremos un coeficiente de 5.6, resultando:

Lc = 5.5 x (1.6094 - 0.2029) = 7.736 7.03 (OK)Lc = 6 x (0.2029) = 1.217Lc = 4 x (1.6094) = 6.438

Por lo tanto, la longitud del colchon disipador es:

Lc = 7.736 7.03 (OK)

Lc = 7.80 m

UBICACION: MAGDALENA DE CAO - ASCOPE - LA LIBERTAD

DISEO DEL COLCHON DISIPADORY ENROCADO DE PROTECCION

PROYECTO: "MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE CAPTACION DE AGUA PARA RIEGO MAGDALENA DE CAO - DISTRITO DE MAGDALENA DE CAO - ASCOPE - LA LIBERTAD"

B. DISEO DEL ESPESOR DEL COLCHON DISIPADOR

Segn el Anexo II, de Hidrologia y Drenaje, se recomienda un espesor e 0.90 m. Asi tenemos:

e 0.90 mAsumimos:

e = 0.90 m

C. DISEO DE LA LONGITUD DEL ENROCADO DE PROTECCION (ESCOLLERA)

Segun la formula de Bling, la longitud (Ls) recomendada de la Escollera es:

Ls = 0.6 C D11/2 (1.12 (q.Db / D1)

1/2-1) (1)Donde:

C : Coeficiente de BlighD1: Altura del nivel de agua en el extremo aguas abajo del disipador y la cota de cresta del barraje (m)q : Avenida de diseo por unidad de longitud del vertedero (m3/s/m).Db: Altura desde la cota del extremo aguas abajo del disipador y la cota de cresta del barraje (m)

Ademas:y : Desnivel entre lecho de rio y fondo de colchon (m)d2: Tirante conjugado del resalto (m)

De la figura: D1 = P+y-d2 (2)Datos: Db = D1+d2-y (3)

P = 1.90 m q = Qv / b (4)d2 = 1.6094 m Qv = 153.337 m3/sy = 0.80 m (asumido) b = 90.00 m

Hallamos D1 y Db:D1 = 1.90 + 0.80 - 1.6094

= 1.091

D1 = 1.10 m

Db = 1.091 + 1.6094 - 0.80 = 1.900

Db = 1.90 m

Segun el Anexo II, de Hidrologia y Drenaje, seleccionamos el coeficiente C:

C = 9 (para arena agruesa, gravas, arena)Caudal unitario q:

q = 153.337/90 = 1.704

q = 1.704 m2/s

Reemplazando en la formula (1), obtenemos la longitud del enrocado con rip-rap aguas abajo del colchon:

Ls = 0.60 x 9 x (1.10)^1/2 x (1.12 x (1.704 x 1.90 / 1.10)^1/2 - 1) = 5.219

Ls = 5.20 m

D. DISEO DEL ANCHO DEL ENROCADO (ESCOLLERA)

Segun los barrajes fijo y movil, tenemos el ancho (Bo) del enrocado: Datos: Lbf = 90.00 mLbm = 5.00 m

Bo = Lbf + Lbm + E Esp = 0.50 m

Bo = 90.00 + 5.00 + 0.50 = 95.50

Bo = 95.50 m

d2y

P

E. DISEO DEL CONTROL DE FILTRACION (SOLADO O ZAMPEADO)

De acuerdo a nuestro Estudio de Suelos y Geotecnia se determin que el coeficiente de permeabilidad del sueloo terreno de fundacion es c = 10-5, significando ello que es un suelo muy permeable (Buen drenaje).

Tal como se indic en el Anexo II: Hidrologia y Drenaje, se acostumbra a poner un "zampeado" aguas arriba del vertedero, sobre todo cuando el suelo es permeable, con el fin de alargar el camino de percolacin as comodar mayor resistencia al deslizamiento y prevenir efectos de erosin, en especial en pocas de avenidas.

La longitud recomendada (Lz) por la experiencia, es tres veces la carga sobre la cresta. Esto es:

Lz = 3 x hs Donde: hs= 0.95 m

Lz = 3 x 0.95 = 2.850

Lz = 2.85 m

F. PREDIMENSIONAMIENTO FINAL DEL BARRAJE (AGUAS ARRIBA)

hs= 0.95

C Ciclopeo f'c=175 kg/cm2

P= 1.904.70

Fondo 1.85 2.85de rio

0.80

5.001.0 4.20

0.25

0.80 1.05

G. PREDIMENSIONAMIENTO FINAL DEL BARRAJE (AGUAS ABAJO)

hs= 0.95 0.80

P= 1.90 y2 = 1.609

Fondo 1.60 5.20de rio C Ciclopeo f'c=175 kg/cm2

y= 0.80 y1 = 0.203

0.80 0.90 5.00

C= 4.20 Enrocado con3.30 1.20 7.80 P.G. 0.80m

1.0

0.25

1.80 2.00 0.80

+ 70% P.G. 0.80m

+ 70% P.G. 0.80m