Calculo de socavacion al pie de una estructura

1. PROTECCIONES HIDRÁULICAS

1. SOCAVACIÓN LOCAL

El umbral del extremo de auas abajo de la obra estará provisto de protecciones hidráulicas para controlar porcesos erosivos. Conforme a las recomendaiones del Manual de Carreteras, para calcular la socavación al pie de la obra se usará la fórmula de Bormann y Julien (1991).

[pic 1]

[pic 2]

Kb  = 1,82 [pic 3]

[pic 4]

donde:

γs        =        peso específico del material (2,0 t/m³)

γ        =        peso específico del agua (1,0 t/m³)

ø        =        Angulo de reposo

θ        =        Angulo del escurrimiento saliente con respecto a la horizontal

Q        =        Caudal total que pasa por la sección. (m³/s)

b        =        Ancho total de la sección de escurrimiento. (m)

q        =        Caudal unitario (m³/s/m)

El ángulo θ puede determinarse mediante las componentes de la velocidad vertical y horizontal (Vv, VH).

Vv = [pic 5]

VH = V0

DH: Altura de caída del chorro.

Cv = 0,965 (para una carga < 1 m)

DH = Bernoullic – Hc.

Tomando los datos del eje hidráulico con proyecto se tiene:

Vo = 0,54 [m/s]

q = 0,44 [m^3/s/m]

Altura de la grada resp. del fondo del río (Dp) =         0,00 [m]

ga = 1000 [kg/m^3]

gs = 1600 [kg/m^3]

ds = 0,7 [mm] (Diámetro medio del sedimento)

φ = 28[º]

Relación del coeficiente de fricción (B = 2.0)                                

Coeficiente de difusión del chorro (Cd = 2.0)                                

Yt = 0,82 [m] (Altura por aguas abajo)

l = 33,7        [º] (Ángulo del pie de la protección)

RESULTADOS                                                

Altura de agua sobrel de la grada                                Yo =         0,81        [m]

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