Diseño de captación de agua

INDICE

1        INTRODUCCION        

2        DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO.        

2.1        CAUDAL        

3.        DISEÑO        

3.1        REJA DE ENTRADA        

3.2        DESRIPIADOR        

5.1        TRANSICIÓN HIDRÁULICA        

5.2        AZUD        

6.        DISEÑO DEL DESARENADOR        

6.1        Transición de Entrada        

6.2        Cámara de Sedimentación        

6.3        Vertedero        

6.4        Longitud Total del  Desarenador        

6.5        Compuerta de Lavado        

7.        BIBLIOGRAFIA        

DISEÑO DE UNA CAPTACIÓN DE AGUA

1. INTRODUCCION

La obra de captación es una estructura hidráulica de mucha importancia, que alimentará un sistema de generación de energía hidroeléctrica, riego, agua potable, etc. A partir de esta obra de toma, se tomarán decisiones respecto a la disposición de los demás componentes de la obra.

La conducción está formada esencialmente por: la fuente de agua y su obra de captación, obras de conducción o transporte, almacenamiento, tratamiento y distribución. La captación de aguas de fuentes superficiales, sean ríos, lagos e incluso el mar deben llevar obras de captación adaptadas a las condiciones y características de la masa de agua a captar.

Una obra de captación debe permitir captar un caudal relativamente constante e impedir la entrada de material sólido y flotante.

1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROYECTO.

La memoria técnica del proyecto abarca el diseño de una captación convencional (derivación lateral), el azud para control de nivel de agua, la estructura lateral de entrada que deriva el caudal mediante un orificio o vertedero  hacia las obras dispuestas de  para los procesos de sedimentación  y conducción. Este tipo de captación es adecuada para causes con pendientes altas, que tienen un aumento considerable en la tasa de transporte de sedimento. Cabe recalcar que es muy usada en nuestro medio, por nuestra topografía, y porque las tomas se dan en ríos de montaña

1. CAUDAL

Se consideró un caudal de 1.8 m³/s, y una velocidad del río de aproximadamente 0.7 m/s, ya que suelen ser valores muy frecuentes en los estudios hidrológicos de nuestra región,  también suponemos que la captación está asentada sobre  material arcilloso. Para el diseño del azud se considera un periodo de retorno de 50 años, es decir un caudal de crecida de 48 m³/s.

1. DISEÑO

1. REJA DE ENTRADA

Ésta se ubica entre el muro que separa el desripiador del río, está provista de barrotes verticales que impiden el paso de material flotante y de piedras. Para el diseño se proyecta como un vertedero su carga está dada por la cresta del azud.

Nombramos la altura desde el fondo del cauce hasta la reja de entrada P1 y desde la reja de entrada hasta el fondo del desripeador P2. El alto de la reja por H y Z1 la perdida producida al pasar por la reja.

Nos imponemos los valores de P1 Y P2 teniendo en cuenta que por lo general la cámara del desripeador está por debajo de la cámara anterior.

1. Calculo del Ancho Neto

Se utilizaron las siguientes fórmulas

Coeficiente de Sumergencia [pic 1]

Esta es la ecuación de  Bazin, ya que da valores altos se usa para estar del lado de la seguridad, se obtuvo 0.67

Coeficiente del vertedero (Ecuación de Konovalov)

[pic 2]

Ecuación para un vertedero Sumergido en esta ecuación consideramos 2 contracciones laterales por las paredes a los lados de la reja[pic 3]

Al despejar obtenemos el ancho neto del vertedero Bneto = 2.347 m

2. Calculo del Ancho Total de la Reja

Para saber el ancho total de la reja de entrada se debe incluir al ancho necesario ya calculado, con el espesor por el número de barrotes (N). Primero se elige la configuración de los barrotes, teniendo en consideración  que se recomienda que el espaciamiento entre barrotes no deba ser mayor a 20cm. Consideramos:

d (m)        0.1        Espesor de los barrotes

e(m)        0.2        Espaciamiento de los barrotes

[pic 4][pic 5]

3. Comprobación de las Pérdidas a través de la reja

Si V representa la velocidad del flujo al llegar a la reja de entrada, la perdida de carga en la en la reja  se calcula con las ecuación de Kirschmer. [pic 6]

Coef. Ci = 0.3      (tipo de Transición recta)

[pic 7]

 Kirschmer

δ  = 90   y   β = 2.42 (valores de ábacos que depende de la sección transversal de los barrotes)

Entonces tenemos que las pérdidas por conversión:

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