Diseño básico de una obra de toma en presa de tierra

UNIVERSIDAD CATÓLICA ANDRÉS BELLO[pic 1][pic 2]

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

INGENIERÍA HIDRAÚLICA I

TALLER 06 – MEMORÁNDUM DE CÁLCULO

DISEÑO BÁSICO DE LA OBRA DE TOMA ANEXA A UN EMBALSE.

ÍNDICE DE CONTENIDO

DISEÑO CONCEPTUAL DE LA OBRA DE TOMA ANEXA A UN EMBALSE.        3

1.        Objetivos:        3

2.        Información requerida.        3

2.1.        Niveles Característicos del embalse        3

2.2.        Curva de capacidad del embalse.        3

3.        Cálculos.        4

3.1.        Pérdidas localizadas en la obra de toma.        4

3.2.        Pérdidas por fricción en el ducto de la obra de toma.        4

3.3.        Pérdidas totales.        6

3.4.        Energía en la entrada de la válvula.        6

3.5.        Ecuación de descarga de la válvula.        6

4.        Verificación del vaciado del embalse.        8

4.1.        Caudal Neto        8

4.2.        Volumen        8

4.3.        Tiempo        8

4.4.        Condiciones de verificación.        9

5.        Análisis y conclusiones.        9

6.        Recomendaciones.        10

Referencias        13

Índice de Tablas

Tabla 1. Perdidas locales de la Obra de Toma        4

Tabla 2. Perdidas por Fricción en la obra de toma.        5

Tabla 3. Ecuaciones de descarga del embalse.        7

Tabla 4. Vaciado del embalse para el 100% de apertura de válvula.        11

DISEÑO CONCEPTUAL DE LA OBRA DE TOMA ANEXA A UN EMBALSE.

1. Objetivos:

1. Definir la curva de descarga, en función de la Cota de Agua en el embalse, para el 100 % y el 50% de abertura de la válvula de control de caudal (Tipo Cono Fijo o Howell Bunger). (Ecuación 3 y Gráfico 1).
2. Verificar que durante el vaciado del embalse (Vol Inicial = Vol al NAN) se cumple que:

• Se puede descargar el Tercio Superior (En Cotas) del Embalse en un lapso mayor a 10d pero menor de 30d (10 días < t < 30 días).
• Se puede descargar el 100 % del volumen del Embalse entre NAN y NMOp, en un lapso comprendido entre 75 y 90 días (75 días < t < 90 días).

1. Información requerida.

Para la elaboración del presente informe, se cuenta con la siguiente información:

• Perfil de una sección de la presa donde se visualiza el tramo desde la obra de toma sumergida, hasta la descarga en la válvula de cono. En este perfil se idéntica cada uno de los componentes del túnel y sus características.

1. Niveles Característicos del embalse

1. Curva de capacidad del embalse.

         (ec.1)[pic 3]

1. Cálculos.

Se llevo a cabo la siguiente metodología de cálculo:

1. Pérdidas localizadas en la obra de toma.

Para cada una de las perdidas localizadas se calculó el coeficiente “Ke” mediante las gráficas presentadas en el libro de Juan José Bolinaga, “Proyectos de Ingeniería Hidráulica”.

Tabla 1. Perdidas locales de la Obra de Toma

[pic 4]

Fuente: Elaboración propia (Excel).

1. Pérdidas por fricción en el ducto de la obra de toma.

Primeramente, dado que el caudal ecológico es de 4 m³/s, éste representa la condición mínima de descarga, por lo que se determina el número de Reynolds (R) para esta condición en el tramo de túnel de concreto de D = 2,50 m, valor que indica el menor número de Reynolds que ocurrirá en la toma operando en condición normal. Esto se realiza con el fin de verificar si se trabaja con flujo turbulento en todo momento.

...