DISEÑO HIDRAULICO DE RAPIDA

CANAL DE INGRESO CANAL DE SALIDA

Q = 0.35 m3/seg Q= 0.35 m3/seg

S = 0.03 S= 0.005

f = 0.3 m f 0.3 m

Z = 1 Z= 1

n = 0.02 n= 0.02

Angulo conver= 25 Elv= 2896.76 msnm

Angulo Diverg= 27.5

Elv0= 2930.4 msnm

1.- Diseño de canales aguas arriba y aguas abajo

AGUAS ARRIBA: AGUAS ABAJO:

A= by+zy^2

P= b+2y(1+z^2)^(1/2)

T = b+2Zy

b/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-Z) 0.83 m 0.83 m

Q = A^(5/3) x S^(1/2)/n. (P)^(2/3)

Resolviendo por tanteos

y= 0.242 m y= 0.338 m

0.0404 0.02620 0.0990 0.06385

Geometria del canal ingreso Geometria del canal salida

y = 0.242 m y = 0.338 m

b = 0.2 m b = 0.28 m

A = 0.11 m2 A = 0.21 m2

P = 0.88 m P = 1.24 m

T = 0.684 m T = 0.956 m

f = 0.3 m f = 0.3 m

v = 3.27 m/s v = 1.68 m/s

F= 8.979183510785 Flujo Supercritico

3.- Calculo del ancho de solera en la rapida y el tirante en la seccion de control

De acuerdo con Dadenkov:

b= 0.502676581426

Yc= 0.366969461992

4.- Diseño de la transicion de entrada

T1= 0.684 X1= 0.0906617093

T2= 0.502676581426

B1= 0.502676581426 X2= 0.1513382907

B2= 0.2

221

1

TTX

221

2

BBX

tgX

L 2

Como X2 > X1

L 0.32454601177

5.- Calculo de tirantes y distancias ( Para una longitud de 215m )

Considerando tramos de 15 m 0.45

y A R V v^2/(2g) E E+∆Hf

0.1 0.050267658143 0.07795187908 6.96272738641 2.4709262313 2.5709262313 2.911745 5.4826711560.11 0.055294423957 0.0838972894 6.329752169464 2.0420877944 2.1520877944 2.181756 4.3338437430.12 0.060321189771 0.08959160195 5.802272822008 1.7159209939 1.8359209939 1.67959 3.5155107490.13 0.065347955585 0.095050395 5.355944143392 1.4620865274 1.5920865274 1.322605 2.9146915650.14 0.0703747214 0.10028798429 4.973376704578 1.2606766486 1.4006766486 1.061698 2.4623742530.15 0.075401487214 0.10531754841 4.641818257607 1.0981894361 1.2481894361 0.86644 2.114629660.16 0.080428253028 0.11015123944 4.351704616506 0.9652055591 1.1252055591 0.717293 1.8424980680.17 0.085455018842 0.11480028108 4.095721992006 0.8549917755 1.0249917755 0.601313 1.6263044170.18 0.090481784657 0.11927505556 3.868181881339 0.7626315529 0.9426315529 0.509696 1.4523272080.19 0.095508550471 0.1235851811 3.664593361268 0.6844671001 0.8744671001 0.436308 1.3107749690.2 0.100535316285 0.1277395809 3.481363693205 0.6177315578 0.8177315578 0.376786 1.1945175990.21 0.105562082099 0.13174654481 3.315584469719 0.5603007327 0.7703007327 0.327968 1.0982685350.22 0.110588847914 0.13561378453 3.164876084732 0.5105219486 0.7305219486 0.287522 1.0180443160.23 0.115615613728 0.13934848318 3.0272727767 0.4670938055 0.6970938055 0.253706 0.950799440.24 0.120642379542 0.14295733979 2.901136411004 0.4289802485 0.6689802485 0.225194 0.8941746990.25 0.125669145356 0.14644660941 2.785090954564 0.395348197 0.645348197 0.200972 0.8463205570.26 0.130695911171 0.1498221393 2.677972071696 0.3655216318 0.6255216318 0.18025 0.8057711410.27 0.135722676985 0.15308940165 2.578787920893 0.3389473568 0.6089473568 0.162406 0.7713529880.28 0.140749442799 0.15625352312 2.486688352289 0.3151691622 0.5951691622 0.146949 0.7421180460.29 0.145776208613 0.15931931176 2.400940478072 0.2938081131 0.5838081131 0.133486 0.7172938570.3 0.150802974428 0.16229128133 2.320909128803 0.274547359 0.574547359 0.121699 0.6962460810.4 0.20107063257 0.18767264271 1.740681846602 0.1544328895 0.5544328895 0.056398 0.6108313830.5 0.251338290713 0.20710678119 1.392545477282 0.0988370493 0.5988370493 0.031651 0.6304882130.6 0.301605948855 0.22246476857 1.160454564402 0.0686368398 0.6686368398 0.01998 0.68861726

0.7 0.351873606998 0.23490729148 0.994675340916 0.0504270659 0.7504270659 0.013652 0.7640791

6.- Calculo del borde libre en la seccion de control

∆Z

∆Hf

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

5

10

ENERGIA VS TIRANTE

Column IColumn G2.91174492451483

Tirante

Ener

gia

BL 0.669557960322

7.- Calculo de la profundidad del tanque amortiguador

V^2/(2g) 0.689538551063 Y 0.1893

Cota fondo 2897 A 0.0951566769

Eesp 0.878838551063 V 3.6781444197

2897.878838551

Calculo de la curva de elevacion-tirantes

y A V V^2/(2g) E Elv-E

0.12 0.06032118977 5.802272822008 1.7159209939 1.8359209939 2896.0430.13 0.06534795559 5.355944143392 1.4620865274 1.5920865274 2896.2870.14 0.0703747214 4.973376704578 1.2606766486 1.4006766486 2896.4780.15 0.07540148721 4.641818257607 1.0981894361 1.2481894361 2896.6310.16 0.08042825303 4.351704616506 0.9652055591 1.1252055591 2896.7540.17 0.08545501884 4.095721992006 0.8549917755 1.0249917755 2896.8540.18 0.09048178466 3.868181881339 0.7626315529 0.9426315529 2896.936

Curva Elevacion-tirante conjugado menor Eiv lineadeenergi 2897.5477099

y1 y2 v2 V2^2/(2g) E

0.1 0.945424779934 0.73646550568 0.02764431402 0.973069094 2896.4369309

0.2 0.610060030035 1.14131840206 0.066391829505 0.6764518595 2896.7335481

0.3 0.443259497046 1.57080162587 0.125760333732 0.5690198308 2896.8409802

0.4 0.33581024918 2.07341122059 0.219114887344 0.5549251365 2896.8550749

y1 0.145

y2 0.756288919097

Elv linea de energia

Elevacion del fondo del tanque - E

2895.8 2896 2896.2 2896.4 2896.6 2896.8 28970.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

Column CColumn B

7, Calculo de la longitud del colchon

L 3.05644459549 m

i 0 1 2

N.E.

hvi hvo

c. A c. B H

yi yo

hv2

1 hv1

hc Z

y2

y1 c.C c. D

canal Lte Lc Lp

A. Arriba

3

N.E.

hv3

c. E

y3

Lts canal

A. Abajo