informe de diseño de bocatoma, Monografías, Ensayos de Obras de abastecimiento y saneamiento

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CATEDRATICO: ING. WILLIAM ESPINOZA

ESTUDIANTE: SOTO HUAMAN, WILDER MAYCOL

HUANCAVELICA – PERÚ

AGOSTO 2019

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL

DE INGENIERIA CIVIL -

HUANCAVELICA

IRRIGACIONES

DISEÑO DE UNA

BOCATOMA

DISEÑO DE UNA BOCATOMA DEL RIO

Este trabajo se desarrolló para el diseño hidráulico de una bocatoma, se tomará como

ejemplo un rio ubicado en el departamento de Junín, Provincia de Concepción, Distrito

de Comas, mediante la modelación numérica, para lo cual primero se tuvo que diseñar la

bocatoma, luego con los datos históricos y valores calculados se logró una buena

calibración. La fase de estudio se realizó en tres partes: el diseño hidráulico de la

bocatoma, el modelo del río sin estructuras y el modelo del río con estructura.

La longitud que se tomará para este modelo como ejemplo será de 640ml aguas arriba y

500 ml aguas abajo del eje de la bocatoma para condiciones con y sin estructuras.

Los resultados presentados se tomarán en cuenta del modelo hidráulico comprenden:

niveles de agua, velocidades, líneas de corriente y adicionalmente se muestra el esfuerzo

de corte para poder interpretar la capacidad de arrastre en las estructuras.

INFORMACION GENERAL

El río es el curso principal de la subcuenca. En el distrito de Comas Provincia de

Concepción y departamento de Junín. En su recorrido presenta por lo general un cauce

estable y por su baja pendiente predomina la deposición de sedimentos. Alcanza una

longitud de 92.131 km hasta la desembocadura y una pendiente de S=0.0075.

ANALISIS ESTADISTICO DE MAXIMAS DESCARGAS:

Se realizara el análisis de caudales máximos para un periodo de retorno: T = 100 años

Suma = 4,064.47 527,778 202,672,951 157.760 34.026 - 3.

PARAMETROS ESTADISTICOS

Media

(QX) Desv. Estandar

Coef.

Asimetria

Coef.

Variacion

QX SX CS Cv

QY SY CSY CvY

a) DISTRIBUCION LOGNORMAL DE DOS PARAMETROS

Parametros Estadisticos Campo Normal N = 37. QX = 109. SX = 121. CS = 3. Cv = 1. Campo Transformado QY = 4. SY = 0. CSY = - 0. CvY = 0. K = F´(1-1/TR) K = F´ 0. K = 2. QESP = Exp (QY + K SY) QESP = 682. Iintervalo de Confianza 411.31 1,131. TR (Años) Probabilidad F´(1-1/TR) K = Z QESP Intervalo de confianza (-) (+) 2 0.5000 0.5000 0.0000 71.08 42.85 117. 5 0.2000 0.8000 0.8416 161.10 97.12 267. 10 0.1000 0.9000 1.2816 247.08 148.95 409. 25 0.0400 0.9600 1.7507 389.86 235.03 646. 50 0. 0200 0.9800 2.0537 523.44 315.56 868. 75 0.0133 0.9867 2.2164 613.10 369.60 1,017. 100 0.0100 0.9900 2.3263 682.29 411.31 1,131. 150 0.0067 0.9933 2.4747 788.17 475.15 1,307. 200 0.0050 0.9950 2.5758 869.56 524.21 1,442. 300 0.0033 0.9967 2. 7131 993.66 599.03 1,648. 400 0.0025 0.9975 2.8070 1,088.73 656.34 1,805. 500 0.0020 0.9980 2.8782 1,166.68 703.33 1,935. 1000 0.0010 0.9990 3.0902 1,433.81 864.37 2,378.

c) DISTRIBUCION LOG - PEARSON III O GAMA DE TRES PARAMETROS

Parametros Estadisticos Campo Normal N = 37. CS = 3. Cv = 1. Campo Transformado QY = 4. SY = 0. CSY = - 0. K = F´(1-1/TR) K = F´ 0. Z = 2. Z^2 - 1= 4. Z^3 - 6Z= - 1. CS/6 = - 0. KT = 2. QESP = Exp(QY + KT SY) QESP = 632. Iintervalo de Confianza 386.13 1,036. Factor de Frecuencia KT = Z + (Z^2 - 1) (CS/ 6) + (1/3) (Z^3 - 6Z) (CS/ 6)^2 - (Z^2 - 1) (CS/ 6)^3 + Z (CS/ 6)^4 + (1/3) (CS/ 6)^5 y = 97.929ln(x) + 36. R² = 0. 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1, 1 10 100 Caudal (m3/s) Periodo de Retorno (Años)

METODO DE GUMBEL

TR (Años) Probabilidad Z KT QESP Intervalo de confianza (-) (+) 2 0. 5000 0.0000 0.0176 72.30 55.59 94. 5 0.2000 0.8416 0.8463 161.83 119.12 219. 10 0.1000 1.2816 1.2697 244.25 171.55 347. 25 0.0400 1.7507 1.7139 376.16 248.88 568. 50 0.0200 2.0537 1.9969 495.28 314.27 780. 75 0.0133 2.2164 2.1474 573.35 355. 49 924. 100 0.0100 2.3263 2.2487 632.70 386.13 1,036. 150 0.0067 2.4747 2.3848 722.17 431.32 1,209. 200 0.0050 2.5758 2.4770 789.94 464.86 1,342. 300 0.0033 2.7131 2.6017 891.74 514.25 1,546. 400 0.0025 2.8070 2.6868 968.60 550.83 1,703. 500 0.0020 2.8782 2.7509 1,030.94 580.12 1,832. 1000 0.0010 3.0902 2.9412 1,240.45 676.24 2,275.

De acuerdo a la información estadísticas de máximas descargas mensuales registradas en

la estación “Salinar” del río, se ha calculado el caudal de diseño con un periodo de retorno

de 10 0 años utilizando la formulas empíricas de diseño en los métodos estadísticos ya

presentados por lo cual se obtuvo un caudal de diseño de Q=490.00m3/s.

y = 93.347Ln(x) + 84. R^2 = 0. 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1, 1 10 100 Caudal (m3/s) Pariodo de Retorno (Años)

LOG-PEARSON III

Tabla N° 02 CLASIFICACION SEGÚN EL TAMAÑO DE PARTICULAS Tamaño (mm) Tipo de material 4000 - (^2000) Canto rodado muy grande 2000 - (^1000) Canto rodado grande 1000 - (^500) Canto rodado medio 500 - (^250) Canto rodado pequeño 250 - (^130) Cascajo grande 130 - (^64) Cascajo pequeño 64 - (^32) Grava muy gruesa 32 - (^16) Grava gruesa 16 - (^8) Grava media 8 - (^4) Grava fina 4 - (^2) Grave muy fina 2 - (^1) Arena muy gruesa 1 - (^) 0.500 Arena gruesa 0.500 - (^) 0.250 Arena media 0.250 - (^) 0.1 25 Arena fina 0.125 - (^) 0.062 Arena muy fina 0.062 - (^) 0.031 Limo grueso 0.031 - (^) 0.016 Limo medio 0.016 - (^) 0.008 Limo fino 0.008 - (^) 0.004 Limo muy fino 0.004 - (^) 0.002 Arcilla gruesa 0.002 - (^) 0.001 Arcilla media 0.001 - (^) 0.000 5 Arcilla fina 0.0005 - (^) 0.00024 Arcilla muy fina Fuente : UNION GEOFISICA AMERICANA (AGU)

Diámetro medio (D 100 ) = 9.52500 =====> Grava media

Material : =====> NO COHESIVO

Tabla N° 03 SELECCIÓN DE x EN SUELOS COHESIVOS (Tn/m3) o SUELOS NO COHESIVOS (mm) Peso específico Tn/m X 1/(X +1) D (mm) X 1/(X +1) 0.80 0.52 (^) 0.66 0.05 0.43 (^) 0. 0.83 0.51 (^) 0.66 0.15 0.42 (^) 0. 0.86 0.50 (^) 0.67 0.50 0.41 (^) 0. 0.88 0.49 (^) 0.67 1.00 0.40 (^) 0. 0.90 0.48 (^) 0.68 1.50 0 .39 (^) 0. 0.93 0.47 (^) 0.68 2.50 0.38 (^) 0. 0.96 0.46 (^) 0.68 4.00 0.37 (^) 0.

Ps (T/m^3 ) Dm (mm)

- X

1/(X +1) = 9.53 X

• 1,985 24.
• 1,986 56.
• 1,987 65.
• 1,988 36.
• 1,989 99.
• 1,990 14.
• 1,991 29.
• 1,992 19.
• 1,993 116.
• 1,994 66.
• 1,995 32.
• 1,996 98.
• 1,997 14.
• 1,998 694.
• 1,999 118.
• 2,000 197.
• 2,001 163.
• 2,002 8 8.
• 2,003 98.
• 2,004 95.
• Año Caudal (QX) (QX - QP)^2 (QX - QP)^3 Ln (QX) ( Ln (QX)-QY)^2 ( Ln (QX)-QY) con la aplicación de los siguientes modelos probabilísticos:
• 1,968 14.34 9,122 - 871,272.30 2.66 2.56 - 4.
• 1,969 59.01 2,585 - 131,410.62 4.08 0.03 - 0.
• 1,970 42.3 4,563 - 308,238.22 3.74 0.27 - 0.
• 1,971 163.44 2,872 153,899.83 5.10 0.69 0.
• 1,972 188.76 6,227 491,345.75 5.24 0.95 0.
• 1,973 232.99 15,163 1,867,203.83 5.45 1.41 1.
• 1,974 66.59 1,871 - 80,960.99 4.20 0.00 0.
• 1,975 179.72 4,882 341,084.63 5.19 0.86 0.
• 1,976 87.78 487 - 10,750.75 4.47 0.04 0.
• 1,977 147.95 1,452 55,303.99 5.00 0.54 0.
• 1,978 12.42 9,493 - 924,879.89 2.52 3.04 - 5.
• 1,979 89.46 416 - 8,477.86 4.49 0.05 0.
• 1,980 19.11 8,234 - 747,143.61 2.95 1.73 - 2.
• 1,981 124.59 217 3,202.17 4.83 0.31 0.
• 1,982 26.70 6,914 - 574,903.87 3.28 0.96 - 0.
• 1,983 300.33 36,282 6,911,056.60 5.7 0 2.08 2.
• 1,984 179.93 4,911 344,169.38 5.19 0.86 0.
• 1,985 24.86 7,223 - 613,919.99 3.21 1.10 - 1.
• 1,986 56.04 2,896 - 155,812.42 4.03 0.06 - 0.
• 1,987 65.59 1,959 - 86,706.20 4.18 0.01 0.
• 1,988 36.17 5,429 - 399,998.54 3.59 0.46 - 0.
• 1,989 99.92 99 - 979.31 4.60 0.12 0.
• 1,990 14.23 9,143 - 874,286.12 2.66 2.59 - 4.
• 1,991 29.43 6,467 - 520,116.90 3.38 0.78 - 0.
• 1,992 19.44 8,174 - 739,021.71 2.97 1.68 - 2.
• 1,993 116.19 40 254.77 4.76 0.24 0.
• 1,994 66.14 1,911 - 83,513.86 4.19 0.01 0.
• 0.98 0.45 0.69 6.00 0.36 0.
• 1.00 0.44 0.69 8.00 0.35 0.
• 1.04 0.43 0.70 10.00 0.34 0.
• 1.08 0.42 0.70 15.00 0.33 0.
• 1.12 0.41 0.71 20.00 0.32 0.
• 1.16 0.40 0.71 25.00 0.31 0.
• 1.20 0.39 0.72 40.00 0.30 0.
• 1.24 0.38 0.72 60.00 0.29 0.
• 1.28 0.37 0.73 90.00 0.28 0.
• 1.34 0.36 0.74 140.00 0.27 0.
• 1.40 0.35 0.74 190.00 0.26 0.
• 1.46 0.34 0.75 250.00 0.25 0.
• 1.52 0.33 0.75 310.00 0.24 0.
• 1.58 0.32 0.76 370.00 0.23 0.
• 1.64 0.31 0.76 450.00 0.22 0.
• 1.71 0.30 0.77 570.00 0.21 0.
• 1.80 0.29 0.78 750.00 0.20 0.
• 1.89 0.28 0.78 1,000.00 0.19 0.
• 2.00 0.27 0.
  • 0.3424 0. 1/(X +1) =