Ejercicio 2.6 Diseñe un dique-toma para captar un caudal de 10 l/s. la información de campo es la siguiente:

Procedimiento: Se dimensiona el vertedero central o de aguas medias. A partir de la topografía de la sección transversal se fija una longitud de cresta del vertedero. Es muy usual entre 1 y 2 metros. Sea L1=1.5m Por medio de la fórmula de Francis Para el caudal medio se tiene que

Luego H=0.05m = 5 cm La velocidad media con la que fluye la lámina de agua sobre el vertedero será: Valor aceptable Luego, el vertedero central de aguas medias se puede proyectar con las siguientes dimensiones: H1= 7cm L1= 1.5m

Lo cual significa que el vertedero tendrá una capacidad total de descarga igual a: Se calcula la carga de diseño a partir del caudal de diseño, en la fórmula d Francis.

Se calcula la carga sobre el vertedero asociada al caudal mínimo. Hd<Hmin esta condición garantiza la captación del caudal de diseño

Se dimensiona el vertedero de crecientes Se asume un valor para la longitud de cresta del vertedero L2= 4.0cm. Se calcula el valor del caudal de descarga por el vertedero de creciente así: Luego se obtiene la carga sobre la cresta de creciente generada por Q2

Para fines prácticos puede tomarse un valor de H2= 20cm esto prevé la posibilidad de tener que evacuar el caudal de creciente mayor que el esperado. El vertedero de creciente puede proyectarse con las siguientes dimensiones: H2= 20cm L2= 4m Cálculo del área de captación. La ecuación de orificio sumergido establece que:

donde: Q: caudal en m3/s Cd: coeficiente de descarga donde: Q: caudal en m3/s Cd: coeficiente de descarga. A: área de la sección del orificio. H: gradiente hidráulico en m.

Se asume para el dique un ancho de corona de 0 Se asume para el dique un ancho de corona de 0.45 m y el vertedero central y el de creciente un ancho E= 0.20m. Teniendo en cuenta los datos anteriores se asume un ancho de rejilla F=0.10m Se selecciona la rejilla. Se asume un ancho de la barra = 1 cm. Se asume un espacio entre rejillas = 0.5 cm. Longitud asumida de la barra, F=0.10m

Área espacio parcial= Numero total de espacios requeridos= N° barras = N° espacios-1 = 58-1 = 57 barras Longitud Total de la Rejilla = 58(0.5) + 57(1.0)= 86 cm 86cm < 150 cm La longitud requerida es menor que la longitud disponible del vertedero central. Es recomendable que el dique tenga la cara aguas abajo con una forma igual al perfil de la lámina del agua vertiente. Los perfiles tipo Creager se ajustan bien a este tipo de obras que persiguen evitar la socavación de agua debajo de la estructura y su posible destrucción