Tabla 55 Proceso propuesto para cálculo del azud

PASO PROCESO

Tabla 55 Proceso propuesto para cálculo del azud

Paso 1 Determinar el caudal máximo de crecida y la altura total generada por los 2/3 de este caudal en la sección del río en un tiempo de retorno mínimo de 25 años, en donde se construirá el azud.

Paso 2 Calcular la altura de carga sobre la cresta época de crecida (Ho)

ECUACIÓN O ÁBACO

Paso 3 Calcular la carga por velocidad a la entrada del azud para escoger las contantes de k y n que definirán el perfil del azud

3 2 �� = √����

ℎ��

��2 2�� Paso 4 Definir intervalos constantes en x para calcular las alturas del azud (y) �� =��∗(�� ����

) Paso 5 Determinar las dimensiones para la curvatura aguas arriba del azud Ilustración 18

Paso 6 Calcular la altura de agua al pie del azud para posteriormente calcular la disipación de energía por medio de un resalto hidráulico

La altura de agua al pie del azud se determina con la siguiente ecuación:

�� ��√2��(���� +��1

−��������) Ecuación 47 Calado contraído

Donde:

dcon. – Altura al pie del azud o calado contraído, m q. – Caudal específico, m3/s k. coeficiente de pérdida, 1 – 0.9

Para que el resalto se introduzca inmediatamente al pie del azud se toma esta altura (dcon) como el calado contraído inicial de un resalto hidráulico, esto permitirá disipar energía al pie del azud20 . Conocidas las dimensiones del azud es necesario comprobar la estabilidad de este, comprobando la seguridad del lecho y las fuerzas de empuje del agua sobre el azud.

20 Ver sección de cálculo de Resalto hidráulico en el literal 1.3.1 para determinar la longitud del pie del azud en donde se concentrará el resalto hidráulico.

1.2. ESTRUCTURAS DE RETENCIÓN DE SÓLIDOS 1.2.1. REJILLA LATERAL

Las rejillas permiten el paso de agua hacia la captación obstaculizando el paso de troncos, piedras u otros elementos, el ángulo entre la dirección del canal y el río se determina con la siguiente ecuación

Donde:

�� = 0−������������(����/����) Ecuación 48 Ángulo de la rejilla

α. - ángulo de la rejilla Vr. –velocidad media del río, m/s Ve. – Velocidad de entrada al canal, m/s

Recomendaciones de velocidades para tomas en la rejilla de entrada a la captación:

- Tomas derivación directa no sumergidas: 0,0 a 0,2 m/s - Tomas derivación directa derivación sumergidas: 0,1 a 0,3 m/s - Tomas derivación directa fáciles de captación 0,0 a 0,8 m/s - Tomas con rejilla de fondo: 0,2 a 0,4 m/s Al diseñar la reja observar lo siguiente:

- Si se prevé derivar el agua con ayuda de un azud, colocar la rejilla aguas arriba del mismo - Los barrotes deben ser lo suficientemente fuertes para resistir el impacto de sólidos. - Los barrotes deben estar al ras o sobresalir del muro para facilitar la limpieza

�� �� =( )−1 ��������������������������

��=��+��∗�� Ecuación 49 Número de barrotes Ecuación 50 Largo total de la rejilla

Donde:

b. - Ancho efectivo de la rejilla, calculado como vertedero, m n. –Número de barrotes e. -Espaciamiento entre barrotes entre 2 a 5 cm. B. - Largo total de la rejilla, m t. –Grosor de barrotes, m

1.2.2. REJILLA DE FONDO

Consideraciones para construir una rejilla de fondo:

- En ríos de montaña con pendientes fuertes hasta del 10% o más. - Si existen crecientes súbitos causadas por aguaceros - Tienen pequeño contenido de sedimentos finos. - Se compone de la rejilla de fondo y la galería.