Hidráulica - Obras de captación: diseño hidráulico de bocatomas

OBRAS DE CAPTACION DISEÑO HIDRAULICO DE CANALES.
Las obras de captación y diseño hidráulico de canales son componentes fundamentales en la ingeniería hidráulica y civil, destinadas a gestionar el flujo de agua de manera eficiente y segura. Estas obras son esenciales en proyectos de irrigación, abastecimiento de agua, control de inundaciones y otras aplicaciones relacionadas con el manejo del agua. Captación de Agua:

Definición: La captación de agua se refiere al proceso de recolección y desviación del agua desde una fuente natural, como ríos, arroyos o embalses, hacia un sistema de conducción o almacenamiento.

1. Obras de captación:
Diseño Hidráulico de Bocatomas
M.Sc. Nadia Brigitte Sanabria Méndez
Nombre: Facultadde Ingeniería-Ingeniería Agrícola

2. Obra de captación
Estodaaquellaestructuraqueseubicacercadeunafuentedeaguasuperficial
osubterránea,económicamenteviableparaquefuediseñada,(Acueductos,
Generacióndeenergía,oRiego),porloanterior,eltipodecaptacióndepende
delafuentedeabastecimientodelfluido(RomeroySerna,1993).
Algunoscriteriosparalalocalizacióndelasobrasdecaptaciónenríoso
manantialessonlossiguientes:
1.Elcaudaldelafuentedeabastecimientodebesermayorqueelcaudalde
diseñoylaprofundidadmínimadelafluentenodebesermenorquela
profundidaddediseño.
2.Elcaudaldelafluentedebeserconstanteylaestabilidaddelsuelodebe
serfirme.
3.Laaltura(Cargahidráulica)debegarantizarlallegadadelaguaalsitiode
destino

3. Obra de captación-Bocatoma
Laubicacióndelaobradecaptacióndebequedaraunaalturaconvenientedel
fondodelafluente,yenunacurva,alaorillaexterior,enunlugarprotegidopor
laerosiónysocavación.
Algunasvecesesnecesariolaconstruccióndeunmuroinclinadoconrespectoa
ladireccióndelacorriente,asimismo,muroslateralesparaprotegery
acondicionarlaentradadelflujoalazonadecaptación.
Pararealizarunbuendiseño,esnecesariorealizarunestudiohidrológicoala
cuencaparadeterminarelcaudalmáximo,mínimoymediodelafluente
principal,conloscaudalesmáximossepuederealizarmedidasdeprotecciónde
laestructuraenmáximasavenidas.Elcaudalmínimo,limitaelcaudalacaptaro
caudaldediseño,paraasegurarsuministrodelrecursohídricoenépocasde
verano.

4. Obra de captación
Sedefinecomounaestructuradestinadaacaptaroextraerunadeterminada
cantidaddeaguadeunafuentedeabastecimiento.
Laproyeccióndeunaobradecaptacióndependendelusoqueestavayaa
tenerydelascaracterísticahídricasehidráulicasdelafuentede
abastecimiento.Porlaformadecaptarlasobrassepuedenclasificaren:
1.Captacioneslaterales
2.Captacióndefondoosumergidas-(DiqueToma-BocatomaSumergida)
3.Captacióndelechofiltrante
4.Estacionesdebombeo
5.Captaciónenfuentessubterráneas.

5. Parámetros de diseño
Paraeldiseñodeacueductosruralessetieneencuentalossiguientesparámetros.
1.PeríodosdeDiseño
Deacuerdoalaresolución330de2017ensuartículo40paratodosloscomponentesdesistemasde
acueductos,alcantarilladosyaseoseadoptaperiododediseñode25años.
2.DotaciónNetaMáxima
Deacuerdoalaresolución330de2017ensuartículo43.Lademandadeberealizarsedeacuerdoa
informaciónhistóricadeconsumodeaguapotable.Sinembargolosconsumosnodebensuperarlos
máximosestablecidosacontinuación:
Altura Promedio sobre el Nivel del
Mar del la Zona Atendida.
Dotación Neta Máxima (L/Hab/Día)
> 2000 m.s.n.m 120
1000-2000 m.s.n.m 130
< 1000 m.s.n.m 140
Tabla 1. Dotación Neta Máxima por Habitante según altura Promedio sobre el Nivel del Mar del la Zona Atendida.

6. Parámetros de diseño
Tabla 2. Dotación doméstica Tabla 3. Valores de consumo de agua
(Schocklisth)
Población
(Hab.)
Dotación Mínima
(L/Hab-día)
1000 100
5000 125
25000 150
50000 160
100000 170
Bebida y Cocina
Lavado de platos20-30/Hab-día
Aseo personal (Ducha)20-75/Hab-día
Lavado de ropa 10-15/Hab-día
Inodoros 15-20 descarga
Lavado de pisos 1.5 l/m^2
Riego de Jardines1.5 l/m^2
Lavado de Automovil250-300 l

7. Parámetros de diseño
3.DotaciónBruta
Deacuerdoalaresolución330de2017ensuartículo44.
D&#3627408463;??????&#3627408482;&#3627408481;&#3627408462;=
D????????????&#3627408481;&#3627408462;
(1−%&#3627408477;)
•Donde,
•D&#3627408463;??????&#3627408482;&#3627408481;&#3627408462;= dotación bruta.
•D????????????&#3627408481;&#3627408462;= dotación neta
•%??????= pérdidas máximas admisibles (no deberá superar el 25%)

8. Parámetros de diseño
4.Consumos
a)Consumomediodiario(q):Consumosdurante24horasobtenidocomoelpromediodeconsumos
diariosenunperiododeunaño.
b)Consumomáximodiario(QMD):Consumodurante24horasobservadoenunperiododeunaño,
sintenerencuentalasdemandascontraincendios.
c)Consumomáximohorario(QMH):Consumomáximoobservadoenunahoraenunperiododeun
añosintenerencuentalademandacontraincendios.
d)Coeficientedeconsumomáximodiario(K1):Relacióndeconsumomáximodiarioyconsumo
mediodiario.Criteriodeacuerdoalaresolución330de2017parapoblacionesmenoresoigualesa
12500habitantesK1=1.3yparapoblacionesmayores12500habitantesK1=1.2.
e)Coeficientedeconsumomáximohorarioconrelaciónalconsumomáximodiario(K2)yel
consumomediodiarioCriteriodeacuerdoalaresolución330de2017parapoblacionesmenoreso
igualesa12500habitantesK2=1.6yparapoblacionesmayores12500habitantesK2=1.5

9. Parámetros de diseño
Paraeldiseñodeacueductosruralessetieneencuentalossiguientesparámetros.
f)Coeficientedeconsumomáximohorario(M):Relaciónentreconsumomáximohorario
yconsumomediohorario,esteestárelacionadoconK1yK2(M=K1*K2)
Elconsumomáximodiarioseráigualalproductodelconsumomediodiarioporel
coeficienteK1:
&#3627408452;&#3627408448;&#3627408439;=&#3627408478;∗&#3627408446;1
Dónde:
QMD=Consumomáximodiario(lps)
q=Consumomediodiario(lps)
K1=Coeficientedeconsumomáximodiario

10. Parámetros de diseño
Elconsumomáximohorario(QMH)seráigualalproductodelconsumomediodiario(QMD)porel
coeficientemáximodiario(M):
&#3627408452;&#3627408448;&#3627408443;=&#3627408478;∗&#3627408448;
Dónde:
QMH=ConsumomáximoHorario(lps)
q=Consumomediodiario(lps)
M=Coeficientemáximohorario.
Elconsumomediodiario:
&#3627408478;=
&#3627408477;∗&#3627408465;
86400
Dónde:
q=Consumomediodiario(lps)
p=Poblacióndediseño
d=Dotaciónportodoconcepto(l/hab/día)

11. Parámetros de diseño
4.CaudaldeDiseño
Deacuerdoalaresolución330de2017ensuartículo47
Componente
Caudal de
Diseño
Captación de fuente Superficial
Hasta 2 Veces
QMD
Captación de fuente SubterráneaQMD
Desarenador QMD
Aducción QMD
Conducción QMD
Tanque QMD
Red de Distribución QMD

12. Parámetros de diseño
ProyeccióndelaPoblación:
Esunpasoclaveyfundamentalparaladeterminacióndelgastoocaudalconelcualse
iniciaráeldiseñodeunsistemadecaptacióndeagua.Silaproyeccióndelapoblaciónse
hacepordebajoalatasadecrecimientorealdelapoblación,sepresentaránproblemas
defuncionamiento,enelcortoymedianoplazo,porineficienciadelsistemacausando
problemassociales,económicosypolíticos.Porelcontrario,sielpronósticodela
poblaciónserealizaconunatasadecrecimientodelapoblaciónporencimadelareal,se
construiránobrassobredimensionadas,generandoaltoscostosenlaconstrucción,
mantenimientoyoperacióndelsistema.
Basadoenloanterior,esindispensablecontarconunmétododepronósticooproyección
delapoblación,lomásajustadoposiblealascondicionesdezonayteniendoencuentael
registrohistórico.

13. Parámetros de diseño
Cuandosetieneencuentalosdatoshistóricosdelapoblaciónobjetivosepueden
emplearlossiguientesmétodos.
✓Métodoaritmético(lineal)
✓MétodoGeométrico
✓Curvasdecrecimiento
✓Métododelmejorajusteaunaecuación(Excel)
✓Modelos(ARX,ARMAX,ARIMAX,FiltrosdeKalman,RedesNeuronales).

14. Enestemétodoseasumequelapoblacióntieneunatasaconstantedecrecimiento
aritmético,Gráficamenteserepresentaenunalínearecta.Estemétodoesaplicablea
localidadespequeñasenespecialruralesociudadesgrandesconcrecimiento
estabilizadoyqueposeeáreasdedesarrollofuturonulo.Laexpresiónmatemáticaque
describeestemétodoes:
1.
&#3627408465;&#3627408477;
&#3627408465;&#3627408481;
=&#3627408446;,endonde→→→&#3627408465;&#3627408477;=&#3627408446;∗&#3627408465;&#3627408481;,→→→&#3627408444;&#3627408475;&#3627408481;&#3627408466;&#3627408468;&#3627408479;&#3627408462;&#3627408475;&#3627408465;&#3627408476;&#3627408480;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408470;&#3627408466;&#3627408475;&#3627408466;
2.׬
&#3627408451;0
&#3627408451;1
&#3627408465;&#3627408477;=׬
&#3627408481;0
&#3627408481;1
&#3627408446;&#3627408465;&#3627408481;→→→&#3627408451;1−&#3627408451;0=&#3627408446;&#3627408481;1−&#3627408481;0,&#3627408465;&#3627408466;&#3627408480;&#3627408477;&#3627408466;&#3627408471;&#3627408462;&#3627408475;&#3627408465;&#3627408476;&#3627408480;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408470;&#3627408466;&#3627408475;&#3627408466;:
3.&#3627408446;=
&#3627408451;1−&#3627408451;0
&#3627408481;1−&#3627408481;0
,&#3627408481;&#3627408462;&#3627408474;&#3627408463;&#3627408470;é&#3627408475;&#3627408480;&#3627408466;&#3627408477;&#3627408482;&#3627408466;&#3627408465;&#3627408466;&#3627408466;&#3627408480;&#3627408464;&#3627408479;&#3627408470;&#3627408463;&#3627408470;&#3627408479;&#3627408462;&#3627408480;í:&#3627408446;=
&#3627408451;1−&#3627408451;0
&#3627408474;
Método Aritmético (Lineal)

15. Dónde:
&#3627408474;=PeriodoentreloscensosP1yP0
&#3627408481;1=tiempocorrespondientealcensoP1
&#3627408481;0=tiempocorrespondientealcensoP0
&#3627408472;=Tasadecrecimientoaritmético
Entonces:
&#3627408451;=&#3627408451;1+&#3627408475;[
&#3627408451;1−&#3627408451;0
&#3627408474;
]
Dónde:
&#3627408451;=poblaciónalfinaldelperiododediseño
&#3627408475;=Periodocomprendidoentreelúltimocensoconsideradoyelúltimoañodelcenso
dediseño
Método Aritmético (Lineal)

16. Enestemétodosepuedeemplearenciudadesquetodavíanohaalcanzadoun
desarrolloycrecenmanteniendounporcentajeuniformeenlospasosposteriores,Este
métodoserepresentaenunacurvadeinteréscompuesto.Laecuaciónquedescribeeste
métodoes:
1.
&#3627408465;&#3627408477;
&#3627408465;&#3627408481;
=&#3627408479;&#3627408477;,endonde→→→
&#3627408465;&#3627408477;
&#3627408477;
=&#3627408479;∗&#3627408465;&#3627408481;,→→→&#3627408444;&#3627408475;&#3627408481;&#3627408466;&#3627408468;&#3627408479;&#3627408462;&#3627408475;&#3627408465;&#3627408476;&#3627408480;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408470;&#3627408466;&#3627408475;&#3627408466;
Dónde:
&#3627408477;=Población
&#3627408479;=Constantedecrecimientogeométrico
&#3627408481;=tiempo
&#3627408475;=Númerodeañosentreelúltimocensoyelúltimoañodelperiododediseño
2.׬
&#3627408451;0
&#3627408451;1&#3627408465;&#3627408477;
&#3627408477;
=׬
0
&#3627408475;
&#3627408479;&#3627408465;&#3627408481;→→→&#3627408444;&#3627408475;
&#3627408451;1
&#3627408451;0
=&#3627408479;&#3627408475;,
Método Geométrico

17. 3.&#3627408444;&#3627408475;
&#3627408451;1
&#3627408451;0
=&#3627408479;&#3627408475;
4.
5.&#3627408451;=&#3627408451;
1&#3627408466;
&#3627408479;&#3627408475;
&#3627408479;=
&#3627408444;&#3627408475;&#3627408451;1/&#3627408451;0
(&#3627408481;1−&#3627408481;0)
&#3627408479;=
&#3627408444;&#3627408475;&#3627408451;1)−ln(&#3627408451;0
(&#3627408481;1−&#3627408481;0)

18. Acontinuaciónsepresentanlosmétodosanteriormenteexpuestosenlapoblaciónde
CampoalegreeneldepartamentodelHuila,lasiguientetablamuestranlosdatos
históricosdecrecimientodelaPoblación.
AñoPoblación AñoPoblación AñoPoblación AñoPoblación
1985 25021 1994 29101 2003 31619 2012 33757
1986 25470 1995 29422 2004 31906 2013 33949
1987 25955 1996 29711 2005 32178 2014 34133
1988 26447 1997 29978 2006 32442 2015 34306
1989 26949 1998 30252 2007 32687 2016 34470
1990 27440 1999 30520 2008 32917 2017 34627
1991 27917 2000 30790 2009 33138 .
1992 28355 2001 31064 2010 33353 .
1993 28751 2002 31342 2011 33563 2042

19. &#3627408446;=
&#3627408451;1−&#3627408451;0
&#3627408481;1−&#3627408481;0
,→→→&#3627408462;&#3627408480;í:&#3627408446;=
34627−28355
25
=250.88
Elperiodoentreloscensosesde25años:
&#3627408451;
2042=&#3627408451;1+&#3627408475;
&#3627408451;1−&#3627408451;0
&#3627408474;
→→→&#3627408451;
2042=34627+25250.88=&#3627409362;??????&#3627409366;&#3627409367;&#3627409367;&#3627408521;&#3627408514;&#3627408515;&#3627408522;&#3627408533;&#3627408514;??????&#3627408533;??????&#3627408532;
Año P0 P1
1992 28355
2017 34627

20. &#3627408479;&#3627408475;=&#3627408444;&#3627408475;
&#3627408451;1
&#3627408451;0
=→→&#3627408479;=
&#3627408444;&#3627408475;(&#3627408451;1)−&#3627408473;&#3627408475;&#3627408451;0
(&#3627408481;1−&#3627408481;0)
&#3627408480;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408470;&#3627408466;&#3627408475;&#3627408466;:
&#3627408479;=
&#3627408444;&#3627408475;34627)−ln(28355
25
=0.00799
&#3627408451;
2042=&#3627408451;1∗&#3627408466;
&#3627408479;&#3627408475;
,&#3627408462;&#3627408480;í&#3627408474;&#3627408470;&#3627408480;&#3627408474;&#3627408476;:&#3627408451;=34627∗&#3627408466;
0.00799∗25
=&#3627409362;&#3627409360;&#3627409360;&#3627409366;&#3627409361;&#3627408521;&#3627408514;&#3627408515;&#3627408522;&#3627408533;&#3627408514;??????&#3627408533;??????&#3627408532;
Año P0 P1
1992 28355
2017 34627

21. y = 3.99E-58x18.75
R² = 0.964
y = 0.0002239e0.009362x
R² = 0.9632
y = -5.144x2 + 2.088x -2115E+07
R² = 0.9984
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020
Población proyectada en Campoalegre

22. Diseño Bocatoma Lateral
1.Estetipodeestructurasesconvenientecuandoelcaudaldelafuentede
abastecimientoesrelativamentegrande.
2.Estadebeserubicadaalfinaldeunacurva(meandro)yenlaorilla
exteriorenunlugarprotegidoporlaerosiónysocavación.
Construccióndemuronormaloinclinadoconrespectoaladirecciónde
lacorriente,ademásdemuroslateralesparaprotegeryacondicionarla
entradadeagua.
3.Estudiodelcomportamientohidrológicodelacorriente,caudales
máximosymínimosylacurvadeduracióndeloscaudalesnormales.

23. Diseño de la rejilla, Parámetros
generales
Limpieza Manual
Limpieza Mecánica
Velocidad a través de rejas limpias
Mínima (m/s): 0,40
Máxima (m/s): 0,75
Tamaño de las varillas
Limpieza
ManualMecánica
Ancho (pulg) 0,5-1,50,5-1,5
Profundidad (cm) 2,5-7,52,5-7,5
Espaciamiento entre rejas (cm) 2,5-5,01,5-7,5
Velocidad de aproximación (m/s) 0,3-0,60,6-1,0
Pérdidas de carga H1 valor máximo (cm)
15 15
∅=30
0
&#3627408462;45
0
&#3627408438;&#3627408476;&#3627408475;&#3627408473;&#3627408462;&#3627408443;&#3627408476;&#3627408479;&#3627408470;??????&#3627408476;&#3627408475;&#3627408481;&#3627408462;&#3627408473;
∅=45
0
&#3627408462;90&#3627408438;&#3627408476;&#3627408475;&#3627408473;&#3627408462;&#3627408443;&#3627408476;&#3627408479;&#3627408470;??????&#3627408476;&#3627408475;&#3627408481;&#3627408462;&#3627408473;

24. Ejemplo de diseño Bocatoma
Lateral
1.Datos.
Poblaciónalfinaldelperiododediseño:20350habitantes
Dotación200(L/hab/día)
Caudalmediodiarioq=47.106L/s
K1=1.2
CaudalmáximodiarioQMD=1.2(47.106)=56,53=57L/s
Sitiodecaptación.
Anchodelrío7.5metros
Fondodelrío97.12m.s.n.m
Nivelmínimodeagua98.52m(Tirantemínimo1.40m)
Nivelmáximodeagua100.25m(Tirantemáximo3.13m)
Caudales:mínimo2.80m^3/symáximo35m^3/s
Caudaldediseño:(otorgandounampliomargendeseguridadyampliaciónfutura)Q-diseño=
3QMD
Qdiseño=171l/s
Rejillaconstruidaenvarillade1”(pulgada)espaciada1”inclinada75gradosconlahorizontal.

25. Diseño de la rejilla
Eldiámetrodelavarillayelespaciamientoentreellasretendrámaterialigualymayora
1”deespesor.
Entradadeaguaporlarejilla:Setomacomounvertederodecrestadelgada.Se
emplealaecuacióndeFrancisparavertederofrontaldecrestadelgada.
&#3627408452;
1=1.84&#3627408447;
&#3627408466;&#3627408443;
3/2
Dónde:
Q1=Caudalacaptar(Caudalcaptadosielvertederofueralibre(nosumergido))
(m^3/s)
Le=Longitudequivalentedelvertedero(m)
H=Cargasobrelacrestadelvertedero(m)

26. Diseño de la rejilla
Pérdidasenlarejilla:lasperdidassonmuypequeñasyaquelavelocidadsobreestaes
prácticamentenula.Esposiblerecurriralaexperienciaconunapérdidamínimade6cm.Sin
embargo,laecuacióndeKirsmmerdeterminaestapérdida.
ℎ=&#3627408437;(
&#3627408458;
&#3627408463;
)
4/3
ℎ&#3627408483;∗&#3627408480;&#3627408466;&#3627408475;∅
Dónde:
h=pérdidadecarga(m)
B=Factordeforma(1,79-1.87barrascircularesy2.42barrasrectangulares)(m)
W=espesordelabarra(m)
b=Espaciamientomínimoentrebarras(m)
V=velocidaddeaproximaciónen(m/s)
hv=Cargadelavelocidad(m)
∅=Angulodelabarrarespectoalahorizontal

27. Diseño de la rejilla
Aplicandolaecuación,asumiendounavelocidaddeaproximaciónde0.6(m/s)yreemplazandosetiene;
ℎ=1.87
0.0254
0.0254
4
3
0.0183∗&#3627408480;&#3627408466;&#3627408475;75=0.030&#3627408474;≈3&#3627408464;&#3627408474;
Cuandoseproyectaobstruccióndelarejillapormaterialesensuspensiónsedebeaumentarlaspérdidas
entre2y3veces.Siseseleccionaunfactordeseguridadde2entoncesh=6cm(experiencia).
FórmuladeVillemonte:
&#3627408452;=&#3627408452;
1(1−&#3627408454;
&#3627408475;
)
0.385
Dónde:
Q=Caudalquesenecesitacaptar(sumergidooahogado)=CaudaldeDiseño
Q1=Caudalcaptadosielvertederofueralibre(nosumergido)
S=Sumergencia
n=Exponenteenlafórmulacomovertederolibre(1.5)

28. Diseño de la rejilla
Sumergencia(S):
&#3627408454;=
(&#3627408443;−&#3627408477;é&#3627408479;&#3627408465;&#3627408470;&#3627408465;&#3627408462;)
&#3627408443;
Siseasumeunacargasobrelarejillade0.35m
&#3627408454;=
(0.35−0.06)
0.35
=0.83
EmpleandolaexpresióndeVillemonte:
&#3627408452;
1=
&#3627408452;
(1−&#3627408454;
&#3627408475;
)
0.385
=
0.171ൗ&#3627408474;
3
&#3627408480;
(1−0.83
1.5
)
0.385
=0.281ൗ&#3627408474;
3
&#3627408480;

29. Diseño de la rejilla
AhoraseemplealaecuacióndeFrancisparavertederolibreparadeterminar&#3627408447;
&#3627408466;
&#3627408447;
&#3627408466;=
&#3627408452;
1
1.84&#3627408443;
3/2
=
0.281
1.84∗0.35
3/2
=0.737≈0.74&#3627408474;
Númerodeespaciosenlarejilla:
&#3627408449;
&#3627408480;&#3627408477;=
&#3627408447;
&#3627408466;
&#3627408465;&#3627408470;á&#3627408474;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408479;&#3627408476;&#3627408465;&#3627408466;&#3627408473;&#3627408462;&#3627408483;&#3627408462;&#3627408479;&#3627408470;&#3627408473;&#3627408473;&#3627408462;
=
0.737
0.0254
=29,1≅29&#3627408466;&#3627408480;&#3627408477;&#3627408462;&#3627408464;&#3627408470;&#3627408476;&#3627408480;
Númerodevarillasenlarejilla
&#3627408449;
??????&#3627408462;&#3627408479;=(&#3627408449;
&#3627408480;&#3627408477;−1)=(29−1)=28&#3627408483;&#3627408462;&#3627408479;&#3627408470;&#3627408473;&#3627408473;&#3627408462;&#3627408480;
LongitudtotaldelarejillaLt:
&#3627408447;
&#3627408481;=&#3627408449;
&#3627408480;&#3627408477;∗&#3627408463;+&#3627408449;
??????&#3627408462;&#3627408479;∗&#3627408484;
&#3627408447;
&#3627408481;=29+28∗0.0254=1,448≅1,45&#3627408474;

30. Cámara de Derivación
Cámaradederivación:tendría
unasdimensionesde1,85x1.6
metrosenbasesuperiorparafácil
mantenimiento.
Figura 1. Planta de bocatoma lateral

31. Conducción Bocatoma-Desarenador
Laconduccióndelabocatoma-desarenadorparauncaudaliguala2
vecesQMD
&#3627408452;=2∗&#3627408452;&#3627408448;&#3627408439;
&#3627408452;=2∗57=114&#3627408447;/&#3627408454;=0.114
&#3627408474;
3
&#3627408480;
Eldesarenadordebeconstruirselomascercanoalabocatoma,enel
findenoconduciraguanotratadaquepuedeocasionarproblemas
porobstrucción.Generalmenteestaconduccióndebeestarentre50a
300metros.

32. Conducción Bocatoma-Desarenador
50 a 300 m

33. Ecuación de diseño
ParaductosconflujoporgravedadseemplealaecuacióndeManning.
&#3627408452;=
&#3627408436;&#3627408453;
2
3&#3627408454;
1
2
&#3627408475;
, Despejando en función del diámetro &#3627408452;=0,312∗
??????
8
3&#3627408454;
1
2
&#3627408475;
&#3627408452;=Caudal(m^3/s)
&#3627408436;=Áreadelaseccióndelflujo(m^2)
&#3627408453;=Radiohidráulico(m)
&#3627408454;=Pendientedelterreno(m/m)
&#3627408475;=CoeficientederugosidaddeManning.

34. Ecuación de diseño
DespejandoeldiámetrodelaecuacióndeManning,setiene:
&#3627408439;=1,548(
&#3627408475;&#3627408452;
&#3627408454;
1
2
)
3
8
Cuandosecalculeeldiámetroconestaecuaciónsedebeseleccionareldiámetro
comercialsuperior(mínimo6”).Conestediámetronuevo(Comercial)sedebe
calcularelcaudalatubolleno(&#3627408452;
0)ylavelocidad,lacualseobtendrádividiendoel
caudalatubollenoconeláreadeltubocomercialseleccionado.áreadelasección
delflujo(m^2)
&#3627408452;=Caudal(m^3/s)
&#3627408454;=Pendientedelterreno(m/m)
&#3627408475;=CoeficientederugosidaddeManning.

35. Conducción Bocatoma-Desarenador
1.Determinacióndelapendiente(S)
&#3627408454;=
(97,86−97,46)
50
=0,008≈0.8%
TuberíadeCementon=0.009
2.Determinacióndeldiámetro(D)
&#3627408439;=1,548(
0,009∗0,114
0,008
1
2
)
3
8=0,29&#3627408474;≈11,42"≈12“
12pulgadasesuntubocomercialparacemento

36. Conducción Bocatoma-Desarenador
3.CálculodelCaudalatuboLleno&#3627408452;
0
&#3627408452;
0=0,312∗
0,305
8
3∗0,008
1
2
0,009
=0,131
&#3627408474;
3
&#3627408480;
4.Cargahidráulicaalcentrodelatubería(Conundiámetrodetuberíade12”)
A=0.073m^2
&#3627408452;
0=0,61&#3627408436;2&#3627408468;&#3627408443;
&#3627408443;=
&#3627408452;
0
2
0,61∗&#3627408436;
2
∗2&#3627408468;
&#3627408443;=
0,131
&#3627408474;
3
&#3627408454;
2
0,61∗0.073
2
∗2∗9,81
&#3627408474;
&#3627408480;
2
=0.441≅0.44m

37. Conducción Bocatoma-Desarenador
5.Calculandolavelocidaddetubolleno(&#3627408457;
0)
&#3627408457;
0=
&#3627408452;0
&#3627408436;
0
Reemplazandolosvalores
&#3627408457;
0=
0,131
??????
3
??????
??????
4
∗0,305
2
=1.793
&#3627408474;
&#3627408480;
>0,60
&#3627408474;
&#3627408480;
Severificaquesecumplaelcriteriodevelocidadmínimaymáxima.

38. Conducción Bocatoma-Desarenador
VelocidadMínima
Lavelocidadmínimaespecificadaesde0,6m/satubolleno.Estecriterio
cumplelasnecesidadesdeobtenerunavelocidadenelductoqueseacapazde
arrastrarlaspartículasy/osedimentos.
Velocidadmáxima
Lavelocidadmáximaestáenfuncióndelmaterialenelcualestéconstruidoel
tubo,puesestavelocidaddebesertalquenodañeoerosionelatubería.
Diámetromínimo6”
1.Tuberíadegres5m/s
2.Tuberíadeconcreto4m/s.

39. Cotas
Cotanivelmínimodelrío=98.52m
Cotacrestadelvertedero=(Nivelmínimodelrío)-(Cargasobreelvertedero)
Cotacrestadelvertedero=(98.52-0.35)=98.17m
Cotanivelmínimoalinteriordelacajadederivación:Cotamínimadelrio-pérdidas
enlarejilla
(98.52-0.06)=98.46metros
Cotaalejedelatubería=Cotamínimaenlacajadederivación–cargahidráulicaal
centrodelatubería.
CotaEjedelaTubería=98.46-0.44=98.02m
Cotabateatuberíasalidaaldesarenador:Cotaalejedelatubería–eldiámetrodela
tubería/2
Cotabateatuberíasalidaaldesarenador:=98.01−0.152=97.858&#3627408474;

40. Diseño de un bocatoma lateral
Figura 1. Planta de bocatoma lateral
Figura 2. Corte A-A bocatoma lateral

41. Bocatoma de Fondo

42. Bocatoma de Fondo
Eslabocatomadeusomásfrecuente
enlaszonasrurales,enespecialpara
laproyeccióndepequeñosacueductos
rurales,Consisteenunacaptación
sumergidacomosepuedeapreciaren
lafiguradeladerechaenlacual
tambiénseindicansuselementos.
Loselementosmásrelevanteenel
diseñodeunabocatomadeestetipo
son:eldimensionamientodelareja,el
cálculodelcaudaldecaptación,yel
dimensionamientodelcanalcolector.
Figura 3. Esquema general de bocatoma sumergida

43. Figura 4. Corte de planta

44. Bocatoma de Fondo
•Presa:sucotasuperiorestáalmismoniveldelacotadelfondodelrío.Se
construyegeneralmenteenconcretociclópeo,dentrodeellaseencuentrael
canaldeaducción.
•Soladossuperioroinferior:Ubicadosaguasarribayaguasdebajodelapresa,
tienenporobjetoprotegerladelaerosión.
•MurosLaterales:encauzanelaguahacialarejillayprotegenlostaludes.Su
anchodependedelaestabilidadestructural.Generalmenteseconstruyeen
concretociclópeo,elanchopuedeserdecmomenos,dependedela
estabilidaddelosmuros.
•Rejilla:Éstasecolocasobreelcanaldeaducciónqueseencuentradentrodela
presa.Lalongituddelarejilla,yportantoladelcanaldeaducciónpuedeser
menorquelalongituddelapresa,segúnlanecesidad.Elanchomínimoesde
40cmyellargomínimode70cm,parafacilitarlaoperacióndelimpiezay
mantenimiento.Losbarrotesyelmarcopuedenserdehierro,conseparación
entrebarrotesdecincoadiezcmydiámetrodelosmismosde½”,3/4”ó1”.

45. Bocatoma de Fondo
•Canaldeaducción:Recibeelaguaatravésdelarejillayentregael
aguacaptadaalacámaraderecolección.Tieneunapendienteentre1y
14%,conelfindedarunavelocidadadecuadayseguraparalas
laboresdemantenimiento.Laseccióndelcanalpuedeserrectangular
osemicircular.
•Cámaraderecolección:generalmenteescuadradaorectangular,con
murosenconcretoreforzadocuyoespesorpuedeserde30cmysu
alturaigualqueladelosmuroslaterales.Ensuinteriorseencuentra
unvertederodeexcesos,queentregaelaguaaunatuberíadeexcesos
queregresaalcauce.

46. Bocatoma de Fondo
Figura 6. Corte longitudinal
Figura 7. Corte transversal

47. DiseñodelaPresa
1.sedebeverificarqueelcaudaldediseño,caudalmáximodiario,seainferioral
caudalmínimodelrioenelsitiodelacaptación.
2.lapresaylagargantadelabocatomasediseñancomounvertederorectangularcon
doblecontracción.
&#3627408452;=1.84&#3627408447;&#3627408443;
3
2
Conelfindedeterminarelvalordelaláminadeaguaparalascondicionesdediseño
(QMD)yparalascondicionesmáximasymínimasdelrío,sedespejaelvalordeH.
&#3627408443;=
&#3627408452;
1.84&#3627408447;
2
3

48. Acausadelaexistenciadelascontraccioneslaterales,sedebehacerlacorrespondiente
correccióndelalongituddelvertimiento.
&#3627408447;
´
=&#3627408447;−0.1&#3627408475;&#3627408443;
DondeL:Longituddelvertedero,n:númerodecontraccionesyHlacargasobrela
crestadelvertedero.Lavelocidaddelaguaalpasarporlarejillaestádadapor:
&#3627408457;
&#3627408479;=
&#3627408452;
&#3627408447;
´
&#3627408443;
Porlogeneralestaseencuentracomprendidaente0.3y3m/s

49. Comosemencionóanteriormenteparadeterminarelanchodelcanaldeaducciónquees
elcualvaarecibirelaguacaptadaporlarejilla,sedebegarantizarunavelocidady
emplearlasecuacionesdelalcancedelchorroysepuedeestimarmediantelasiguiente
ecuación:
Anchodelcanaldeaducción:
&#3627408459;
&#3627408480;=0.36∗&#3627408457;
&#3627408479;
2
3
+0.60∗&#3627408443;
4
7; &#3627408459;
??????=0.18∗&#3627408457;
&#3627408479;
4
7
+0.74∗&#3627408443;
3
4;&#3627408437;=&#3627408459;
&#3627408480;+0.10
Dónde:
&#3627408459;
&#3627408480;=Alcancefilosuperior(m);&#3627408459;
??????=Alcancefiloinferior(m);&#3627408443;=Profundidaddela
láminadeaguasobrelapresa(m);B=Anchodelcanaldeaducción(m):&#3627408457;
&#3627408479;=Velocidad
delrío(m/s);

50. Figura 7. Captación a través de la rejilla al canal de aducción

51. Rejilla:Esconvenientequeseempleenbarrasenladireccióndelflujoelaguacaptadaporla
rejilla,eláreanetadelarejillasedeterminasegúnlasiguienteexpresión:
&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;=&#3627408462;∗&#3627408437;∗&#3627408449;
Dónde:&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;=áreanetadelarejilla(m^2);a=Separaciónentrebarrotes(m);N=Númerode
orificiosentrebarrotes.
Lasuperficietotaldelarejillaesaproximadamente:
&#3627408436;
&#3627408481;&#3627408476;&#3627408481;&#3627408462;&#3627408473;≈(&#3627408462;+&#3627408463;)∗&#3627408437;∗&#3627408449;
Dónde:&#3627408463;=Diámetrodecadabarroteovarilla(m):

52. Larelaciónentreeláreanetaytotales:
&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;
&#3627408436;
&#3627408481;&#3627408476;&#3627408481;&#3627408462;&#3627408473;
=
&#3627408462;
(&#3627408462;+&#3627408463;)
→→→→→&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;=
&#3627408462;
(&#3627408462;+&#3627408463;)
&#3627408436;
&#3627408481;&#3627408476;&#3627408481;&#3627408462;&#3627408473;
Reemplazandoeláreatotalenfuncióndelalongitudrealsetiene:
&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;=
&#3627408462;
(&#3627408462;+&#3627408463;)
&#3627408437;∗&#3627408447;
&#3627408479;

53. Elcaudalquepasaatravésdelarejillasepuedecalcularcon:
&#3627408452;=&#3627408446;∗&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;∗&#3627408457;
&#3627408463;
Dónde:&#3627408446;=0.90cuandoelflujoesparaleloalasección;&#3627408457;
&#3627408463;
velocidadentrebarrotes(máximade0.20m/sparadisminuirel
arrastredesólidoshacialarejilla.

54. Nivelesenelcanaldeaducción:
Suponiendoquetodoelcaudalsecaptaal
iniciodelcanalcomolomuestralafigura
8.Elniveldelaláminadeaguaarriba,se
obtienepormediodelunanálisisde
cantidaddemovimientoenelcanal.
ℎ
0=2ℎ
&#3627408466;
2
+ℎ
&#3627408466;−
&#3627408480;&#3627408447;
&#3627408464;
3
2
1
2
−
2&#3627408447;
&#3627408464;
3
Dónde:ℎ
0=Profundidadaguaarriba(m);ℎ
&#3627408466;=Profundidad
aguaabajo(m);ℎ
&#3627408464;=Profundidadcrítica(m);.&#3627408480;=pendiente
delfondodelcanal;&#3627408468;=aceleracióndelagravedad(9.81
m/s^2);&#3627408447;
&#3627408464;=Longituddelcanal=longituddelarejillamasel
espesordelmuro(m).

55. Bocatoma de Fondo
Paraquelaentradaalacámarade
recolecciónsehagaadescargalibrese
debecumplir:
ℎ
&#3627408466;=ℎ
&#3627408464;; ℎ
&#3627408464;=
&#3627408452;
2
??????∗&#3627408437;
2
1
3
Dónde:ℎ
0=Profundidadaguaarriba
(m);ℎ
&#3627408466;=Profundidadaguaabajo(m);
ℎ
&#3627408464;=Profundidadcrítica(m);.&#3627408480;=
pendientedelfondodelcanal;&#3627408468;=
aceleracióndelagravedad(9.81m/s^2);
&#3627408447;
&#3627408464;=Longituddelcanal=longituddela
rejillamaselespesordelmuro(m).
Figura 9. Rejilla de Captación

56. Bocatoma de Fondo
Diseñodelacámaraderecolección:sedebeemplearlasecuacionesdelalcancedel
chorro,peroreemplazándolosporlascondicionesdeinicio.
&#3627408459;
&#3627408480;=0.36∗&#3627408457;
&#3627408466;
2
3
+0.60∗ℎ
&#3627408466;
4
7
; &#3627408459;
??????=0.18∗&#3627408457;
&#3627408466;
4
7
+0.74∗ℎ
&#3627408466;
3
4
;&#3627408437;
&#3627408464;=&#3627408459;
&#3627408480;+0.30
Paraqueenlaecuacióndedimensionamientodelacámaraderecolecciónseaválida,la
velocidadalaentradadelacámaraderecolección,Ve,debesermayora0.3m/symenora
3m/s.
Sedebetenerencuentaqueloscálculoshidráulicosestablecenlascondicionesmínimasde
lacámaraderecolección,esindispensablequelasdimensionesdelacámaraseanmínimas
pararealizarelmantenimiento:

57. Bocatoma de Fondo
Figura 10. corte transversal en el canal de aducciónFigura 11. corte de la cámara de recolección

58. Bocatoma de Fondo
Desagüedelcanaldeexceso:Sedebetenerencuentaqueporencimadelarejillapasará
uncaudalsuperioralcaudaldediseño(máximoypromedio),porlotanto,setendráuna
láminadeaguasuperioraladediseño.Paraestimarelcaudalquecaptalarejillasepuede
emplearlaecuacióndelorificio.
&#3627408452;
&#3627408464;&#3627408462;&#3627408477;&#3627408481;&#3627408462;&#3627408465;&#3627408476;=&#3627408438;
&#3627408465;∗&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;2&#3627408468;∗&#3627408443;
Dónde:&#3627408452;
&#3627408464;&#3627408462;&#3627408477;&#3627408481;&#3627408462;&#3627408465;&#3627408476;
=caudalcaptado(m^3/s);&#3627408438;
&#3627408465;
=coeficientededescarga
(m);&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;
=áreaneta(m^2);&#3627408443;=alturadelaláminadeaguasobrelarejilla(m):
&#3627408452;
&#3627408466;??????&#3627408464;&#3627408466;&#3627408480;&#3627408476;=&#3627408452;
&#3627408464;&#3627408462;&#3627408477;&#3627408481;&#3627408462;&#3627408465;&#3627408476;−&#3627408452;
&#3627408465;??????&#3627408480;&#3627408466;ñ&#3627408476;

59. Lasiguienteeslainformacióndecaudalesdelríoylevantamientotopográfico.
➢Anchopromediodelcauce:3,0m
➢Caudalmínimo:0.25m^3/s
➢Caudalpromedio:0.70m^3/s
➢CaudalMaximo:2.0m^3/s
Poblaciónalfinaldelperiododediseño:5033habitantes
Dotación140(L/hab/día)
Caudalmediodiarioq=8.155L/s
K1=1.3
CaudalmáximodiarioQMD=1.3(8.155)=10.602L/S
CaudalDiseño=3QMD=31.805L/S
Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.

60. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
Teniendoencuentaelanchodelríoseproponeunanchode2metros,porlotanto,laláminade
aguaenlascondicionesdediseñoesde:
&#3627408443;
??????=
3/20.0318
1,84∗2.0
→→→→→→&#3627408443;
??????=
0.0318
1,84∗2.0
2
3
=0.0421≈4.2&#3627408464;&#3627408474;
Lacorrecciónparalosdoslateraleses:
&#3627408447;
′
=&#3627408447;−0.1&#3627408475;&#3627408443;→→→→&#3627408447;
′
=2.0−0.1∗2∗0.0421→→→&#3627408447;
′
=1.99&#3627408474;
Lavelocidaddelríosobrelapresaes:
&#3627408457;
&#3627408479;=
&#3627408452;
&#3627408447;
′
∗&#3627408443;
→→→→&#3627408457;
&#3627408479;=
0.0318
1.99∗0.0421
→→→&#3627408457;
&#3627408479;=0.38
&#3627408474;
&#3627408480;

61. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
Diseñodelarejillaycanaldeaducción:
Conlasecuacionesdelalcancedelchorro
sedeterminaelanchodelcanal:
&#3627408459;
&#3627408480;=0.36∗0.38
2
3
+0.60∗0.042
4
7→→
→&#3627408459;
&#3627408480;=0.287≈0.29&#3627408474;
&#3627408459;
??????=0.18∗0.38
4
7
+0.74∗0.042
3
4→→
→&#3627408459;
??????=0.172≈0.17&#3627408474;;
B=0.29+0.10=0.39≈0.40&#3627408474;

62. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
Longituddelarejillaynúmerodeorificios:Seadoptanbarrotesde¾(0.0191
m)conunaseparaciónentreellasde5cm,asimismo,sesuponeunavelocidad
entrevarillasiguala0.2m/s:
&#3627408452;=&#3627408446;∗&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;∗&#3627408457;
&#3627408463;→&#3627408465;&#3627408466;&#3627408480;&#3627408477;&#3627408466;&#3627408471;&#3627408462;&#3627408475;&#3627408465;&#3627408476;→&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;=
&#3627408452;
&#3627408446;∗??????
??????
→&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;=
0.0318
0.90∗0.2
→
&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;=0.177&#3627408474;
2
Reemplazandoeláreatotalenfuncióndelalongitudrealsetiene:
&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;=
&#3627408462;
(&#3627408462;+&#3627408463;)
&#3627408437;∗&#3627408447;
&#3627408479;→&#3627408465;&#3627408466;&#3627408480;&#3627408477;&#3627408466;&#3627408471;&#3627408462;&#3627408475;&#3627408465;&#3627408476;→→→&#3627408447;
&#3627408479;=
0.177∗0.05+0.0191
0.05∗0.4
→&#3627408447;
&#3627408479;=0.61&#3627408474;
Seadoptalalongituddelarejillaen0.70m,teniendoencuentalalongitudmínima
delarejillaporlotantoesnecesariorecalcular.

63. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
Seadoptalalongituddelarejillaen0.70m,porlotantoesnecesario
recalcular.
&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;=
&#3627408462;
(&#3627408462;+&#3627408463;)
&#3627408437;∗&#3627408447;
&#3627408479;→→→&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;=
0.05
0.05+0.0191
0.40∗0.70=0.203&#3627408474;
2
Elnúmerodeorificioses:
&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;=&#3627408462;∗&#3627408437;∗&#3627408449;→→→&#3627408449;=
&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;
&#3627408462;∗&#3627408437;
→→→&#3627408449;=
0.203
0.05∗0.4
=10.15≈11&#3627408476;&#3627408479;&#3627408470;&#3627408467;&#3627408470;&#3627408464;&#3627408470;&#3627408476;&#3627408480;

64. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;=0.05∗0.4∗11=0.22&#3627408474;
2
&#3627408452;=&#3627408446;∗&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;∗&#3627408457;
&#3627408463;→&#3627408465;&#3627408466;&#3627408480;&#3627408477;&#3627408466;&#3627408471;&#3627408462;&#3627408475;&#3627408465;&#3627408476;
&#3627408457;
&#3627408463;=
0.0318
0.9∗0.22
=0.161
&#3627408474;
&#3627408480;
&#3627408447;
&#3627408479;=
0.22∗0.05+0.0191
0.05∗0.4
=0.76&#3627408474;

65. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
Nivelesdeaguaenelcanaldeaducción:Aguasabajo.
ℎ
&#3627408466;=ℎ
&#3627408464;→ℎ
&#3627408464;=
&#3627408452;
2
??????∗&#3627408437;
2
1
3
→ℎ
&#3627408464;=
0.0318
2
9.81∗0.4
2
1
3
=0.086&#3627408474;
Aguasabajo:&#3627408447;
&#3627408464;=&#3627408447;
&#3627408479;+&#3627408466;&#3627408480;&#3627408477;&#3627408466;&#3627408480;&#3627408476;&#3627408479;&#3627408474;&#3627408482;&#3627408479;&#3627408476;=0.76+0.3=1.06seadoptauna
pendienteS=3%:
ℎ
0=2ℎ
&#3627408466;
2
+ℎ
&#3627408466;−
&#3627408480;&#3627408447;
&#3627408464;
3
2
1
2
−
2&#3627408480;&#3627408447;
&#3627408464;
3
ℎ
0=2∗0.086
2
+0.086−
0.03∗1.06
3
2
1
2
−
2∗0.03∗1.06
3
=0.122&#3627408474;

66. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
Laalturatotaldelosmurosdelcanaldeaducción:
&#3627408443;
0=ℎ
0+&#3627408437;&#3627408447;=0.122+0.15→&#3627408443;
0=0.272&#3627408474;≅0.28&#3627408474;
&#3627408443;
&#3627408466;=&#3627408443;
0+&#3627408480;∗&#3627408447;
&#3627408464;=0.28+(0.03∗1.06)→&#3627408443;
&#3627408466;=0.312≈0.31&#3627408474;
Lavelocidaddelaguaalfinaldelcanales:
&#3627408457;
&#3627408466;=
&#3627408452;
&#3627408437;∗ℎ
&#3627408466;
→→→&#3627408457;
&#3627408466;=
0.0318
0.4∗0.086
=0.92
&#3627408474;
&#3627408480;
&#3627408464;&#3627408482;&#3627408474;&#3627408477;&#3627408473;&#3627408466;&#3627408466;&#3627408473;&#3627408464;&#3627408479;&#3627408470;&#3627408481;&#3627408466;&#3627408479;&#3627408470;&#3627408476;

67. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
Diseñodelacámaraderecolección:sedebeemplearlasecuacionesdelalcancedelchorro,
peroreemplazándolosporlascondicionesdeinicio.
&#3627408459;
&#3627408480;=0.36∗0.92
2
3+0.60∗0.086
4
7=→→&#3627408459;
&#3627408480;=0.49≈0.50
&#3627408459;
??????=0.18∗0.92
4
7+0.74∗0.086
3
4=0.29&#3627408474;
B=L=&#3627408459;
&#3627408480;+0.30→→→→B=0.50+0.30→→→B=0.80&#3627408474;

68. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
Figura 11. corte de la cámara de recolección
Porfacilidad,accesoy
mantenimiento,seadoptauna
cámaracuadradade1.50m.El
bordelibredelacámaraesde
0.15metros.Seadopta0.40mal
fondoquedebeverificarse
cuandosecalculelaaducción.

69. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
Cálculodelaalturadelosmurosdecontención:sedebetenerencuentaelcaudal
máximodelrío,enestecasoes2.0m^3/s.
&#3627408443;
&#3627408474;&#3627408462;??????=
3/2 &#3627408452;
1,84∗2.0
→→→→&#3627408443;
&#3627408474;=
2
1,84∗2.0
2
3
=0.67&#3627408474;
Cálculo del caudal de exceso: se debe tener en cuenta el caudal promedio del río, en este
caso es 0.7 m^3/s.
&#3627408443;
&#3627408474;&#3627408466;&#3627408465;=
3/2 &#3627408452;
1,84∗2.0
→→→→&#3627408443;
&#3627408474;=
0.7
1,84∗2.0
2
3
=0.33&#3627408474;
&#3627408452;
&#3627408474;&#3627408466;&#3627408465;??????=&#3627408452;
&#3627408464;&#3627408462;&#3627408477;&#3627408481;&#3627408462;&#3627408465;&#3627408476;=&#3627408438;
&#3627408465;∗&#3627408436;
&#3627408475;&#3627408466;&#3627408481;&#3627408462;2&#3627408468;∗&#3627408443;→→→
&#3627408452;
&#3627408474;&#3627408476;=0.3∗0.222∗9.81∗0.33=0.168
&#3627408474;
3
&#3627408480;

70. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
Caudaldeexceso:
&#3627408452;
&#3627408466;??????&#3627408464;&#3627408466;&#3627408480;&#3627408476;=&#3627408452;
&#3627408464;&#3627408462;&#3627408477;&#3627408481;&#3627408462;&#3627408465;&#3627408476;−&#3627408452;
&#3627408465;??????&#3627408480;&#3627408466;ñ&#3627408476;=0.168−0.0318=0.136&#3627408474;
3
/&#3627408480;
Condiciones en el vertedero de exceso:
&#3627408443;
&#3627408466;??????&#3627408464;=
3/2 &#3627408452;
1,84∗1.5
→→→→&#3627408443;
&#3627408474;=
0.136
1,84∗1.5
2
3
=0.134&#3627408474;

71. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
Fondodelríoenelpuntodecaptación
✓Fondodelrío=100msnm
Láminasobrelapresa
✓Diseño=100+0.042=100.042msnm
✓Medio=100+0.33=100.33msnm
✓Máximo=100+0.67=100.67msnm
✓Coronadelosmurosdecontención=100+1.0=101msnm

72. Ejemplo de diseño de la
bocatoma de fondo.
Canaldeaducción
✓Fondoaguasarriba=100–0.28=99.72msnm
✓Fondoaguasabajo=100-0.31=99.69msnm
✓Láminaaguasarriba=99.72+0.122=99.842msnm
✓Láminaaguasabajo=99.72+0.086=99.806msnm
Cámaraderecolección
✓Láminadeagua=99.69–0.15=99.54msnm
✓Crestadelvertederodeexceso=99.54–0.134=99.406msnm
✓Fondo=99.406–0.40=99.006msnm

75. Literatura citada
•Hidráulica de canales abiertos, Ven te Chow
•Torres Herrera Francisco. Obras Hidráulicas.
•Materon Muñoz Hernán. Obras Hidráulicas Rurales.
•Romero, F. H. C., & Serna, J. I. D. (1993). Acueductos: teoría y
diseño. Universidad de Medellin.
•López Cualla. Ricardo A. Elementodde Diseño para Acueductos y
alcantarillados.