Informe detallado de cálculos y procedimientos realizados para diseñar una toma lateral.

2. Tabla de contenido
1. RESUMEN ............................................................................................................... 2
2. INTRODUCCIÓN.................................................................................................... 2
OBRAS DE TOMA...................................................................................................... 2
LOCALIZACIÓN DE LA TOMA ............................................................................... 3
TOMA LATERAL ....................................................................................................... 3
3. DESARROLLO DEL DISEÑO DE LAS OBRAS .................................................. 4
3.1 Diseño del Azud................................................................................................. 4
3.2 Diseño de Compuerta y Canal de Purga ............................................................ 8
Diseño de la compuerta ............................................................................................ 8
3.3 Diseño de los Muros de Ala............................................................................. 13
3.4 Diseño del Cuenco Disipador de Energía ........................................................ 17
3.5 Diseño de la rejilla ........................................................................................... 20
1. RESUMEN
2. INTRODUCCIÓN
El presente trabajo tiene como objetivo el diseño de una Toma Lateral para un Sistema
de Riego para lo cual es necesario conocer en que consiste.
Un Sistema de Riego está conformado por varias estructuras hidráulicas como son: obras
de toma, canal principal, canales secundarios y terciarios, obras de medición y
distribución de aguas a las tierras de cultivo. Como fuente de agua (captación) se utiliza
ríos, lagos o pozos que posean un caudal suficiente para satisfacer las necesidades de las
plantas. El agua proveniente de estos lugares puede ser captada por bombeo o a gravedad.
En el presente trabajo se va a diseñar con una captación en un río de montaña y se va a
captar a gravedad por medio de la implementación de una Toma Lateral.
OBRAS DE TOMA
El propósito de la toma, es el de derivar la cantidad de agua necesaria a través de una
estructura, para cubrir una demanda estipulada. Una toma debe cumplir los siguientes
requisitos:
 Debe poder evacuar los caudales de crecida determinados por la hidrología, de
modo que no cause ningún daño a la estructura.
 Debe ser capaz de captar el caudal de diseño ya sea en estación seca como en
estación de lluvias.
 Debe captar agua de manera tal que no se contamine y en lo posible se produzca
una mejoría de la calidad físico-química de las aguas.

3.  La carga sedimentada debe poder lavarse hidráulicamente para ello, serán
necesarias estructuras adicionales.
 La selección del punto de toma debe ser, por tanto, adecuado a los requerimientos
que debe cumplir la toma. A veces se requiere la construcción de un pequeño
dique en el río, que ayude a captar agua en la cantidad requerida, pero ello
dependerá de la topografía del sitio, de las condiciones geotécnicas, de la altura
de las riberas de los ríos en el lugar del dique, de la cantidad de agua que se desea
captar y de los costos que ello implique.
LOCALIZACIÓN DE LA TOMA
La localización de una obra de toma, es fundamental para su funcionamiento; se debe
tender a localizar las tomas de modo que la carga de sedimentos que lleva el río, se
mantenga en el lecho del mismo y no entre en la toma, y que la materia en suspensión sea
evacuada con desarenadores y no con la toma.
Cuando las secciones de los ríos son rectas, la carga de sedimentos corre paralela a las
riberas de los ríos de acuerdo a la pendiente del fondo del río. Si se presentan curvas, se
da origen a un flujo helicoidal y a la deposición de sedimentos en la parte inferior del
meandro.
Las tomas deben ser localizadas en la curva externa, siempre que ello sea posible. En el
caso de tener las tomas en secciones rectas, se podría inducir una curva en el flujo para
tener condiciones de curva externa; de todos modos, si se plantea tomar más del 50% del
caudal total, se deben tomar las precauciones necesarias para mantener la mayor parte de
la carga de sedimentos en el río, por ello se debe prever un aquietador y canal de lavado
antes de la patilla de fondo en la toma.
TOMA LATERAL
Los ríos de montaña tienen caudales relativamente pequeños, gradientes relativamente
grandes y corren por valles no muy amplios. En crecientes llevan cantidades apreciables
de material sólido.
La estructura de captación o toma, está ubicada por lo general aguas arriba del barraje
vertedero, siempre tratando de estar en un lugar donde el ingreso de sedimentos sea en
mínimo (cabe recalcar, que la parte ideal es el lado exterior de la parte cóncava de una
curva).

4. Esquema de toma convencional (pág.26 diseño Hidráulico. SVIATOSLAY KROCHIN)
3. DESARROLLO DEL DISEÑO DE LAS OBRAS
3.1 Diseño del Azud
El azud es una estructura muy habitual para elevar el nivel de un caudal o río con el fin
de derivar parte de este caudal a las acequias.
El azud, es parte importante en los sistemas de regadío por métodos tradicionales, en los
que los azudes, junto a la acequia formaban un sistema hidráulico, que además de servir
de uso para riego, alimentaba los lavaderos, abrevaderos para animales, e incluso se
utilizaba la fuerza del agua para los molinos de agua, (EN ESTE CASO PARA RIEGO)
Por lo general son estructuras de hormigón y su sección transversal es de forma curvilínea
para adaptarse a los principios de la mecánica de fluidos, de esta manera se minimiza el
rozamiento del agua con la superficie del azud para evitar la erosión.
Datos:
 Qd=Caudal de diseño= 1.8 m3/s
 B= Ancho del río = 30.1 m
 Qc= caudal crecida = 8.945 m3/s
 P= altura azud = 2.22 m
 S0= Pendiente del río= 3%
R2,25
cta río: 2415 m.s.n.m
cta 2: 2417.483 m.s.n.m
X2
R2
P
Hd
cta 1: 2417.22 m.s.n.m
X1
R1
La
ESQUEMA DE LAS VARIABLES DEL AZUD

5.  Z= cota del río= 2415 m.s.n.m.
Nomenclatura
 Q = Caudal Crecida = 8,945 𝑚3
/s
 C = Coeficiente = 2.2
 L = Ancho del Azud
 Hd = Altura encima del paramento
 R1 y R2 = Radios
 X1 y X2 = Longitud de Radios
Altura de diseño (Hd)
Hd=(
𝑸𝒄
𝑪∗𝑳
)
𝟐
𝟑
Hd= altura de diseño
L=B= ancho del azud
C= 2.2 valor asumido
Hd=(
8.945 𝑚3
/𝐬
2.2∗30 .1𝑚
)
2
3
Hd= 0.263 m
Perfil del azud
k n Pendiente Aguas Arriba
2 1,85 vertical
1,936 1,836 3 a 1
1,936 1,810 3 a 2
1,873 1,776 3 a 3
X Y
2,50 2,047
2,25 1,934
2,00 1,815
1,75 1,688
1,50 1,553
1,25 1,408
1,00 1,248
0,75 1,068
0,50 0,858
0,25 0,590
0,00 0,000
yHkx n
d
n
 1

6. Esquema del perfil Creager
Radios de Curvatura
 𝐑 𝟏 = 𝟎, 𝟓 ∗ 𝐇𝐝
𝐑 𝟏 = 0,5 ∗ 0,263m
𝐑 𝟏 = 𝟎, 𝟏𝟑𝟐 𝐦
 𝐗 𝟏 = 𝟎, 𝟏𝟕𝟓 ∗ 𝐇𝐝
𝐗 𝟏 = 0,175 ∗ 0,263m
𝐗 𝟏 = 𝟎, 𝟎𝟒𝟔 𝐦
 𝐑 𝟐 = 𝟎, 𝟐 ∗ 𝐇𝐝
𝐑 𝟐 = 0,2 ∗ 0,263m
𝐑 𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟓𝟑 𝐦
 𝐗 𝟐 = 𝟎, 𝟐𝟖𝟐 ∗ 𝐇𝐝
𝐗 𝟐 = 0,282 ∗ 0,263m
𝐗 𝟐 = 𝟎, 𝟎𝟕𝟒 𝐦
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500
PERFIL DEL AZUD

7. Radio de curvatura del zampeado:
Z= P+Hd
Z= 2.22 m + 0,263 m
Z= 2.483 m
V = √ 𝟐 ∗ 𝒈 ∗ (𝒁 − ( 𝟎. 𝟓 ∗ 𝑷))
V = √2 ∗ 9.81 ∗ (2.483 − (0.5 ∗ 2.22))
V = 5.19 m/s
R = 𝟏𝟎
(
𝑽+𝟔,𝟒∗𝑯𝒅+𝟏𝟔
𝟑,𝟔∗𝑯𝒅+𝟔𝟒
)
R = 10
(
5.19+(6,4∗0.263 )+16
(3,6∗0.263)+64
)
R= 2.25 m
Longitud del Azud
𝐿𝑎 = 𝑋1 + 𝑋 + 𝑅
Donde:
 X1= 0.282 Hd (m)
 X= máximo valor cuando Y=2.50 m
 R= 2,25 m
𝐿𝑎 = 0.074 + 2.047 + 2.25
𝐿𝑎 = 4.371 𝑚
X1=0,046 m
X2=0,074 m
R1=0,132 m
R2=0,053m
La=4,371 m
ESQUEMA DEL PERFIL DEL AZUD EN CORTE
P=2,22m
R2,25
m
cta 2: 2417.483 m.s.n.m
cta río: 2415 m.s.n.m
cta 1: 2417.22 m.s.n.m
Hd=0,263 m

8. 3.2 Diseño de Compuerta y Canal de Purga
Una compuerta de purga que se ubica en un extremo del azud, al lado de la reja de entrada.
Generalmente el río trae en creciente una gran cantidad de piedras que se acumulan aguas
arriba del azud pudiendo llegar a tapas la reja de entrada con lo cual el caudal de captación
se reduce considerablemente o puede ser totalmente interrumpido. La función de la
compuerta es eliminar este material grueso.
Por lo general la eficiencia de la compuerta de purga es pequeña, pero por lo menos se
consigue mantener limpio el cauce frente a la rejilla. La compuerta se abre en las
crecientes, cuando sobra agua, y por lo tanto cumple una función adicional de aliviar el
trabajo del azud y hasta cierto gado, regular el caudal captado.
Diseño de la compuerta
Datos:
 P = 2.22 m
 K = 0,96
 g = 9, 81 m/s²
 Vcanal = se asume (2.5 m/s)
 Vr=0.45 m/s
 m =0,25
 b = 1,20 m ancho del canal de la compuerta (valor adoptado) debido a que
transporta rocas de diámetro de 1.00 m a 1.20 m.
Nomenclatura
 P = altura del paramento
 g =aceleración de la gravedad
 Vr= velocidad aguas arriba
 a = abertura de la compuerta
 K = coeficiente de velocidad
cta: 2418,22 m.s.n.m
P
ESQUEMA DE LAS VARIABLES DE LA COMPUERTA
Y2
a
Lr
Y1
cta río: 2415 m.s.n.m

9.  b= ancho del canal de purga
 e = f (a/H) coeficiente de contracción
 0,95 > k < 0,97
 [k*e ] = coeficiente de descarga (Cd)
 [Cd*A]=velocidad
 Abertura de la Compuerta del Canal de Purga
Se asume un valor de abertura de la Compuerta de Purga de 𝑎 = 0,80 𝑚
 Coeficiente de Contracción
𝑪𝒄: 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 0.52− 0.62
 Altura del agua a la salida de la compuerta
𝒚 𝟏 = 𝒂 ∗ 𝑪𝒄
𝑪𝒄 = 𝟎.62 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑑𝑜𝑝𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 0.52 − 0.62
𝑦1 = 0,8 𝑚 ∗ 0,52
𝑦1 = 0,416 𝑚
Coeficiente de Velocidad
𝑪𝒗 = 𝟎, 𝟗𝟔𝟎 + 𝟎, 𝟎𝟗𝟕𝟗 ∗ (
𝒂
𝑷
)
𝐶𝑣 = 0,960 + 0,079 ∗ (
0,8
2,22
)
𝐶𝑣 = 0,988
Coeficiente de Descarga
𝑪𝒅 =
𝑪𝒄 ∗ 𝑪𝒗
√ 𝟏 +
𝑪𝒄 ∗ 𝒂
𝑷
𝐶𝑑 =
0,52 ∗ 0,988
√ 𝟏 +
𝟎, 𝟓𝟐 ∗ 𝟎, 𝟖
𝟐, 𝟐𝟐
𝐶𝑑 = 0,47
COMPROBACIÓN DE CAUDAL
𝐐 = 𝑪 𝒅 ∗ 𝐛 ∗ 𝐚√𝟐𝐠 ∗ 𝐏
𝐐 = 0,47 ∗ 1,20 ∗ 0,8 ∗ √2(9,81)(2,22)

10. 𝐐 = 𝟐, 𝟗𝟗 𝐦 𝟑
𝐬⁄
Comprobación en Programa HCanales
Esquema Utilizando HCanales
Cálculo del Resalto Hidráulico por la Compuerta Utilizando HCanales
Tirantes conjugados
𝐲 𝟏 = 𝟎, 𝟐𝟑 𝐦
𝐲 𝟐 = 𝟐, 𝟐𝟐 𝐦
Longitud del Resalto
 𝐋 𝐫 = 𝟓( 𝐲 𝟐 − 𝐲 𝟏) 𝑭ó𝒓𝒎𝒖𝒍𝒂 𝒅𝒆 𝑴𝑨𝒁𝑻𝑲𝑬 (𝟏𝟗𝟑𝟔)
𝐋 𝐫 = 5(2.22 m − 0,23 m)
𝐋 𝐫 = 𝟗. 𝟗𝟒 𝐦

11. Diseño del Canal de Purga
Datos:
 Qd = 1.8 m3/s
 H=P = 2.22m
 Bc = 1.20 m
 K = 0,95 – 0,97
 V =0,5 m/s
Nomenclatura:
 Qd= caudal de diseño
 P= altura del azud = paramento
 Bc = ancho del canal
 K= coeficiente de velocidad
 V= velocidad aguas arriba
Pero como este canal es para evacuar los sedimentos y materiales que se acumulan al pie
de la cara vertical del vertedero para su diseño tenemos que tener en cuenta que la
velocidad y la pendiente deben ser lo suficientemente altas para poder arrastrar con
facilidad estos sedimentos y materiales.
Por lo que se adoptara una pendiente del 3% y un n= 0,017.
ESQUEMA DE LA COMPUERTA DE LIMPIEZA
Lr = 9,94 m
cta: 2418,22 m.s.n.m
cta río: 2415 m.s.n.m
a=0,8m
Y2=2,22m
P=2,22m
Y1=0,23 m

12. Cálculo del calado normal del canal
𝑸 =
𝟏
𝒏
∗ 𝑨 ∗ 𝑹𝒉
𝟐
𝟑⁄
∗ 𝑺
𝟏
𝟐⁄
2.9886 =
1
0,017
∗ (1 ∗ 𝑦) ∗ (
1 ∗ 𝑦0
1 + 2𝑦
)
2
3⁄
∗ (0,03)
1
2⁄
𝑦0 = 0.56 𝑚
Como condición se debe tener en cuenta que la velocidad después de la compuerta debe
ser mayor a 2,5 m/s.
Calculo de la velocidad en el canal
𝒗 =
𝑸
𝑨
𝑣 =
2.9886
(1,2 ∗ 0,387)
𝒗 = 𝟒. 𝟒𝟔
𝒎
𝒔
> 𝟐, 𝟓
𝒎
𝒔
𝑶𝑲‼
Como podemos observar la velocidad en el canal es superior a 2,5 m/s, entonces el diseño
de nuestro canal seria de 1,20 m de ancho y 0.75 m de altura.
Finalmente, el canal de purga quedara con las siguientes medidas.
Base = 1,20 m
Altura= 2.25 m
cta río:m.s.n.m
So
ESQUEMA DE VARIABLES DEL CANAL DE PRUGA
Yo bc

13. Longitud = 7 m para que los sedimentos y otros materiales caigan nuevamente en el
lecho del río más no en el colchón disipador.
COMPROBACIÓN EN HCANALES
Esquema de resultados del programa Hcanales
3.3 Diseño de los Muros de Ala
Los muros de ala se pueden diseñar de forma monolítica con los estribos o bien se pueden
separar de la pared del estribo mediante una junta de expansión y diseñar para que trabajen
de forma independiente.
Las longitudes de los muros de ala se deberán calcular utilizando las pendientes
requeridas para la carretera. Los muros de ala deberán tener una longitud suficiente para
retener el terraplén de la carretera y proveer protección contra la corrosión.
cta río: 2415 m.s.n.m
So= 3%
ESQUEMA DEL CANAL DE PRUGA
Yo=0.559m
bc=1,2 m

14. Datos:
 Qc= caudal de crecida= 8,945 m3/s
 P=H= altura azud = 2,22 m
 Hd= altura carga de agua = 0,263 m
 L1 = longitud del muro = 5 m
 Z=2,483 m
Altura del muro de ala
𝐻𝑎 = 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑢𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑎
𝐻𝑠 = 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑
𝐻𝑠 = 𝑃 + ℎ𝑑 = 2,22 + 0.263 = 2.483 𝑚
𝐻𝑎 = 𝑃 + ℎ𝑑 + ℎ𝑠
𝐻𝑎 = 2.22 + 0.263 + 2.483
𝐻𝑎 = 4.966 𝑚
sin 𝜃 =
𝑙
𝐿
𝑙 = 𝑠𝑒𝑛 15 ∗ 5
𝑙 = 1.294 𝑚
Tabla No. 1 Altura del muro de ala parte inferior del Azud:
Ancho de la Solera Borde Libre (fb)
Hasta 0,80 m 0,40 m
0,8 – 1,5 m 0,50 m
1,5 – 3,0 m 0,60 m
3,0 – 20,0 m 1,00 m
Muro de Ala Aguas Abajo del Azud
L1
H
ESQUEMA DE VARIABLES DEL MURO DE ALA
e
Hab
Hd
Ha

15. 𝑯𝒂 𝒃. = 𝑷 + 𝒇𝒃
Como el ancho de la solera es de 26.312 m tomamos el valor de fb=1m de la Tabla No. 1
ℎ𝑎 𝑏. = 2,22 𝑚 + 1,0 𝑚
ℎ𝑎 𝑏. = 3,22 𝑚
Espesor de los muros de ala
Si la altura de ha es mayor a 2 m se recomienda un espesor e= 0.30 m
Por tanto, el espesor del muro de ala será de 0.30 m
Longitud real del Azud
𝐿 = 𝐵 − 2𝑙 − 𝑙𝑝𝑢𝑟𝑔𝑎
𝐿 = 30.1 − 2 ∗ 1.294 − 1.2
𝐿 = 26.312 𝑚
Longitud del Azud
𝑳 𝒂𝒛𝒖𝒅 = 𝐴𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑅í𝑜 ∗ 𝑐𝑜𝑠 𝛼
Como el valor del ángulo α de be estar entre 17° - 21°, Asumimos un valor de α = 18°
𝑳 𝒂𝒛𝒖𝒅 = 26.312 𝑚 ∗ 𝑐𝑜𝑠 18°
𝑳 𝒂𝒛𝒖𝒅 = 25.024 𝑚 ≈ 25 𝑚

16. L1=5 m
Hd=0,263 m
cta río: 2415 m.s.n.m
cta 2: 2417.483 m.s.n.m
cta 1: 2417.22 m.s.n.m
cta 3: 2422.796 m.s.n.m
cta 4: 2418.22 m.s.n.m
Hab=2,45m
ESQUEMA DEL MURO DE ALA
Ha=4,966m
e=0,3 m

17. 3.4 Diseño del Cuenco Disipador de Energía
En una obra hidráulica está destinada a amortiguar y disipar la energía cinética del agua.
Estos dispositivos son necesarios en:
 La parte inferior de un vertedero, ya sea libre o provisto de compuertas;
 La salida de las turbinas de una central hidroeléctrica. Cuanto más calma está el
agua al salir de la usina, mejor se habrá aprovechado la energía disponible en el
salto;
 La descarga de fondo de las represas. Se crea, mediante un obstáculo en el lecho
del río, una reducción de la sección, y consecuentemente una “poza de agua” que
actúa como amortiguador en la caída del chorro de agua que sale a alta velocidad
por la descarga de fondo. El obstáculo puede ser de concreto, o simplemente
dejando de excavar la roca existente en el lugar;
 La descarga de agua de las esclusas;
 La salida de una línea de impulsión, o de una tubería en general.
 Aguas abajo de la cuenca de disipación el curso de agua debe haber perdido su
capacidad de erosión a causa de su turbulencia.
Datos:
𝑄𝑐 = 8.945 𝑚3
/𝑠
𝑃 = 2.22 𝑚
𝐵 = 26,312 𝑚
𝐻𝑑 = 0.263𝑚
𝑍𝑜 = 2415 𝑚𝑠𝑛𝑚
𝐶𝑜 = 2
Cálculo de calados contraídos
Y1 y Y2 = calados contraídos
𝑦1 =
𝑞
𝑘 ∗ √2 − 𝑔 ∗ (𝑧 − 𝑦1)
Nivel Z
𝑍 = 𝑦1 + 𝐻𝑑
Asumiendo y1=y2=1.0 m
𝑍 = 1.0 + 0.263
𝑍 = 1.263 𝑚
𝒒 =
𝐐𝐜𝐫𝐞𝐜𝐢𝐝𝐚
𝑳
𝑞 =
8.945
26.312
q= 0.34 m3/s

18. Velocidad al ingreso del azud
𝒗 = √2 ∗ .981 ∗ (1.263 − 0.5 ∗ 2.22)
𝒗 = 𝟏. 𝟕𝟑 𝒎/𝒔
Coeficiente de (K)
𝑦1 =
𝑞
𝑘 ∗ √2 − 𝑔 ∗ (𝑧 − 𝑦1)
𝑦1 =
0.34
0.95 ∗ √2 − 9.81 ∗ (1.263 − 𝑦1)
𝑦1 = 0.074 𝑚
Cálculo de Nro de Froude
𝐹 =
𝑉
√ 𝑔 ∗ 𝑦1
𝐹 =
1.73
√9.81 ∗ 0.074
𝐹 = 2.03
Cálculo de Y2
𝒚 𝟐 =
𝒚𝟏
𝟐
∗ (√ 𝟏 +
𝟖𝒒 𝟐
𝒈 ∗ 𝒚𝟏 𝟑
− 𝟏)
𝑦2 =
0.074
2
∗ (√1 +
8 ∗ 0.342
9.81 ∗ 0.0743
− 1)
𝑦2 = 0.529 𝑚
Longitud del Resalto
𝐋 𝐑 = 𝟓(𝐲 𝟐 − 𝐲 𝟏)
𝐋 𝐑 = 5(0.529 m − 0,074 m)
𝐋 𝐑 = 𝟐. 𝟐𝟕𝟓 𝐦

19. Comprobación en HCanales
Cálculo del calado normal reingreso al cauce
Asumiendo que la morfología del río es aproximadamente un canal rectangular se obtiene
lo siguiente:l
Datos:
𝑄𝑐 = 𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑒𝑐𝑖𝑑𝑎 = 8.945 𝑚3
/𝑠
𝐵 = 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑟í𝑜 = 30.1 𝑚
𝑆𝑜 = 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑟í𝑜 = 0.03
𝑛 = 0.045 (𝑐𝑎𝑢𝑐𝑒 𝑐𝑜𝑛 𝑣𝑒𝑔𝑒𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛)
Utilizando HCanales
Condición a cumplir Y2<Yo
 Yo= calado normal del rio (0.216 m)
 Y2= calado conjugado (0.53 m)
Cumple con la condición 0.529 > 0.216

20. Cálculo de altura de bloque al pie del azud reingreso al cauce del río
𝑒 = 𝑟 = 1.15 ∗ 𝑦2 − 𝑦𝑜
𝑒 = 1.15 ∗ 0.529 − 0.216
𝑒 = 0.392 𝑚
3.5 Diseño de la rejilla
Una reja de entrada que impide que pase hacia la conducción material sólido flotante
demasiado grueso. Para esto el umbral de la reja se pone a cierta altura sobre el fondo del
río y la separación entre barrotes normalmente no pasa de 20 cm.
En vista de que a pesar de esto, parte del material sólido alcanza a pasar, al otro lado de
la reja se deja una cámara llamada desripiador para detenerlo.
El desripiador debe tener una compuerta hacia el río a través de la cual periódicamente se
lava el material acumulado en el fondo.
 Qdiseño= caudal de crecida= 1.8 m3/s
 P= altura azud = 2.22 m
 Hd= altura carga de agua = 0,263 m
 L = ancho del azud = 26.312 m
 Y1=Y2 altura al umbral de la rejilla < 0.8 m
 Hr = altura de la rejilla= 1 m
 S = coeficiente de sumersión
 M = coeficiente de descarga
 b = ancho libre rejilla
 br= ancho real de la rejilla
cta : 2414.869 m.s.n.m
cta : 2414.801 m.s.n.m
Y1= 0,074 m
Y2 = 0,529 m
Lr=2,275 m
e= 0,392 m
Hd=0,263 m
cta 1: 2417.22 m.s.n.m
ESQUEMA DEL DISIPADOR DE ENERGÍA
cta río: 2415 m.s.n.m
cta 2: 2417.483 m.s.n.m
P=2,22m

21.  𝐇𝐝 = 𝟎, 𝟐𝟔𝟑 𝐦
 𝒚 𝟏 = 𝒚 𝟐 = 0.8 𝑚
𝐐 = 𝐊 ∗ 𝐒 ∗ 𝐌 ∗ 𝐛 ∗ 𝐇𝐝
𝟑
𝟐
𝒉𝒎 = 𝑯𝒅 − 𝒁
𝒉𝒎 = 0,263 𝑚 − 0,1 𝑚
ℎ𝑚 = 0,163 𝑚
𝒚𝟏 = 𝑷 + 𝒉𝒔 + 𝒉𝒓
𝑦1 = 2.22 + 0.20 + 1.00
𝑦1 = 3.42 𝑚
𝑯 = 𝒚𝟏 + 𝒉𝒓
𝐻 = 3.42 + 1.00
𝐻 = 4.42 𝑚
Cálculo del Coeficiente de Sumersión S
 𝐒 = 𝟏, 𝟎𝟓 ∗ (𝟏 − 𝟎, 𝟐 ∗
𝐡𝐦
𝐘𝟐
) ∗ √
𝐙
𝐇
𝟑
S = 1,05 ∗ (1 − 0,2 ∗
0,163
3.42
) ∗ √
0,10
4,42
3
S = 0,294
Cálculo del Coeficiente del Vertedero M
 𝐌 = (𝟎, 𝟒𝟎𝟕 +
𝟎,𝟎𝟒𝟓∗𝐇
𝐇+𝐘𝟏
) (𝟏 + 𝟎, 𝟐𝟖𝟓(
𝐇
𝐇+𝐘𝟏
)
𝟑
)√ 𝟐𝐠
M = (0,407 +
0,045∗4.42
4.42+3,42
)(1 + 0,285(
4.42
4.42+3,42
)
3
) √2 ∗ 9,81
M = 2,013
Ancho Libre de la Rejilla
 𝐛 =
𝐐 𝐃𝐢𝐬𝐞ñ𝐨
𝐒∗𝐌∗𝐇
𝟑
𝟐

22. b =
1.8
0,294 ∗ 2.013 ∗ (1)
3
2
b = 3.04 m ≈ 3.00 m
Número de Barrotes
𝑺𝒃 = 𝑺𝒆𝒑𝒂𝒓𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒆𝒏𝒕𝒓𝒆 𝑩𝒂𝒓𝒓𝒐𝒕𝒆𝒔 = 0,2𝑚
 𝒏 𝒆𝒔𝒑𝒂𝒄𝒊𝒐𝒔 =
𝐛
𝐒𝐛
𝒏 𝒆𝒔𝒑𝒂𝒄𝒊𝒐𝒔 =
𝟑
𝟎,𝟐𝟎
𝒏 𝒆𝒔𝒑𝒂𝒄𝒊𝒐𝒔 = 𝟏𝟓
 𝐀𝐧𝐜𝐡𝐨 𝐌ó𝐝𝐮𝐥𝐨𝐬 =
𝐁
# 𝐌ó𝐝𝐮𝐥𝐨𝐬
𝐀𝐧𝐜𝐡𝐨 𝐌ó𝐝𝐮𝐥𝐨𝐬 =
𝟏𝟐,𝟗𝟐
𝟑
𝐀𝐧𝐜𝐡𝐨 𝐌ó𝐝𝐮𝐥𝐨𝐬 = 𝟒, 𝟑𝟏 𝐦 ≈ 𝟒, 𝟓 𝐦
 Ancho real de la Rejilla
 𝒃𝒓 = 𝑩 + (𝑨 𝒃 ∗ 𝑵)
𝑵 = 𝒏 − 𝟏
𝑁 = 65 − 1 = 64
𝑨 𝒃 = 𝑨𝒏𝒄𝒉𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒐𝒔 𝑩𝒂𝒓𝒓𝒐𝒕𝒆𝒔 = 𝟎, 𝟏 𝒎

23. BT = 12,92 + (2 ∗ 0,2) + (2 ∗ 0,3)
BT = 13,92 m ≈ 14 m
 Ángulo de inclinación de la Rejilla Respecto al río
𝜶 = 𝒂𝒓𝒄 𝒄𝒐𝒔
𝒗
𝒗𝒆
Velocidad en la Rejilla (ve)
𝐴𝑠𝑢𝑚𝑖𝑚𝑜𝑠 𝑢𝑛 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 1,5 𝑚/𝑠
Velocidad del Río
𝒗 =
𝑸 𝒎
𝑨 𝒓𝒊𝒐
𝑸 𝒎 = 𝟏𝟓, 𝟐𝟎
𝒎 𝟑
𝒔
𝑨 𝒓𝒊𝒐 = 𝑪𝒂𝒍𝒂𝒅𝒐 𝑵𝒐𝒓𝒎𝒂𝒍 𝒅𝒆𝒍 𝑹í𝒐 ∗ 𝑨𝒏𝒄𝒉𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝑹í𝒐
𝐴 𝑟𝑖𝑜 = 0,398𝑚 ∗ 30𝑚
𝐴 𝑟𝑖𝑜 = 11,94 𝑚2
𝑣 =
15,20
𝑚3
𝑠
11,94 𝑚2
𝑣 = 1,27
𝑚
𝑠
𝜶 = 𝒂𝒓𝒄 𝒄𝒐𝒔
𝒗
𝒗𝒆
𝜶 = 𝒂𝒓𝒄 𝒄𝒐𝒔
𝟏, 𝟐𝟕
𝟏, 𝟓
𝜶 = 𝟑𝟐, 𝟏𝟓°
DESRIPIADOR

24. Desripiador, o trampa para piedras, se ubica a continuación de la galería y en vista que
una gran cantidad de arena y piedras pequeñas entran por la rejilla, es imprescindible
construir un desripiador eficiente.
Para que el desripiador tenga una salida al río con una longitud dentro los limites
económicos, este debe tener una gradiente de por lo menos 3%. O sea que este tipo de
toma solamente es práctico en los torrentes o río de montaña y no se ha utilizado para
caudales mayores de 10 m3/s. El desripiador lleva una compuerta de fondo, que facilita
la purga de material de arrastre que alcanzó a entrar por la rejilla, se recomienda operar
esta compuerta cuando la demanda para riego es menor al que capta la toma.
Datos/Nomenclatura
 Qdiseño = caudal de diseño= 6 m3/s
 M = coeficiente del vertedero= 2,26
 S = corrección por humersión= 0,58
 Bt = ancho total de la rejilla= 14,0 m
 Y1= altura al umbral de la rejilla = 2,4 m
Calculo del Coeficiente de Sumersión S
 𝐒 = 𝟏, 𝟎𝟓 ∗ (𝟏 − 𝟎, 𝟐 ∗
𝐡𝐦
𝐘𝟐
) ∗ √
𝐙
𝐇𝐝
𝟑
S = 1,05 ∗ (1 − 0,2 ∗
0,458
3,40
) ∗ √
0,10
0,558
3
S = 0,58
Calculo del Coeficiente del Vertedero M
 𝐌 = (𝟎, 𝟒𝟎𝟕 +
𝟎,𝟎𝟒𝟎∗𝐇𝐝
𝐇𝐝+𝐘𝟏
)(𝟏 + 𝟎, 𝟐𝟖𝟓(
𝐇𝐝
𝐇𝐝+𝐘𝟏
)
𝐙
) √ 𝟐𝐠

25. M = (0,407 +
0,040∗0,558
0,558 +3,40
)(1 + 0,285(
0,558
0,558+3,40
)
0,10
) √2∗ 9,81
M = 2,26
 𝐐 = 𝐒 ∗ 𝐌 ∗ 𝐁 𝐃 ∗ (𝐇𝐧)
𝟑
𝟐
𝟔 = 𝟎, 𝟓𝟖 ∗ 𝟐, 𝟐𝟔 ∗ 𝐁 𝐃 ∗ (𝟎, 𝟗)
𝟑
𝟐
𝐁 𝐃 = 𝟓, 𝟑𝟔 𝐦
 𝒛 = 𝒀 + 𝑯𝒏
𝒛 = 𝟐, 𝟒 + 𝟎, 𝟗
𝒛 = 𝟑, 𝟑 𝒎
 𝐳 = 𝐝 𝟏 +
𝐐 𝟐
𝟐𝐠 ∗ 𝐛 𝐫 ∗ 𝐝 𝟏
𝟐
𝟑, 𝟑 = 𝐝 𝟏 +
𝟔 𝟐
𝟐( 𝟗,𝟖𝟏) ∗ ( 𝟏𝟒) 𝟐
∗ 𝐝 𝟏
𝟐
𝐝 𝟏 = 𝟎, 𝟎𝟓𝟒 𝐦
 𝒒 =
𝑸
𝑩𝒅
𝒒 =
𝟔
𝟏𝟒
𝒒 = 𝟎, 𝟒𝟑 𝐦 𝟑
/𝐬

26.  𝐝 𝟐 =
𝐝 𝟏
𝟐
(−𝟏 + √𝟏 +
𝟖 𝐪 𝟐
𝐠∗ 𝐝 𝟏
𝟑)
𝐝 𝟐 =
𝟎,𝟎𝟓𝟒
𝟐
(−𝟏 + √𝟏 +
𝟖( 𝟎,𝟒𝟑) 𝟐
𝟗,𝟖𝟏∗ (𝟎,𝟎𝟓𝟒) 𝟑)
𝐝 𝟐 = 𝟎, 𝟖𝟏 𝐦
Comprobación de Resalto Sumergido
𝐝 𝟐 < 𝐳
𝟎, 𝟖𝟏 < 𝟑, 𝟑 OK!!!
Longitud del Resalto
 𝐋 = 𝟐, 𝟓(𝟏, 𝟗𝐝 𝟐 − 𝐝 𝟏)
𝐋 = 𝟐, 𝟓(𝟏, 𝟗(𝟎, 𝟖𝟏)− 𝟎, 𝟎𝟓𝟒)
𝐋 = 𝟑, 𝟕𝟏 𝐦 ≈ 𝟒, 𝟎𝟎 𝐦
Canal del Desripiador
 Yn= altura al umbral de la rejilla = 2,4 m
 n = 0,025 (Valor tomado debido a que en el canal va existir la presencia de piedras
y otros materiales.

27.  b = 0,8 m (Valor asumido en base al ancho de la compuerta)
En el momento de abrir la compuerta de lavado del desripiador , todo el caudal debe irse
por este sin que nada quede entre el, o sea que el calado del canal no debe ser mayor a
0,81 m.
Área Mojada
 𝐀 = 𝐘𝐧 ∗ 𝐛
𝐀 = 𝟐, 𝟒 ∗ 𝟎, 𝟖
𝐀 = 𝟏, 𝟗𝟐 𝐦 𝟐
Perímetro Mojado
 𝐏 = (𝟐 ∗ 𝐘𝐧) + 𝐛
𝐏 = ( 𝟐 ∗ 𝟐, 𝟒) + 𝟎, 𝟖
𝐏 = 𝟓, 𝟔𝟎 𝐦
Radio Hidráulico
 𝐑 =
𝐀
𝐏
𝐑 =
𝟏,𝟗𝟐
𝟓,𝟔𝟎
𝐑 = 𝟎, 𝟑𝟒𝟑 𝐦

28. Velocidad
 𝐕 =
𝐐
𝐀
𝐕 =
𝟔
𝟏,𝟗𝟐
𝐕 = 𝟑, 𝟏𝟐𝟓 𝐦/𝐬
Pendiente
 𝐒 =
𝐕 𝟐
∗ 𝐧 𝟐
𝐑
𝟒
𝟑⁄
𝐒 =
𝟑,𝟏𝟐𝟓 𝟐
∗ 𝟎,𝟎𝟐𝟓 𝟐
𝟎,𝟑𝟒𝟑
𝟒
𝟑⁄
𝐒 = 𝟐, 𝟓𝟒%
Comprobación
𝐏𝐞𝐧𝐝𝐢𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐝𝐞𝐥 𝐂𝐚𝐧𝐚𝐥 > 𝐏𝐞𝐧𝐝𝐢𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐝𝐞𝐥 𝐑í𝐨
𝟐, 𝟓𝟒% > 𝟏, 𝟒% OK!!!
Compuerta del Desripiador
 Qdiseño = 6 m3/s
 a = abertura de descarga = 0,80 m
 H=P= altura azud = 3,96 m
 L = ancho del azud = 30m

29.  k = coeficiente de velocidad = 0,95 a 0,97
 V = velocidad aguas arriba = 0,38 m/s
Abertura de la Compuerta
Como el calado en el canal va a ser de 0,81m se asume una abertura de la compuerta de
𝑎 = 1,0 𝑚
Coeficiente de Contracción
𝑪𝒄: 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 0.52− 0.62
Altura del agua a la salida de la compuerta
𝒚 𝟏 = 𝒂 ∗ 𝑪𝒄
𝑪𝒄 = 𝟎.62 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑑𝑜𝑝𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 0.52 − 0.62
𝑦1 = 0,81 𝑚 ∗ 0,62
𝑦1 = 0,502 𝑚
Coeficiente de Velocidad
𝑪𝒗 = 𝟎, 𝟗𝟔𝟎 + 𝟎, 𝟎𝟗𝟕𝟗 ∗ (
𝒂
𝑯
)
𝐶𝑣 = 0,960 + 0,0979 ∗ (
2
2,4
)
𝐶𝑣 = 0,98 ≈ 1,0
Coeficiente de Descarga

30. 𝑪𝒗 = 𝑪𝒄 ∗ 𝑪𝒗
𝐶𝑣 = 0,62 ∗ 1,0
𝐶𝑣 = 0,62
COMPROBACIÓN DE CAUDAL
𝐐 = 𝐤 ∗ 𝐞 ∗ 𝐚 ∗ 𝐛 ∗ √𝟐𝐠(𝐇 +
𝐕 𝟐
𝟐𝐠
− 𝐞 ∗ 𝐚)
Coeficiente de Compuerta Libre
𝒌 = 𝟎, 𝟗𝟓 − 𝟎, 𝟗𝟕
Entonces adoptamos un valor de k = 0,96
𝒂
𝑯
=
𝟏, 𝟎
𝟐, 𝟒
𝑎
𝐻
= 0,417 → 𝑒 = 0,63528
Para encontrar el valor de e se utilizó la Tabla adjunta y realizando la interpolación entre
los valores indicados.
TABLA TOMADA DEL LIBRO KROCHIN
a/H E
0 0,611
0,1 0,615
0,15 0,618
0,2 0,62

31. 0,25 0,622
0,3 0,623
0,35 0,628
0,4 0,63
0,45 0,638
0,5 0,645
0,55 0,65
0,6 0,66
0,65 0,675
0,7 0,69
0,75 0,705
0,8 0,72
0,85 0,745
0,9 0,98
1 1
𝐐 = 𝐤 ∗ 𝐞 ∗ 𝐚 ∗ 𝐛 ∗ √𝟐𝐠(𝐇 +
𝐕 𝟐
𝟐𝐠
− 𝐞 ∗ 𝐚)
𝐐 = 0,96 ∗ 0,63528 ∗ 1,00 ∗ 0,8 ∗ √2(9,81)(2,4 +
3,1252
2(9,81)
− 0,645 ∗ 1,20)
𝐐 = 𝟓, 𝟔𝟖 𝐦 𝟑
𝐬⁄ ≈ 𝟔 𝐦 𝟑
𝐬⁄
TRANSICIÓN
La transición es una estructura que se usa para ir modificando en forma gradual la sección
transversal de un canal, cuando se tiene que unir dos tramos con diferente forma de
sección transversal, pendiente o dirección. La finalidad de la transición es evitar que el
paso de una sección a la siguiente, de dimensiones y características diferentes, se realice
de un modo brusco reduciendo así las perdidas de carga en el canal. Las transiciones se
diseñan tanto a la entrada como a la salida de diferentes estructuras tales como: Tomas,
rápidas, caídas, desarenadores, puentes canal, alcantarillas, sifones invertidos

32. Datos:
B1=7 m
B2 = 1,5 m
Longitud Horizontal
𝑳 =
𝑩 𝟏 − 𝑩 𝟐
𝟐 ∗ 𝒕𝒈 ∝
𝑳 =
𝟕 − 𝟏, 𝟓
𝟐 ∗ 𝒕𝒈𝟏𝟐, 𝟓°
𝑳 = 𝟏𝟐, 𝟒𝟎 𝒎
Radio de Curvatura
𝑹 ∗ 𝒄𝒐𝒔 ∝
𝑳
𝟒⁄ ∗ 𝒄𝒐𝒔 ∝
=
𝑳
𝑳 ∗ 𝒕𝒈 ∝
𝑹 =
𝑳
𝟐 ∗ 𝟐𝒔𝒆𝒏 ∝
𝑹 =
𝟏𝟐, 𝟒𝟎
𝟐 ∗ 𝟐𝒔𝒆𝒏 𝟏𝟐, 𝟓°
𝑹 = 𝟏𝟒, 𝟑𝟐 𝒎
DESARENADOR
El principio consiste en reducir la corriente del agua a una velocidad mínima y distribuirla
uniformemente a lo largo de la sección de la cámara. El tiempo de transcurso del agua
por la cámara, no debe ser menor que el tiempo que la partícula en suspensión necesite
para depositarse. El tiempo de sedimentación (ts) debe ser mas corto que el tiempo de
recorrido o desplazamiento del agua a lo largo de la cámara. En general las materias en
suspensión, están compuestas de partículas de diferentes tamaños de grano. El agua
ingresa al desarenador con turbulencia. Para lograr una corriente tranquila uniforme hay
que prever un tramo de transición bien diseñado.
Canal

33. Datos
Q = 1.8 m3/s
Tp (Tam. Particula) = 0,5 mm
W = 0,054 m/s
m = 0,5
V = 0,3 m/s
Tabla tomada del Libro de Krochin (Velocidades de Sedimentación)
 Área
𝐐 = 𝐕 ∗ 𝐀
𝐀 =
𝐐
𝐕

34. 𝐀 =
6
0,3
𝐀 = 𝟐𝟎, 𝟎𝐦 𝟐
 Relación Geométrica
𝐟 =
𝐀𝐧𝐜𝐡𝐨 𝐝𝐞 𝐅𝐨𝐧𝐝𝐨
𝐏𝐫𝐨𝐟𝐮𝐧𝐝𝐢𝐝𝐚𝐝
= 𝟐, 𝟓
 Altura del Desarenador
𝐀 = 𝐟 ∗ 𝐡 𝟐
𝐡 = √
𝐀
𝐟
𝐡 = √
20
2,5
𝐡 = 𝟐, 𝟖𝟑 𝐦 ≈ 𝟑, 𝟎 𝐦
 Ancho del Desarenador
𝐛 𝐃 = 𝟐 ∗ 𝐡
𝐛 𝐃 = 2,0 ∗ 2,83
𝐛 𝐃 = 𝟓, 𝟔𝟔 𝐦
 Espejo de Agua
𝐓 𝐃 = 𝐛 𝐃 + ( 𝟐𝐦 + 𝐡)

35. 𝐓 𝐃 = 5,66 + [(2∗ 0,5) + 2,83]
𝐓 𝐃 = 𝟗, 𝟓𝟎 𝐦
 Longitud Activa del Desarenador
𝑲 = 𝑽𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒒𝒖𝒆 𝒗𝒂𝒓𝒊𝒂 𝒆𝒏𝒕𝒓𝒆 𝟏, 𝟐
− 𝟏, 𝟓 𝒅𝒆𝒑𝒆𝒏𝒅𝒊𝒆𝒏𝒅𝒐 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒊𝒎𝒑𝒐𝒓𝒕𝒂𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒅𝒆 𝒍𝒂 𝒐𝒃𝒓𝒂
𝐋 𝐃 = 𝐊 ∗
𝐡 ∗ 𝐕
𝐖
𝐋 𝐃 = 𝟏, 𝟐 ∗
𝟐,𝟖𝟑 ∗ 𝟎,𝟑
𝟎,𝟎𝟓𝟒
𝐋 𝐃 = 𝟏𝟖, 𝟖𝟕 𝐦
 Longitud de la transición de entrada al desarenador
𝐋𝐭 =
𝟗,𝟓𝟎−𝟏,𝟓
𝟐𝐭𝐚𝐧 𝟏𝟐,𝟓°
𝐋𝐭 = 𝟏𝟖, 𝟎𝟒 𝒎
 Calculo del vertedero del Desarenador
𝒃 =
𝟔
𝟏,𝟖𝟒∗𝟎,𝟐𝟓
𝟑
𝟐⁄
𝒃 = 𝟐𝟔, 𝟏𝟎 𝒎
 Cálculo del ángulo (α) y radio (R)

36. ∝=
26,10 ∗ 180
3,14 ∗ 9,5
∗ (1 − 𝑐𝑜𝑠 ∝)
Por tanteo se determina que el ángulo α es:
∝= 𝟒𝟒°
𝑹 =
𝟏𝟖𝟎∗𝒃
𝝅∗𝒂
𝑅 =
180∗26,10
𝜋∗44°
𝑅 = 33,97 𝑚
 Cálculo de la proyección longitudinal del vertedero
𝑳 𝟏 = 𝑹 ∗ 𝒔𝒆𝒏 ∝
𝐿1 = 33,97 ∗ 𝑠𝑒𝑛 44°
𝐿1 = 23,60 𝑚
 Cálculo de la longitud final (LT) del desarenador
𝑳 𝑻 = 𝑳 𝒅 + 𝑳 + 𝑳̅
𝑳̅ =
𝒃+𝑳 𝟏
𝟐
𝐿̅ =
26,10+23,30
2
𝐿̅ = 24,70 𝑚
𝐿 𝑇 = 18,04 + 18,87 + 24,70
𝑳 𝑻 = 𝟔𝟏, 𝟔𝟏 𝒎
 Cálculo de la caída de Fondo
∆𝒁 = 𝑳 ∗ 𝑺
∆𝑍 = 43,57 ∗ 0,03
∆𝑍 = 1,31 𝑚

37. 𝑳 = 𝑳 𝑻 − 𝑳𝒕
𝐿 = 61,61 − 18,04
𝐿 = 43,57 𝑚
 Cálculo de la profundidad del desarenador frente a la compuerta de lavado
(H)
𝑯 = 𝒉 + ∆𝒁
𝐻 = 2,83 + 1,31
𝐻 = 4,14 𝑚
 Cálculo de la altura de carga de agua desde la superficie hasta el fondo del
desarenador (hc)
𝒉 𝒄 = 𝑯 + 𝑯 𝟎
ℎ 𝑐 = 4,14 + 0,25
ℎ 𝑐 = 4,39 𝑚
 Cálculo de las dimensiones de la compuerta de lavado
𝑄 = 𝐶 𝑑 ∗ 𝐴 ∗ √2 ∗ 𝑔 ∗ ℎ
𝑎 = 𝑎𝑏𝑒𝑟𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑒𝑟𝑡𝑎 = 1,0 𝑚
𝑏 = 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑒𝑟𝑡𝑎 = 2,5 𝑚
𝒉 = 𝒉 𝒄 −
𝒂
𝟐
ℎ = 4,39 −
1
2
ℎ = 3,89 𝑚
Ilustración: Caída de Fondo del Desarenador

38. 𝑄 = 0,62 ∗ (1,0 ∗ 2,5) ∗ √2 ∗ 9,81 ∗ 3,89
𝑸
= 𝟏𝟑, 𝟒𝟕 𝒎 𝟑
𝒔⁄ 𝐴𝑙 𝑚𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑒𝑡𝑒𝑟𝑚𝑖𝑛𝑎𝑟 𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑏𝑒 𝑠𝑒𝑟 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟 𝑎𝑙 𝑑𝑜𝑏𝑙𝑒 𝑑𝑒𝑙
𝑐𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑎𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑎𝑟 𝑒𝑙 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑙𝑜𝑗𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠.
 Cálculo de la velocidad de salida de la purga
Como el ancho de la compuerta fue de 2,5 m entonces dividimos a esta en 2
compuertas de 1,25m de ancho y determinamos el caudal que va a pasar por cada
una de ellas.
𝑄 = 6,74 𝒎 𝟑
𝒔⁄
𝐸𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑙𝑐𝑢𝑙𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑙𝑎 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎.
𝑣 =
𝑄
𝐴
𝑣 =
6,74
(1 ∗ 1,25)
𝑣
= 5,4
𝑚
𝑠
𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑠 𝑢𝑛 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑞𝑢𝑒 ℎ𝑎𝑟𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑙𝑎 𝑙𝑖𝑚𝑝𝑖𝑒𝑧𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑛𝑎𝑙 𝑠𝑒𝑎 𝑟𝑎𝑝𝑖𝑑𝑎
 Transición de salida del desarenador
𝐋𝐭 =
𝐓𝟏 −𝐓𝟐
𝟐𝐭𝐚𝐧 𝟏𝟐,𝟓°
Lt = 18,04 𝑚 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑀𝑖𝑛𝑖𝑚𝑎
Canal de descarga
Q = 6 m³/s
n = 0,017
J = 1,0%
B1 = 1,5m

39. 𝑸 =
𝟏
𝒏
∗ 𝑨 ∗ 𝑹𝒉
𝟐
𝟑⁄
∗ 𝑺
𝟏
𝟐⁄
6 =
1
0,017
∗ (1,5 ∗ 𝑦) ∗ (
1,5 ∗ 𝑦
1,5 + 2𝑦
)
2
3⁄
∗ (0,01)
1
2⁄
𝑦 = 1,15 𝑚
Perímetro Mojado
 𝐏 = (𝟐 ∗ 𝐘𝐧) + 𝐛
P = (2 ∗ 1,15) + 1,5
P = 3,80 m
Radio Hidráulico
 𝐑 =
𝐀
𝐏
𝐑 =
𝟏,𝟕𝟐𝟓
𝟑,𝟖𝟎
𝐑 = 𝟎, 𝟒𝟓 𝐦
Velocidad
 𝐕 =
𝐐
𝐀
𝐕 =
𝟔
𝟏,𝟕𝟐𝟓
𝐕 = 𝟑, 𝟒𝟖 𝐦/𝐬