Validity

Para la propuesta de separación entre silletas se toma la longitud más grande que

corresponde a las dos línea del centro con una longitud de 6.90 metros para tubería de 12”

cedula 20, por lo tanto las variable definidas son fs=1,265 Kg/cm2, f.c. =1.4, el módulo de

sección de la tubería se obtiene a partir de la ecuación (32) y resulta:

Ahora se calcula la carga distribuida, por lo tanto de acuerdo a las especificaciones del acero se tiene que el peso del acero es de 117 Kg/m, que para la longitud dada, arroja un peso total de 807.30 Kg, el peso del agua en ese tramo nos da un área total de

0.524x1000= 524 Kg, se agrega además el peso de los accesorios que son el medidor, la válvula check, válvula de compuerta, debido a que se desconoce el peso de cada una de estas piezas, se estima un peso de 300 kg, por pieza, por lo tanto se tiene un peso total por las 3 piezas de 900 kg; sumando todas las cargas se tiene:

Peso total =807.30+524.00+900.0=2,231.30 Kg. Por lo tanto w= 2,231.30 Kg/6.9 m = 323.37 Kg/m

Ya que se tienen los datos, se procede a obtener la separación entre silletas, el cual resulta:

( ₎ ( ₎

De acuerdo al resultado la separación entre silletas, es de 10.6 metros, es decir para la longitud calculada de 6.9 metros, es suficiente si se colocan las silletas en los extremos de ésta línea, sin embargo para asegurar mayor estabilidad y seguridad en el tren de descarga se colocarán las silletas entre cada pieza especial.

Para obtener el espesor de la silleta es necesario obtener el momento flexionante, si consideramos que la separación entre silletas, la más crítica está a una distancia de 1.5 metros, resulta de:

Por lo tanto el espesor mínimo requerido para las silletas resulta de:

√ √

Si se proponen 3 cm de recubrimiento en ambos lechos, el espesor resulta de 17 cm, dado que el resultado arroja un espesor muy pequeño, se deja el espesor recomendado por la CONAGUA, por lo tanto se propone un espesor de 20 cm.

Considerando acero solamente por temperatura ya que no la requiere, por lo que se

Una vez calculados todos los elementos que conformaran la planta de bombeo, se realizaron los planos necesarios para representar dicha planta, el cual se incluyen como anexo el plano general, plano geométrico y plano estructural en el cual se detallan los componentes de la planta de bombeo.

Diseño de Atraques.

Se calcularon la cantidad de codos y su ángulos correspondientes de acuerdo al plano constructivo que se muestra como anexo, a partir de la información hidráulica que arroja el programa de diseño, se calcularon las áreas de apoyo requerida para cada atraque de acuerdo a lo planteado en la metodología y con apoyo de una hoja de cálculo se determinaron las dimensiones y armado de los atraque, el cual se presenta en el siguiente cuadro.

Cuadro 43. Características de Atraques.

En este cuadro existen atraques que no tienen todas sus dimensiones, esto se debe a que la deflexión es menor a 30°, por lo tanto no se consideran más cambios de longitud en el atraque, solo el trapecio del centro de la vista en planta, es decir la base mayor es B1 y la base menor es b2.

ESTACIÓN ANGULO DIMENSIONES DEL ATRAQUE (m) CANTIDAD DE ACERO

B1 B2 B3 L b1 b2 b3 A D (mm) As Planta As Corte C-C' 0+100.56 20°23'2.2" 1.5 1.6 1.0 1.5 1000 10 Vars. # 4 @ 25 cms 8 Vars. #4 @ 23 cms 0+446.30 18°24'0.9" 1.5 1.6 1.0 1.5 1000 9 Vars. # 4 @ 18 cms 8 Vars. #4 @ 23 cms 0+524.20 46°30'37.4" 0.8 1.1 0.8 1.5 0.6 0.4 0.6 1.5 1000 15 Vars. # 4 @ 19 cms 8 Vars. #4 @ 21 cms 0+906.71 55°15'18.6" 1.1 1.1 1.1 1.5 0.7 0.4 0.7 1.5 1000 19 Vars. #4 @ 18 cms 8 Vars. #4 @ 21 cms 1+646.01 20°48'36.9" 1.5 1.6 0.9 1.5 1000 10 Vars. # 4 @ 17 cms 8 Vars. #4 @ 23 cms 1+835.38 35°31'7.6" 0.5 1.1 0.5 1.5 0.4 0.3 0.4 1.5 1000 14 Vars. #4 @ 16 cms 8 Vars. #4 @ 21 cms 2+098.02 57°3'21.9" 1.1 1.1 1.1 1.5 0.7 0.4 0.7 1.5 1000 20 Vars. #4 @ 17 cms 8 Vars. #4 @ 21 cms 2+447.55 78°25'33.6" 1.5 1.5 1.5 1.5 1.0 0.4 1.0 1.5 1000 28 Vars. #4 @ 17 cms 8 Vars. #4 @ 21 cms 3+249.36 82°42'46.7" 1.2 1.4 1.2 1.4 0.5 0.6 0.5 1.4 900 20 Vars. #4 @ 20 cms 7 Vars. #4 @ 23 cms 3+946.94 89°30'59.8" 1.4 1.1 1.4 1.4 0.6 0.4 0.6 1.4 900 22 Vars. #4 @ 19 cms 7 Vars. #4 @ 23 cms 3+976.96 36°34'10.1" 0.7 1.0 0.7 1.4 0.5 0.5 0.5 1.4 900 14 Vars. #4 @ 18 cms 7 Vars. #4 @ 23 cms 4+001.38 55°58'5.4" 1.0 1.0 1.0 1.4 0.7 0.3 0.7 1.4 900 16 Vars. #4 @ 20 cms 7 Vars. #4 @ 23 cms 4+231.26 100°3'22.6" 1.7 1.4 1.7 1.4 1.1 0.1 1.1 1.4 900 28 Vars. #4 @ 18 cms 7 Vars. #4 @ 23 cms 4+356.12 47°6'52.6" 0.8 1.0 0.8 1.4 0.5 0.4 0.5 1.4 900 8 Vars. #4 @ 37 cms 7 Vars. #4 @ 23 cms 4+471.26 28°4'20" 1.8 1.6 1.0 1.4 900 10 Vars. # 4 @ 20 cms 8 Vars. # 4 @ 23 cms 4+863.64 16°40'12" 1.5 1.5 1.1 1.4 900 9 Vars. # 4 @ 19 cms 7 Vars. # 4 @ 25 cms 4+922.22 20°55'21" 1.5 1.5 0.9 1.4 900 9 Vars. # 4 @ 19 cms 7 Vars. # 4 @ 25 cms

Diseño de Cajas de protección de válvulas.

Las cajas de protección son estructuras que sirven principalmente para evitar que se dañen las válvulas a consecuencia de maquinaria y también para evitar el vandalismo ya que pueden robárselas, dichas cajas son construidas principalmente a base de tabique rojo, con castillos concreto reforzado y se instalan normalmente en la red de conducción y distribución de la zona de riego facilitando la operación de dichas piezas; es necesario considerar la cantidad de válvulas, o piezas a proteger, para definir la cantidad de cajas de protección, además se requiere conocer el diámetro o dimensión de la pieza, para dimensionar la caja de protección, estas estructuras solo requieren un armado sencillo en castillos y plantilla debido a la dimensiones pequeñas que requiere.

Por dentro los muros serán aplanados para evitar que se trasmine el agua y si aun así el agua entra por algún lado, en la plantilla tendrán un filtro a base de grava para que el agua se infiltre. La parte superior estará cubierta por una tapa metálica de lámina provista de un candado para proteger de personas ajenas a la operación del sistema.

El resultado del diseño de las cajas de protección se muestra en la siguiente figura.

6.5.5. Diseño del Vertedor.

De acuerdo al levantamiento topográfico se determinaron las dimensiones del vertedor actual y tiene las siguientes dimensiones. (Véase Figura 83)

Figura 83. Vista en planta de vertedor actual.

Figura 84. Perfil Eje A-A’ de vertedor actual.

De acuerdo a las dimensiones del vertedor actual cuya longitud de cresta es de 30 metros, y la carga máxima 0.9 metros, podemos conocer el gasto que permite desalojar el vertedor el cual resulta de Qmax=Cv*L*Hd3/2 = 1.45*30*0.93/2= 37 m3/s.

De acuerdo a este resultado no es posible que el vertedor actual desaloje el gasto para un periodo de retorno de 10 años, por lo tanto requiere de su ampliación, para el cual consideramos las mismas dimensiones en cuanto al ancho del vertedor y las dimensiones del tanque regulador, la modificación se hará en la longitud de la cresta y se bajará la estructura para que tenga capacidad de descarga, e incluso los azolves que actualmente se encuentran al nivel de la cresta del vertedor, al ampliar el vertedor y bajar el nivel de la cresta los azolves podrán desalojarse con el agua al paso del tiempo lo que dará mayor capacidad al cauce del río Turbio.

Partiendo de la ecuación (41) y sabiendo que el vertedor actual permite un gasto máximo de

37 m3/s, se requiere ampliar el vertedor para permita un gasto de 10 m3/s, por lo tanto la

ampliación del vertedor será para un caudal de 63 m3/s, por lo tanto proponemos un tirante

mayor de tal manera que la estructura no quede por abajo del terreno natural aguas bajo del vertedor, por lo tanto las dimensiones de la ampliación del vertedor quedan como sigue:

⁄

⁄

De acuerdo al calculo la longitud de la cresta se propone de 20 metros con una carga de diseño de 1.7 metros, por lo tanto la cresta de la ampliación del vertedor quedará 80 cm por abajo de la cresta del vertedor actual, quedando como a continuación se muestra. (Véase Figura 85, 86 y 87)

Figura 85. Planta de ampliación de Vertedor.

Figura 87. Corte C-C’.

Considerando la ampliación del vertedor con estas dimensiones se pretende reducir o evitar los problemas de inundación en los poblados aguas arriba del dique, además bajando la cresta de vertedor se podrá desalojar mayor cantidad de agua del río Turbio incluyendo los azolves en la descarga del vertedor de proyecto ya que se bajó el nivel de la cresta en 80 centímetros.