MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
-
Upload
beita-gutierrez-c -
Category
Documents
-
view
37 -
download
5
description
Transcript of MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 1/59
uco
rorn ango, b10
V OL U M E N
OBRAS CIV ILES
-.
-
ANUAL DE D ISENO
DE
PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
1 1
-PCH
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 2/59
lng. Guillermo Romero
11.03
Operación Mantenimiento de Obras
Civiles y Equipo Electromecánico en
Pe que ña s Centrales Hidroeléctricas.
lng. Leoncio Galarza
1 .02
Empico Je gaviones en 1 a construcción
de Obras Civiles en P.C.H.
lng. Marcero Novillo Barreno
1 1 . 0 1
Diseño de Obras Civiles Tubería de
Presión.
Mar celo ífov i llo Ba rre no
VO LUM EN
1 1 1
O BRAS CIVILES
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 3/59
1 .4 . 2. 2 . 1
1
.4. 2
.2.2
1.4.2.1
1 .4
.
2. 2
Azud
Ga
ería
Ge
ner
a
lidades
Pro
ce
di m
i
e
n
to
d
e
cá
cu
o
d
e
l
a
de rejilla de
'fon
do
1. 4 .2 Toma
s d
e re jill
a de
fo
nd
o
D e
terminació
n
del perfil en la s
olera
Reja de entrada
Des
r i pi
ador
Tr
an
si
ción
a)
estabil
idad a
de
s
li
za
mi
en
to
es
ta
bilidad
a l
vocami
ent
o
c
e
stabilid
ad
es
fu
e r
zo
so
p
ortant
e
del
sue
o
Estabilidad de azud
f}
g)
resalto hidráulico
tipos de resalto hidráulico
longitud del resalto
Cálculo de la altura del diente al
final del zampeado
obras de protección
aguas
abajo
del
colchón.
profundidad de protección aguas
abajo de
colchón
l o
ng
itud
de la
protecc
ó n aguas
a
bajo d
e l col ch
ó
n
a)
c)
e)
Vertedero
Coeficiente
de descarga
Disipación de energja
1.4.1 .4
. 1
.
1 .4 .1.2
1 .4.1 . 3
1 .4 .1.4
1.4. 1 .1.4
1.4.1.1.1
1.4.1.1.2
1.4.1.1.3
Diseño
del
azud
de
derivación
Tomas con azud fijo
1.4.1.1
1.'1.1
1.1 Generalidades
1.2 Consideraciones para
el
diseño de una bocatoma
1.3
Ubicación
de fa
obra
de
toma
1.4 Obras de toma convencionales
1 N D 1 C E
M
arc
e r o N ovill
o
B
a
rr
e
no
La ejecución de Pequeñas Centrales Hidroeléctricas tiene que considerar el uso de
tecnologras no convencionales , materiales mano de obra local, condiciones que cam-
bian
significativamente
de una
zona
a
otra
de
nuestros países;
es
por esta razón que en
este trabajo se presentan los criterios básicos para el diseño de las
obras
civiles de una
P.C.H. Particularmente
en
cada
caso
se tendrán
que
hacer
las
consideraciones necesarias
para e
l
m ejor apro
v
ec
h
amiento de
l
as condiciones que pre
s
ente e
lugar donde se espera
con
stru
ir
l
a P
equeña
Ce
ntr
a
H idroe
lé
ctrica
.
Se presenta
la
metodología a seguirse para el de todas tas partes constituti-
vas de aprovechamiento hidroeléctrico, comenzando por las obras de captación, pa-
ra luego seguir con el sistema de conducción, dcsarenador, tanque de presión, tubería
de
presión,
casa de
máquinas estructura de
descarga, sin
descuidar otros elementos
constitutivos de una obra hidráulica tales como Jos vertederos laterales las compuer-
tas de control.
El
presente documento trata
de
mostrar
una
simple para
el Diseño
de
Obras Civiles de una Pequeña Central Hidroeléctrica. Está basado fundamentalmente en
el "D.iseño Hidráulico" del Ingeniero ecuatoriano Sviatoslav Krochin, pues de varios
textos consultados
es el que
mejor
se
acomoda
al
propósito anteriormente mencionado.
INTROOUCCION
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 4/59
7 .4.3
Es
p
esor
de
l
a tub
e
ría
p
ara
resist
ir
a l
os es
fuerzo
s
d
e
tens
i
ón o
ri
gnados
p
or
l
a pres
i
ón interior .
7.4.2
E
spesor
mínim
o de
l
a
tu
bería p
ar
a sopo
rt
ar
l
a fl exón
l
a tc
r
al.
7 .4 1 Esp
eso
r mínimo de la
tub
erra para soport
a
r
presion
es ex
ternas .
7.4 Espesor de
l
a
tub
ería
a )
Da
t
os
b)
Pas
os a
seg
uirse
7. 3. 1 P rocedimiento de cá
l
c
ul
o para determ
n
ar e
l
di ám et
ro
m ás e
co
n
ómic
o
7.1 Ge
ne r
alid
ad
es
7.
2 Núm
e
ro co
nveni
e
nt
e de
tuber i
a
s
7
.3
Di
á
m
etro de la
tu
be
r
ía
d
e
p
resó
n
7 . lU
B E
HIA DE
PRESIO N
Altura mínima de agua sobre la tuber ía de presión
Cálculo
de
la
rejilla
6.3.2
6.3.3
a) Datos
Procedimiento
6.3.1 Cálculo del volumen
6.1 Principales funciones
6.2 Elementos constitutivos
6.3 Diseño
5.2.2 Desarenadores de lavado contínuo
a)
Principales criterios
a
considerarse
Datos para el diseño
e)
Procedimiento de diseño
Partes consti tuti vas
Diseño
5.2.1.1
5.2.1.2
5.2.1 Desarenadores de lavado intermitente
5.1
Generalidades
5.2 Tipos de desarenadores
4.4 M eca
n
i
smo de
e l
evación
4.3
R
es
isten
ci
a
que
ha
y q
u
e
v
e
n
cer p
a
r
a
l
a
e
lev
a
ción
desce
n
so de las compuertas
4.
2.
Cá
c
ul
o d
e l es
pesor
4 2 Di seño estructural de
l
as comp
u
e
rtas
d
e m
a
dera
Compuert
a
l i
bre
Comp
uert
a sumergid a
4.1.1
4.1. 2
4.1 D
i
s
eño hi drá
ulico de
compu
e
rt
as
3 .
VERTEDEROSLATERALES
4 .
COMPUERTAS
a
) Datos
b] Procedimi
e
nto de c
á
lculo
2 .22. 2 Túne
l
sección ci rcuar
Datos
Procedimiento de c
á
l
cul o
a}
2.2.2.1 Túnel tipo baúl
2 . SISTEMAS DE CONDUCCION
2.1
Canales abiertos
2.1.1
Generalidades
2.1.2
Energía en un canal abierto
2.1.3
Profundidad crítica o calado crítico
2.1.4
Dise ño
a)
Datos
Incógnitas
Procedimiento
2.1.5.
de canales en laderas
2.1.5.1
Procedimiento de diseño
6 .
a)
Datos
Metodología
2 . 2
Ttínefes
2.2.1
Generalidades
2.2.2
Diseño
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 5/59
P ara asegurar un buen funcionami
en
to
c
umplir con las c ondicon
e
s de d i seño
en
gene
ra
l l
a
s ob
ra
s
de
t
o ma
d
e
b
e
n
tener un
diqu
e que c
i
e
rre
e
l
cauce d
e río
y que e l ev e (
nivel del
ag
u;i
ha
sta una
cot
a d
e
t
e rminada Cu a
nd o va
ria m
u
c
ho la
a
ltu
r
a d
e a
gua
e
n (
l
no entre l a
s épo
ca
s
l luvi
o
sa
y
seca
l
a altura d e l diq
u
e debe s
e
r baja y es to se
cornp
c
n
s
con
compuertas que se colocan en su cresta Es te tipo de toma, con azud fijo o azud
móvf (c ompuer
t
as
) se llam a
t
orna conv enc
on
al por
se
r
un.i solución gene
r
alme
n
te ut-
l
i
zada
Ex
i
ste o
t
ro tÍJO de tor na que tiene la estructura de captac
ió
n en e l m
i
smo cue r -
p
o d
e
l
azud q
u
e se
ll
a
ma
to
m
a
d
e
re
ji
l
l
a
d
e
fo
ndo
o toma
c
auc
as
i
ana o
t
i
ro
esa
.
Pres entar aguas
a
b aj
o
sufic
en
t
e
ca
paci
dad
d
e tra
nsporte par
a
ev i
t
ar la sedirncnt
-
Esta r ubcada en un lug ar que pr esente cond ciones favo rabl es desde el punto de
vi
sta
d
e
un
c
i
on
irnient
o
h
i
drá
ulico y de
facilida
des de
construcci
ó
n
.
Provee
r
d
e
un ~ is
terna adec
u
ad o
qu
e pe
rmit
a e
l
pa
s
o de la
s
aven i
d
as que te
n
en
g ran cantdad d só l
id
os y material flot
ante
.
Capta r e l m ínimo de sólido s y d i sponer de medios a
pro
p iados para su evacuación .
A s
eg
u
ra
r
l
a derivación pe
rm
an
ent
e de l
ca
uda
de d seño.
1.2. (;01\iSID[íl/\CIOr~ES
PRINCIPALES
P A n A E L D ISEÑ O DE UfilA B O C A T O M J ' . :
El agua se capta sin ningún almacenamiento, por lo tanto no son necesarias obr>:
de regulación; para que esto sea posible, el caudal que es
t
á circulando por el río debe
ser
casi constante
durante todo el año
mayor que el
caudal de
captación,
asfmisrno
( 1
nivcf del aguJ. el río debe permanecer aproximadamente constante. Este tipo de obra
de
toma
no
representa mayor costo.
Obras rle
rsptaciór directa;
Consisten en presas que cierran el cauce de un río formando un reservorio o em-
balse hacia aguas arriba de esta estructura, este reservorio permite regular el caudal del
río, almacenándolo e n épocas de creciente para ser utilizado durante la sequía. Las pre-
sas pueden ser de tierra, piedra u hormigón trabajar a gravedad o corno arco; en todo
caso
son obras
muy costosas.
Obras de emhalsarnientn:
Existen diferent. s tipos de obras de captación, pero fundamentalmente se los pue-
de agrupar en dos: poi derivación directa con.almacenamiento.
Se denominan
e
bras de torna u obras de captación a toda estructura hidráulica
construida sobre el e de un
r(o
o canal con el fin de captar parcialmente el agua
acarrea.
GRAFICOS
ANEXO
B I B L I O G R A F I A
9.2 Diseño
9.1 Definición
9 .
8.2 Area de la casa de máquinas para una pequeña central
hidroeléctrica
8.1 Principales criterios a considerarse en el diseño de la casa
de máquinas
Cálculo de fuerzas
Apoyos intermedios
Diseño del anclaje
7.5.1
7.5.2
7.5.3
7.5 Anclajes apoyos
a) Reacciones transversales
b) Reacciones longitudinales
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 6/59
U
na t
ra
n sic
ión
de
e
ntrada
a l c
a
na
l.
Se
des
ea
q
ue la
mayor parte de
materia
g
rue
-
so
que
l
le
ga a l de
s
r i p ador se deposite d
entro d
e
és
te y
no
pase a
l.
c
a
na [.
Por
este
motivo
la
co
ne
xió
n del
dcs
r
i pi
a
dor s
e
ha
ce
ge ne
r
a
l
rnen
t
e
por m
ed
d
e
u
n
verte
·
dero
cu
yo anch o es b
as
tante m ayor q
u
e e l de l cana l
qu
e sig
u
e. P ara evitar que ha
ya p
é
rdidas
gra
nde
s de cnc
r
gra entre la salda del
dc
sripiador e cana las dos es
-
tructuras se
con
ectan por m edio de una
t
rans ición.
Un
a re
j
a
de
entra
da q
ue i
mp
de q
u
e pase
hacia
la c
onducc
ión mat
er
a
só
l
ido flo-
t
ante demasiado gru eso Para esto e l
umbra
de la reja se pone a cierta a ltura so
bre fondo d e l ria y l asepar ació
n
entre barrotes normalmente
n
o pasa de 20
cmt
s . En vista de que a pesa
r
de
est
o, parte de m atera l
só
ido a canza a pas
ar
a
l
o
t
ro
lado de l a re ja
s
e deja
una
cám
ar
a
llamada desrp
a
dor
pa
ra de
t
enerl
o.
E
l
d
e
s-
r
ipiador debe
te
n
e
r
un
a
compu
erta h
a
ci a
e l
río a tr
avé
s de
f
a cual
pe
r
iódica
men
-
te se l ava
e
l m aterial acum u l ado en
e
l fondo.
E
n t
empo d
e c
r
ecie
nte e l exceso d
e agua pa
s
a
por encim
a de
est
e
dqu
e o s
ea qu
e
fu
n
c iona como vertedero Este tipo de dque ve tedero se fl ama azud
P
ara ev itar q
u
e
en creciente entre excesva agua a l a con
d
ucción, entre ésta fa
t
oma se de
j
a
n
e
st
ruc
tu-
r
as de regul a
c
i
ón
. U n
a de
e
sta
s es la
com
p
uert
a de a
dm
i s ión
qu
e p
erm
i
t
e int
e
rru
mpir
tota
l mente
e
l scrv
c
i o para e l c
a
so de reparación o in
spe
c
c
ión
U n diqu
e que cierre el ca
u
ce de río y obliga a
qu
e toda e agua que se
e
ncu
e
n
t
ra
por debajo de fa cota de s
u
cresta en
tr
e l a c
ond
ucción .
8
5
1
.)
de
compuertas
(
*
)
Tom
a
do del Disefío Hidrá
u
lico de Sviatoslav Kr
o
ch
ín
,
Q u it
o-Ecuad
o
r, 1978
Este
t
po
d
e
obr
as se c
onstruyen
ge
ner
a
lmente
en ríos
de
m
ontaña
, es
dec
r en
a
qu
e
ll
os
q u
e t e
nen
cauda
es
relat vam
e
nte pequeños, g
ra
diente
s re
lat
vame
nt
e
gran
-
d
es y que
cor
ren
por va ll
es
no mu
y
a
m pli
os
T
al
com
o se m
u
e
str
a en la
figura
s i
g
ui
en
-
te se c
ompone
de varios e lementos:
{
*
)
En
todo caso, fa ubicació
n de la
ob
ra
d
e
torn a dep end
e
r
á
fund
ame
nt
a l m e
n
te
de
la cota necesaria p
a
ra obtener
f
a caída que perm
it
a i nstaar la potencia d
ete
rmi
n
a
da
por
la deman
d
a
d
e f a pob ación a la
que
se quie
r
e
dota
r de
ener
g e l
éctrica.
Es
por
e
st
o que para d
efni
r e l sitio de
torn
a ,
genera m
e n
t
e se
part
e d
e
l sitio de ta
nqu
e de
presió
n
, ub icado en u
n
l
u
ga
r
apropiado
pa
r
a l a produ
c
ción de energ ía eléctrica se
tr
aza la 1 ínea de
c
ond
u
c
ció
n
segú n co ns de
ra
cones
e
conómic
a
s y técn icas hasta en
-
cont
ra
r
s
u
inte
rsec
ción con e
río
y es
tab
lec
e
r
aproximad
amente e s i
tio
de f as
o
b
r
as
de toma
P
ara
lu
ego de
t
om ar
e
n cuenta l as cons idera
cion
e s ant
e
r
ior
me
n
te e
xp
u
esta
s
,
defini r
e
l
sit
o más
aprop
i
ado p
ara
s
u
ubic
a
ción
Se tendrá que pensar también en las facildades de construcción, si bien las obras
deben
ser
construídas durante
la
época
de
estiaje, de todos modos
el agua
viene
por el río es un estorbo y debe ser desviada; esto se hace por medio de atagufas o sea
diques provisionales,
el agua se desv(a
hacia
un
lado
del
cauce mientras
se
construye
en el otro.
Para la ubicación de la obra de toma, a más del trazo del cauce, habrá que con-
siderar las condiciones geológicas topográficas _del sitio, pues es necesario disponer
de un terreno de condiciones geológicas aceptables relativamente plano para situar
el
desripiador
la
transición.
Es conveniente ubicar la bocatoma en tramos rectil (neos del río, en este caso se
puede localizar
el eje de la misma
formando
un
ángulo
de 60 a
90 grados con
la
direc-
ción
de
la
corriente;
pero en
tramos en que
el
rlo forma ondulaciones
se
deben hacer
varias consideraciones , así por es conveniente ubicar la bocatoma en donde
termina
la
concavidad (zona de barranco)
y
comienza
fa
parte convexa (zona
de pla-
ya).
Si
se
ubica la
obra
de
toma
en
tramo convexo
del
cauce,
se
corre el riesgo de
que durante las avenidas entren arena
y
piedras, mientras que después de aquellas se
forma frente a la bocatoma un banco de arena que impide o hace diffcil el paso del
agua para
la derivación.
Por
otro lado,
si se ubica fa
obra de torna
en
el lado cóncavo
(barranco)
del
río, durante
la
avenida
los
materiales flotantes grandes
las
piedras im-
pactan directamente contra las estructuras de[ azud de derivación de la bocatoma,
ocasionando fuertes erosiones que pueden constituir peligro.
1.3 UBICACIOl"J D E LA O BRA D E TO M A
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 7/59
Q
,
.
~
.
: - - ~
_
;,:
;%f;
.; :
" . ; J
;
·
,
.
·
· · .
.
>
: :
.}~
~
.
:
\ ,.¡
~
;
. ; -
,
_ .
~ ~
.·-
,,. ;~;;¡
:
·
.'
<
L a
f
ó
rmu
a ge
ner
a l pa
r
a calcul
a
r e caudal que pasa sobre el
v
ertedero es
hn
l
azud
d
e
der iva .
ión tie
n
e una se cc ión tra
n
svers a l
tr
a
pezoid
al, lo que ayuda a su
es
t
abil
id
ad. con
e
l fr1 red
uci
r l a p
r
esó
n so
bre
e
l cimaco superor d
e
l p
a
ra
m
ento
se adopta
un
p ta
que
es
té some
t
ido a una presió
n
ca
si
nul
a en todos sus
puntos; es
to
e s
lo que ia
tratado
de co
ns
eguir
Cr
ca
g
er
co
n el p e
rfil qu
e
ll
eva su
nom
-
br
e
.
V
e
r
te dero:
----
-
1.4 . 1 . 1 . 1 .
D i
se ño de
l
azud de
d
e rivación
.4.1. 1
Por
l o gen
e
ra l lo s pa
s
os para l o
s
pe
c
es
so
n pequeñ
o
s
depós
it
o
s escalonados q ue se
c
onstruy
en
a
un
lad
o
de l a
zud.
El
a
gu
a
b
a
j
a
d
e un
es c
a
ló
n
a otro co
n
po
ca
v
e
loc
idad a
tra
v
és de escotaduras que sirven al m sm o ti empo pa
r
a q
u
e por ellas puedan saltar los
peces . Todas las
a
r
is
ta
s d
e
b en ser
red
o
n
d
e
adas, L as dim
e
nsion
e
s otras ca
r
acterísticas
se
t
ratan en obras especia
li
zadas .
Toda presa r e
p
resenta un obstácul o a l paso de los peces es
conv
en
ie
n
te tomar
m eddas
p
ara
reh
ab
i
ar
l
o .
La pesca fluvial -puede ser de
bastante
peso en la
economía de
la
cuenca
es
por
lo tanto importante respetar fomentar Jos criaderos y facilitar los desplazamientos de
los peces en los
ríos.
Escala de peces. Esto es una obra que frecuentemente se omite a pesar de tener
mucha importancia
en
algunos
nos.
la compuerta se abre en las crecientes, cuando sobra agua y por lo tanto cumple
una función adicional de aliviar el trabajo del azud hasta cierto grado, regular el cau-
dal captado.
- ~ ; - ' o ª ~ - } [ ; _ ~ -
· - . . . . . . . .
Ho
--~-
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
tapar
la
reja
de
entrada con
cual el caudal de captación se red ucc considerable mente o puede ser total mcn te
interrumpido.
El agua que filtra por debajo del azud ejerce una subprcsión en el zampeado que
podría romperlo. Para disminuir un poco esta subpresión como también para anclar
mejor
el
azud,
se
construye
aguas
arriba
un dentellón
debajo
del
zampeado muchas
veces se
dejan drenes con sus respectivos filtros.
Un
zampeado
y un
colchón de
aguas al pie del
azud.
El agua
que vierte por
el
azud
en creciente, cae con gran energía < - l L I C erosiona el cauce puede socavar las obras
causando
su
destrucción.
El
zampeado
o el
colchón sirve para disipar
la
energia de
manera que el agua pase al cauce no revestido con velocidades lo suficientemente
bajas para no producir erosiones.
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 8/59
K
0.9
5 -
0.85
cua
ndo
e l a
zud
t
ene
compuer t
as .
1 . 0 · 0.90 cua
nd
o
e l
azud
n
o tiene compuertas .
E
l d
e
l c
oefi ciente K
d
e p
é
rdidas pu ede t
o
m arse
esta ecuació
n
se re
s
ue
l
ve por aproxim ac
i
o
n
es s
ucesiv
as
.
Q
con
con
con
To dcon
hf
2g
y2
To
T
2g
con
hf
{----)
= pérdidas
2g
con
To
2g
cauce distpando la
energía antes
de
que
llegue
a ra zona protcg
·d
L -
t• •· 1
el pie cpcnc e Je algunos factores tales como IJ altura del nivel de agu
1
1
d
1
' 1 .
.
', '. · ' ,
respecto
a ~e e rro, e e caudal, de las .cond1~1oncs hidr.íulicas del n'o, del tipo
de
material
que en el
cauce de los materiales disponibles
en ta
zona
La disi
pa -
'n d '
em
-
l uC e
energ¡a
< ,
ac . os ~on e resa
to
raulico,
pues cuando
éste
se produce hay
una
gran disipa-
misma.
Cuando
s
e
int
errumpe un
r
ío con un a e
s
tr
u
ctura co rno
un a
zu d, se crea
un
a di fe
-
ren
ci a
d
e c
ne rg(
a ag ua
s
a
rrb
a abajo
d
e
t
a misma q
u
e ac túa
sobr
e e
l
materi
a d
e
l
ca
u
ce
e
rosionándolo
pudi
endo
p
o
n
er e
n
pe li
g
ro
l
as
obras .
D ebe po
r
lo
ta
nto prot
eg
erse
el
Resalto hidráulico:
1.4.1 .1.3 .
Di si
pación
d
e En
er
gía
A
s i
m i s mo
e l
va lor
d
el c
oefi
cien te M 22
1
es válido s
ol a
mente cuando
l
a
d
escar-
ga es li
b
re . E
n
e
l
caso d e s
u
me rgirse
e l
a
zud,
el c
oefi
ciente M
de
be se r
mul
tp lic ado por
un factor de
corr
ección S cuyos va
l
ore
s
está
n
da
d
os en
l
a tab
l
a No
3 del anexo
E l
v
alor de coeficiente M 2.2 vá
lid
o pa ra
e
l pa ra m e
nt
o ve
rtic
a
l
para un
ca ud a
l
q
u
e pas a p or
un
ca
r
ga Hod que se h a
u
tili za
d
o para e
l diseño
Cu
an
do e
l
va
l
or de
Ho es
d
ifere
nte
e
l coe
fi c i ente M debe ser t
a
m bi én corre
g
ido lo
s
va
l
ores de
corr
ección
seg
ún Ofiz
orov
pa
r
a e
l
pa r
am
e
nt
o ve
rti ca
l e
s
t
án dad
os en
l
a
tabl
a No.
2
del
anex
o.
S
e
da a
l coefici
e
nt
e e
l subíndic
e
"O" por
que
l
a
v
e
l
o
c
id ad de
aproxim aci ó
n
est
á in-
clu
ida e
n
e
l
mi smo no e
s n
ece sa
ri
o
c
ons i
d
e
ra
rl a e
n
l a carga H .
S i e
n
do Y
1
elevació
n
de
l
a cre
s
ta
sobr
e e
l
fondo aguas arriba
0,285 (~--
)
2
H +y1
1
I
1 0,045
=
0 ,
407
1
Para el caso de un vertedero libre de cresta delgada, el valor del coeficiente puede
ser calculado con la siguiente fórmula:
El coeficiente de descarga para el perfil creager es igual a
2.21,
pero este valor va-
ría
de acuerdo a diferentes factores tales como:
ta
profundidad de llegada, la relación
de la forma real de
la
cresta a
la
de la lámina ideal,
el
talud del parame nto aguas arriba,
interferencias aguas el tirante o profundidad la corriente aguas abajo.
Coeficiente de descarga:
• Tabla No. 1 ver en el anexo.
perfil del azud es posible calcular
a
base de
la
tabla
*,la
misma
ha si"
calculada para Ho si Ho es diferente, las abscisas ordenadas deben ser
multiplicadas por Ho.
carga de agua total sobre cresta, incluyendo la carga correspond iente
a
la velocidad
de
llegada.
b
longitud efectiva de
la
cresta
M
coeficiente de descarga (variab le)
Q
descarga
en
que:
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 9/59
º/o
- _ L
¡ q f J (J J H 5
do
- - _L_~ : : : , ,~ -
AH
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 10/59
L
(1.
5 a
2 .
0) d
s
g) Longitud d
e
l
a
prot
e cc
i ón
a
gu
a s a
b
a jo de
l
c
o
lc
hó
n:
dm di ám
e
tro m edo
de l
as
pa
rtí
cu l
as
ex
sten
t
es e
n
e
l
l echo de
río
=
do
+d
a
( 2 ] ~
~
ds
-
(1 .7
5 a
2
.25
)
h
s
D
e
pe
nd
e del t po de ma
t
eria l que se tienen e
n
e l
ec
ho.
Pro fun did a
d d
e
prot
ección a auas abajo
d el
c
o
lch ón:
a so 3
Exste tambi
é
n la s igu ien
te
espe
cifi
ca ción según e l p
e
so
p
es
o específico de l agua.
peso
específico
del
materia .
sol
velocidad
en
condiciones uniformes
aguas
abajo.
diámetro medio
del
material con
el que se
debe proteger
el
cauce.
m
v 2
Dm ~
6 2g
a sol
-
a
6
-~---
Existe la siguiente expresión dada por el Rcclamation:
e}
bras
de protección aguas abajo del colchón:
=
C á G U 1 u de fa altura del diente
al
final del zampeado:
Para que el resa l to
alcanc
e a formarse, ne ce sita una ci erta longitud que es la que
debe dar s e a za
mp
eado. Exs
t
e
n
varias fórmul as exp er i m entales u
t li
zadas para
dete
r-
m
in
ar es
t
a long i
tud, ent
re las
cua
es
tenem
os la s igui en
t
e
e}
Long
i
tud del resa
l
to
:
Otr
a form a de co
n
seg
u
ir l a sumersión de l
r
esato es di sponi endo el zampeado de l
a
zud
e
n contrape n
d
iente
e
do
Pr
ofundiza
m os e z
amp
ea
d
o
(de
antal a p
i
e
de
az
ud
una
a
tu
ra e
lo su
fici
ent
e
par
a q
u
e d do e, esto q uie
r
e
dec
ir que Kd do e s
en
~o un
c
o
e
fic}
e
nte
de seguridad que
tom
a va lor entre 1 . 1 y 1 . 2
.
E l vao
r
de e o
prof
unddad de l c
olc h ó
n de
a
g
ua q ue
s
e
fo
rma pie de azud se
pued
e ca
lcular
con la
f
ó
r
mula :
S
i
se ti
e
ne el
primer
ca
s
o en
que d3 do h
acern
o
s lo
si
guiente para
sumer
g ir e
resalto:
ge
s e l
vaor de la gra
v
edad 9
.
8
1 m/
scg2
en la s que es e caudal
unita
r io Q
/
b ,
d
3
3
(
- 1
Los calados conjugados se pueden calcular con las siguientes fórmulas:
' - . . . _
do; el resalto se forma al pie del vertedero
aso
2: d2 dcon, entonces d3
se necesita revestir solamente
Caso 3: d2 dcon, entonces d3 do; el resalto se sumerge se protegerá el
tramo
r_ 2
, este tipo de resalto es el más económico en todo diseño.
Caso dcon, entonces d do; el resalto es rechazado esta condición
no es recomendable pues habría que proteger
Los casos
que
se
pueden presentar son:
Las
alturas d2
d3 se
llaman calados conjugados
del
resalto.
b) Tipos de resalto hidráulico:
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 11/59
0.4 a 0.5
on
arena :
0.5 a 0.6
on
g
rava:
0
.6 a
0
.7o n
ro
ca:
C
o
e
fi ci
ente
f d
e l hor
mi gón
sob
re
sue l
o
húm
edo
:
E l aná lis is se hace con
s
id
e
r
a
ndo f o s i gui en
t
e
E cos o: S sen
o:
~ 1. 2
s
e
n
sen f
G
se
n o: T s
e
n
o:: f L N
E
cos o:
se
n
E l equilibrio de
e
s
t
as
fu
e
r
z
as nos da e l fact
o
r de
de
s lizamient
o
S
sen
o:
E
cos o : :
fuerzas a favor del deslizamiento:
G sen o: T sen o:
f
(G cos
o:
T cos
o:
E sen o:
-
S cos
L
cos
o : :
cos
ex
sen
ex
-
cos
fuerzas
normales
J_ __
_ . L _ _ _ . ; .
-
•
coeficiente de fricción
G sen ce T sen f L
N
fuerzas que
se
oponen
al
deslizamiento:
a)
Estabilidad
al Deslizamiento
T es el peso de la tierra por encima del plano de deslizamiento.
S subprcsión, es debida al flujo del agua bajo el azud, a mayor diferencia de ni-
vel (Z) hay mayor sub presión, si es mayor el recorrido de las íncas de co-
rriente,
e
valor S será menor.
G peso del
azud hasta
la
junta
E empuje hidrostático
1.4.1.1.4. Estabilidad del Azud:
z
s i
l T
- - - - - - -
--
- - -
-
-
L
V
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 12/59
Se ca lcula e l ca n a l de d
e
s
fogu
e (ver o
b
ra
s
de conducción), cons
i der
a r qu e és
t
e de -
be tener una g
r
a
di
en t
e suf iciente
para
conseg
uir
un
a velo
cid
a
d
de
l
a
va d
o
alt
a y
q
ue s ea capaz
d
e a rras t rar
t
odas
l
as
p iedra
s. En todo
c as
o
l
a
g
radiente del río de -
be
ser
s
uperio
r
a l.t
de
l
ca
n
al
d
e
desfo
g
u
e .
Tambi
én se
co mp
r
u
e
ba q
ue el
ancho de l d
es rip iador
s
ea
aprox
im ada
m ente ig
ua
l a
l
a
lo ng itud
d
e un a trans
ici
ó
n, se la e s
tu
d
i
a e
n
e l siguiente su bcapr tulo .
l
on g itud de l
r
e
s
al to
L
a
Se c
alc
ul
a e
l
ancl o a
d
e l de
sri p
iador
c
onsidera
n
do que
é
ste debe se r i
g
ual
p
or
m e
nos
a
la l
ongit id
de l
re
s
a l to
q
ue se
form
a a
l
a sa lida
d
e l primer
v
e
rt
e
d
ero
(r e-
de
e
ntrada ) .
S e
c
a l cu l
a e
l a
ncf-o
b de l
ve
rt
e
de
ro de salida
, co n
la
f
órmu a
de verted eros s
u
mergi
-
dos
S
M b ,_ , 3/2 ( c
apítulo
1.4.
1 .
2.)
O tra forma de eli ninar e
sta
s
pi
e
d
ra
s
es di s
p
on
i
endo frente a
l
a
boca
to
m
a una
pe-
qu e
ñ
a
cá
m
ara que furciona co mo dep
ó
s
ito de s
e d im
en tació n . E
l m
ur
e
te
d
e concreto
qu e li m ita el
d
epó s i to de s e
dim
en tación
d
ebe te
n
er una lon
g
i tud su f ici ente para que l a
velocid
ad de
l
ag ua q
u
e rebosa so
b
re é
l
no sea m ayor de 0.3 m/s . E
l
Di seño de
l
desr
ipi
a-
s
i
g
u
e o
s
s iguientes
p
as os:
Es una cámara que está detrás de la reja de entrada y que sirve para detener las
piedras que alcanzan a rasar entre los barrotes y que no deben
entrar
al canal. Para esto
es necesario que
la
velocidad en el desripiador sea realtivarnente
ba
ja
el
paso
h
acia e l
c
an
a
l d
e ba h
acers e por
me di
o de un v
e
rte
d
ero
s
um erg
ido
1.4.1 .3 .
siendo Vr la media en e l río V e la velocidad de entrada al canal.
ex
are cos (Vr
/ V e )
Se determina el ángulo de inclinación de
la
reja con relación a
la
dirección del
=
Se calcula el ancho total de la reja
1
e
determina el núme ro de barrotes
N
e
b
Se calcula
el
número de espacios
Se impone una separación entre barrotes
e
y un ancho t de los mismos.
Los valores de S M se calculan mediante las fórmulas expuestas en el capítulo
1.4.1.1.2.
E n la
oril l
a
d
e
l
a cond
ucció
n se
tend rá qu
e di
spon
er de un a rej ill
a par
a la capta-
ció n de l ag ua E l umbra de l or
i
fi c io
d
ebe es tar a un a altura m en
o
r
d
e 6~ a 80 cm
.
de l
fondo E l .
d
in te l
d
ebe
ll e
ga r has
t
a
un
a a
ltu
a su
peri
or a
la d
e m ay or
cr
e
c
i e
nt
e
.
Los
b
a
rr
o
t
es deben se
r
l o s
u
ficientemente f
u
ertes pa ra r
e
s
i
sti r e l i
mpac
to de tronco
b
s
y ot
ro
t po r l as creci en
t
es Los
a
rrate
s
ma
t
era l fl
otan
te
g
ru e
s
o
q
u
e oca
s i
ona
m
e
nt
e e
s
ra 1 o . T . . del
d
ebe
n
es tar al ras o sobre s
ali
r
un
po
co
d
e l a car~ del muro
p
ara su
m a te ri a
l
flotan te
(]
uc a veces t
í
e
nd
e a
t
a pa r
l
a re a
.
L
a re
j
a d
e
b
e
es
ta
r a
un
a cier
ta
di
s
t
ancia
,
ag uas arriba de
l
azud
a
fin
d
e
q
ue d
ur
a
nte
l a co n
s
truc
ción que
de es pa cio
p
a ra una
atagu
El di
se
ño de l a re
j
a de e
ntra d
a
s
i
g
ue l os s
i
g
ui
e
nt
es pa sos :
S
e
c
alcula e l
a
nc
h
o
libr
e
b ne
ce
s
aro
par
a l a
rej
a ,
m ed
ia nte
la
s
i
g
ui
ente
fór
m ul a:
Entrada:
. 4.1.2 .
¿ v
T -
L: M co
n re
l
ación a
l
ce
n
tro d e
g ir
o
e
f-
·-
> - 1
b/2
e excentricidad
1
bd b
Estabilidad
al
esfuerzo
soportante
del
suelo:
ambas fuerzas con respecto a un punto de giro.
Kv a
Mom ento de las fuerzas q ue ayudan al empuje
K v
b)
Estabilidad al volcamiento:
Existe un coeficiente Kv, llamado coeficiente de estabilidad al vo camicnto:
Mom ento de las fuerzas que soportan
el
empuje
0.2 a
0.3
on arcilla:
0.3 a 0.4
on limo:
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 13/59
--¡
- + -
© ®
HL
v f /20
2g
V 2
1
(1
1 )
-
e
:z
=
c
2g 2g
2g
calcular : : . Z aplicamos
la ley de
la energía
entre
(1) (2).
y
2a. mitad
2
6Z
- x2
L 2
2
6Z
6 (X - L) 2
L2
1
a
m
i
t
ad
Se
r
ecom en
da
tom
ar
un
pe r
fil
sua ve ta l como
e
l de una
pa r
áb
ol
a
vie
rte
a l
re
-
dedor
punto
medio
de
l a
tran
s i
ció
n s
e
en
c
u
e
n
tra
da
d
a
por
la ecuac ión:
1.4.1 .4
.
1. D ete rminac ió n
d e l
per fil en
l
a solera:
en donde b
2
es el ancho m enor de
l
a tr
a
n s
i
c ión
X
la
d i
st
anci
a de s
de e l
pr in
c ip
i o
de la m
i
s
m a.
·
p
ara
l
a
2a.
mita
d
:
Lt
g
o:
p
a
ra la 1 a. mitad:
L o s anc
ho
s están
dados
por
R= --~--
2 sen 2
o:
Siendo 12,5º
el
ángulo que
el
Bureau of Reclamat ion recomienda como máximo
entre el eje del canal y una 1 ínea que une los lados de Ja transición a la entrada y a lasa-
lida. La transición ten drá la forma de dos arcos de tangentes a la entrada a la
salida.
El
radío de curvatura es igual a:
tg
=
De l desripiador sale el caudal captado por un vertedero de ancho b¡ y pasa a un
canal de ancho
b
2
, estas dos secciones s on unidas med iante u na transición cuya mínima
longitud está dada por:
Es una estructura cuy a sección va cambiando en gradual para conseguir
la pérdida
de
carga sea mínima.
Transición:
Se calcula la compuer ta de desfogue (ver capítulo de diseño de compuer tas), se
debe
cornrpobar que en
el
primer instante en que
la
compuerta
se
abra, tenga una
capacidad m ayor que
el
cauda captado para que el desripiador pueda vaciarse has-
ta
el ca
lado que se tiene en canal de conducción.
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 14/59
De
te
rm
i na
r e
l
a
lto d
e la cr
est
a de l azu d a l
os l
ados
d
e
l
a re
j i
ll
a p
ara es
to l
a
ca
rga de ent
ra d
a Hose calcula m e
dia
nte l a f
ó rm
ul a
:
Se impon
e un
v
a l
o r L d
e
long i
tud
d
e
rejill a
ta l qu
e
p
e
rrnit
a
aprovechar la
l
ong itud
de
l
as p
l
etinas comerci a l
es
. .
s
e e
ncu
e
nt
ra en
l
a
tabl
a
No
4
d
e
l
ane
x
o.
( C
K 3 / 2
0.31
3
l va lo
r
de
b
J _
T
ancho del río
caudal de captación
Q (m 3
/s)
po:ccntajc de la su pe~·ficic que queda obstru da por las arenas grava que
se mc:us~an
entre
las y que se torna de 15
-
30
o/o.
espaciamiento
entre
barrotes
S
varía
entre 2
6
crns.
inclinación de la rejilla con respecto a la horizontal, i (o/o) - - . ¡ \ . _ i~-s
ancho de los barrotes t n
Pasos a seguirse: L J L J L J L J
C
a l
c
ul ar
e
l
a
nch
o
necesa
r
i
o b de
l
a r
ej
l
l
a
me
di
ant
e
l a fó
r
mu
a:
1.4.2.2.1. Azud:
rejilla tiene una inclinación con la horizontal
entre 20°
para facilitar
el
las
piedras, pero según Bouvard se podría llegar a 30º o hasta 40º.
La sección de las barras se escoge en función de su longitud en base de conside-
· · ·
es
mecánicas es decir para que puedan resistir sin doblarse el peso de piedras
bién a veces se han usado rejillas dobles, un a gruesa encima una fina debajo.
los bordes, las barras, e stán sujetas a un marco de hierro a veces la mitad de
(ras pueden girar para
facilitar
a limpieza.
U n a des ve n
t
aja
d
e l as p letinas
e
s su po
s ibili
da
d
d e defor
mar
se o ceder
e
n e l
sen
t -
d
o
horizontal.
P
ar
a ev
it ar
es
t
o se
us
an a ve
ces ba
rr
as
e
n for
ma
de
T A
vec
e
s ta
m
b i én
en
vez
d
e ba rrotes se
u
san p
lanc
has perfo
r
adas con or
i
ficios re
d
o ndos . E
st
as d i spos i ciones
o b liga n
a
aum
e
nt
ar co
ns
id
er
ab
l
em
ent
e
las d im
e
ns i o
ne
s
de
l
as r
eji ll
as
.
La
re
jilla se hace de barras de hi erro de secci ón rectangular (plet na o trape
zo
da
co
n la ba se m ayor hacia arrba, cooca
d
as
para
le
l
am
ente a
l
a direcc
i
ón
d
e
r
í
o. No se
aconse jan
l os
b arrot
es
r edondos, p ues
se
obstru
yen m á s r
áp id
a
ment
e
con a
rena
pi
e
dr
a
fina
y s
on
m á s
difíc
i
l es d e lim
pi
ar .
P
a
r
a q
u
e e l d
csrip
a
d
o
r t
enga u
n
a
s
alida a
r i
o
c
on un
a
lo
ng
it
ud de
n
tro de límites
eco
nómc
os ,
é
st
e
d
ebe tener
un
a grad
i
en te de por
l
o m enos 3
o/o
O
s
ea que e
s
te tipo
d
e
to
ma
so
am en
t
e es
pr á
ctico e
n l
o
s
torr
en
tes o
r
ío
s
d e
mo
n
t
aña no
s
e
l
o h a u
tili
z
a
-
do para caud a l es m ay ores de
1 O
rn 3 /s.
En v ist
a
de qu
e
una g
ra
n cant
id ad
de a
re
n
as y pe
queñ
as
entran por l
a
re
j
i-
ll
a , es impres cin d i b
l
e, co nstruir un desrpi ador e fi c
i
ente a contin uac i ón de
l
a tom a
L a desventa a pri nci pa
l
de este si stema es
l
a fa c
ili
dad con que se tapa
l
a reji
ll
a es -
pcc
a
l
m
ente
si
e
l r
ío
tra
e
m
a
te
r
i
al
flotant
e me
n
udo como
ho j
as y
h i
e
rb
as
.
Est
o
p
er
mit
e
que
l as
p i
e
d
ra
s pas
e
n
fác
ilm
e
n
te por
enc
im a
de az
ud
c
on l o
cua
l
s
e
suprm e
l
a costosa compue rta d e purga . L a baj a de
l
azud perm
i
te a su vez d
i
sm in ui r
l
a
l
ong itud
d
e l zampea
d
o
.
Estas do s econornias h acen q
u
e e
l
c
ost
o de
un
a torna d e
r
e j
ill
a
de
fo
ndo o ca uc as
i
ana
ll egu
e a ser basta
n
te m e
n
o
r
que e
d e
un
a t
o
m a c
onve
nc onal.
Como la rejilla es la parte más baja de la presa que Cierra, cualquiera que sea et
cauda
l
, el agua d e
b
e pasar
forzos
amente sobre ella. Debido a esto la rejilla puede estar
a cua
l
qui e r a
l
tura sob re e
l
fondo de m ane ra que
l
a a
l
tura de azud puede
ll
eg ar a hacer-
se cero
, aunqu
e
norma l
m en
t
e
osc
l a e
ntre 2
0
ó
50 cm
s .
A
continuación de
la
presa se
construye
un zampeado cuyas d imensiones depen-
den de la altura de ésta del caudal de creciente.
U n tramo hueco que tiene en su interior la galería que conduce el agua desde la
rejilla al canal. L a galería está
tapada
con una losa de hormigón arrr.ado y que en
su parte superior sigue el mismo perfil que el azud macizo.
U n tramo central con la rejilla y,
Un tramo en la orilla opuesta del canal que se compone de un azud macizo sobre
el
cual vierte
el
agua en creciente. Este azud debe
tener
un perfil
hidrodinámico
que normalmente se d iseña con las coordenadas de Crcager.
La presa que c ierra
el río
se compone por lo
tanto
de tres partes:
Las tornas de rejilla de fondo consisten en una rejilla fina de fondo ubicada hori -
zontal mente, o con pequeña inclinación, sobre una galería hecha en el cuerpo del azud
y que conecta con el canal.
{Diseño
hidráulico Svia tos la v
Kroc hin}
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 15/59
b
X +
V o
V o
determin
ar
l
a
v
e
l
o
cidad en
ca d
a
pu
nto
E
l per
fil de
l fondo s
e e
s
ta
b
lece
rest
a
ndo de un p
l
ano de
referen
cia ca
da
uno de l os
v
a
lores o
bt
enidos e
n
l a suma a
n
terior.
s
um
r una ve locidad
ini
ci a l V
o 1
m
/s
d hf v2¡2g
e
n
cada
parte X de
azud s umar
lo
s
v
a lores c
or
respondientes a ca l
ado
pérd
i
-
da
s
ca rga de
ve locdad
reali
za r
el sumator
o
de pérd
da
s L
hf
re
l
ación v2 ¡2g que es
l
a de
v
elocidad
hf X I
cacu lar la s pérd
d
as
d
e
l
nive
n
coefic i
e
n
te
de rugos
dad
0025 - 0035
n
v 2
calcular
la
gradiente hidráulica m ediante fórmula:
p
A
determinar
el
radio hidráulico
R
=
_
Calcular
el
valor del perímetro mojado
P
d
Determinar
el
calado de agua para cada punto de la galería
Calcular e l área A Q/V
ca
cul ar
l
a ve locidad a
l
fi
n
a
l
de l a ga
l
ería V
s i endo X
l
a
dist
anc ia
d
esd
e
e l co mi e
n
zo de
l
a galerfa
b
Qx
=
X
d
ividir
la
lon
g
i tud
tota
b de
l
a ga lerfa en partes i
gu
ales
d
e
termi
n
a
r e
l
ca
uda
l
Qx en cada parte de
l a ga l e
rí
a m ediante esta fórmul
a :
Pa sos a
segu
i
rse:
Datos:
caudal de captación
Q
(m3/s)
longitud
de
la rejilla L
a
n
cho de la re jil la
e Co
-
0.325
=
tg
o.6 para e/s 4
Co 0.5
para e/s
4
1 .4 .2.2.2. Galería:
e
es un coeficiente de contracción que varía en función de
la
disposición de
los
hierros de la rejilla; entonces depende de
la
inclinación A de la rejilla con la hori-
zontal está dado por:
s
f)
s
K
es un coeficiente que reduce el área total en área efectiva disponible para el pa-
so
del
agua, está dado por:
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 16/59
y 2
2g
de
L
a
ener
g í
a
tot
al
sobre
A es
:
En ergía de e levacó
n
o posición, puede e
s
tar re
fer
d a a cua l quier n
i
ve l.
En
erg (
a o
ca r
g
a
de pr
esió
n , es
tá dete
rm i
nada por e
l
valor de
d
Po: l o
t
anto en e l rég i m en subcrítico l a ve l Id -
l
a
v
eloc
i
dad
es
m a yor Pa ra determi 'I ocr ad es peque
na
en e l supcrcrltico
m ar cua es
cu a de con la s
igui
ente fórmua: nen que go rcrna primero se ca l -
ex es
un
factor de d i
stribuci
ó
n de
v
e
locidades var ra
d e
1.1 a
1
. 2 pa
ra el
ca
so
de
ve l
ocid
a
d
media
o: 1.
2g
z
2
. S
i_
tran
s
porta un
ca l
ado . , .
t
eo o
fluva l. m
ayor a
d
e,
el regtrn
en se
den
om
n
a
suben
nerg
í
a
ciné
tica o de ve
l oc
dad
--
R p
l
ano d e referencia
E l
calado
c
ríti
co de e
s
aquella
profundidad d .
do
con l
a míni
ma e
n
e
rgía
.
e
flu
o donde
el
ca uda es transporta-
L E
L E lí
neadecne
rgía
. .
CAN AL
ABIERTO:
,
.
Si e l fl u jo se transporta con un ca l ado me d , .
c
riti
co o t
orr
enc ia l.
n
ora
e,
e l re
grrn
en se
denomin
a super-
perímetro mojado
radio hidráulico
área mojada
caudal unitario
Q
erímetro mojado (l
1
l 2 + b)
profundidad agua o calado
m
cotg =
talud
de
las paredes (ver tabla No.
6)
ELEM EN TO S G EO M ETRICO S DE LA SECCIO N CAN AL:
bd
=~-
AV
Q
A
y 2
H
d+
--
2g
Los datos
que
generalmente se conocen son: el caudal
Q que se
desea conducir, la
pendiente _ I , el coeficiente de rugosidad n que depende del tipo de revestimiento que
se escoja. {Tabla No.
5
del anexo). La velocidad con la que se conduce
el
agua es 0 .7
-
2 m/scg ., lo ideal es conducir el mayor caudal con la menor sección {sección hidráulica-
mente óptima).
2 .1 .1 . Generalidades:
2.1. CAN ALES
ABIERTO S
se
cspccrfica.
v
d
2g
2. S IS TEM A S O E C ONDU GC ION:
La cncrgr'a so bre el fondo del canal es:
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 17/59
A
Determinar la superfi c ie t
ot
a
l d
e
exc
a
v
ación
p
a
r
a
determnar e l va l
o
r f ut
ili
zar l
a
tab
la
N
o. 8.
Ap f c2
C
a
cul ar
l
a excavaci ó
n
de la p
l
ataforma
c
o
n
Ja sgui ente fórm
ul
a
bd
md2
c
Calcuar e l área de ex
c
avaci
ó
n d
e
cajón con la si guiente fórmu l a :
U t lizar
l
as ta
bl
a
s No. 7 pa ra det
er
mina r e
l v
alor de do b
C a
l
c
u l
ar e
l v
alo
r
de K ó K'
b
]
Me
t
odoo
g
(a
:
altura
de
seguridad
o
franco s
pendiente transversal del terreno
ex
inclinación
de los
taludes
m
coeficiente de rugosidad
n
gradiente del canal
caudal a
conducirse
a) Datos:
Procedimiento de Diseño:
Los valores de pueden tabularse ya que varran con ta pendiente transversal del
terreno y el talud del corte y se presentan en la tabla No. 8
d
tg ( ? .
e
t
g
o:
- (---
__
t
g
. : -- -
,
- t
go:
tg.8
-
tg o:
F
o
e tg
F
e
tg
e
+ F
F
t
g (e F )
t
g ex
E - (
e
F ) tg
a:
F
E
g
I
F tg
/ . - - q
2
s
sección de excavación de la plataforma
encontrar el valor d/b, utilizando l~s tablas No. 7 del a~exo en las
que se dan los valores de o segun talud can
..
¡1/2 d8/3
k
imponerse el valor de b ó d
.
calcular
el valor de
ó
las
siguientes ecuaciones:
c 2
tg a:
s
=
------
a)
datos:
Q, n, J, m, ó
tg,B . tg a:
b)
incógnita:
dób
s
f
c 2
c)
procedimiento:
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 18/59
o
s
calcuar
la
a
l
tura
d
e s
e
g
u
ridad s, la
q
ue debe se r 0.4 0 m , si es to no
oc urrc se ten
d
rá
q
uc a s
u
m ir otro va
l
or
h
/
r -
s
i rvi
én
do
nos de
es ta últi
ma
expres
ión, d
etermin
ar
e
l
va l or r.
un va l or h/r
ent
re 1. 00 2 . 00
ut
ili
za r la
t
abla
No.
9 del anexo
en
l a que
co
n e
l v
a lor
d
e
l
a re
l
ac ión
h/r
de
t
e
rm i
n
a
r va
l
or de n/r8/3
1
- -
- -
-
~
J
¡ 1 /2
Q
de
t
erm
na
r e
l
va l
o r
b)
Procedimient
o
d
e
c
álculo
¡2 :
2 5
r
L> ..__
, . . - . _
J
coeficie
nte de rugos idad
-,
ra
di en t
e
cauda
a co n
d
u
cirs
e
En
e
l
d i s
e
ño de túne
e
s co
n
s iderar q
ue l
a ve l ocidad os cil a e
ntre 1.
5 2
.
5 m/s para
const
ante
s .
En l
o s
t
únees
a pr
es
i
ó
n l
as
ve
l
ocidade
s g
enera
lm
ent
e
varran
de
tn]: a
4.
5 m /s.
a ) Da tos
de la relación d / D obtener el valor de d.
b a ú l :
las expresiones anteriores deducir el valor del diámetro
de A I
D2
02.67 0.5
l
ancho no debería ser menor a 1 .40 m .
-----·
.~0
m
en sección circular.
utilizar
la
tabla No. 1 O del anexo, en Ja que con
el
valor de
la
relación
se determinan los valores
.00 sección tipo herradura
imponerse un valor d
/ D
rn en sección tipo
En cualquier caso las alturas m ínimas serfan:
h) Procedimiento de cálculo:
altura de seguridad o franco ~ 0.30 r 0 .40 m.
coeficiente de rugosidad n
gradiente
caudal conducirse
Q
a}
Datos:
iene que servir en la conducción con
el
máxin:o ~a~dal con
la
me~?r s,ec~ión,
además de resistir presiones. La sección c ircular es hidraullcarnente
la
Las secciones más comunmentc usadas son:
2.2.2.2 . Túne l sección eireular:
determinar
el
ancho del túnel b 2r
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 19/59
p
=
L o . o 1 1 0 0 0
=
1 o L
Cons
i d era
mos
u n
a
zo n
a
de
t
ab lero d
e
O . O
1 m . de a ltura a l a p
ro
funddad t. Supo -
nemos la p
r
esión del ag u a uniformemente repartida sobre esta zo na ; es deci
r
,
qu
e e l
tr
apecio de
ca
r
ga se
conv
i
e
rt
a
e
n
r
ectá
n
gu l
o
.
L
a
l
uz de
l
a
compu
e
rt
a
es La
p
resi
ó
n
t
otal s
o
b
r
e dich a
zo
n
a
s erá:
4
.2. 1
. C
álc u
l
o de l
E
spesor :
4 .2 . D is eño
e
struct
ural
de l
as c ompue
rta s d
e m
a
dera:
2
g
v 2
4
.1.
2 . C o m p u ert a
s
um
e
rg i d
a:
e a/H taba No. 1 1 de l
an
exo .
_ . . . . . . . . . . . .__J_
0
K
0.95 -
0 9
7
e a
=
4.1.1.
Compuerta
libre
4.1.
·
Diseño hidráulico de compuertas:
Los valores de
e
en función de K se representan en cf gráfico No. 1 del anexo.
3.
VERTEDEROSLPTERALE~
e
1
-
K S / 2
e
0.4
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 20/59
Tra
nsic
ón de e
ntrada
es
un t
ramo que
u
ne
e l
cana
l
con e
l d
es are
nador
y
en
l
a que se consigue una buena distribución de velocidades.
5.2 .
1
.1 .
Partes cons
tit
ut
i
vas
:
5.2.1. D esarena dores de L avado Intermite
n
te:
Ex i sten dos tipos de
desarenad
o res
:
de lavado interm i
tent
e de lavado continuo;
es ta clasificac ó
n
es
t
á en función de que l os sedimentos se
l
aven p eródca mente o en
con
t(nua.
5 .2 .
Ti
pos de dcsare na do r
es
:
Cualque
r
tp
o
de toma s i
empre
de j
a
pen
etrar alguna ca
n t
dad de
mat
er i
al
e
s só
li
-
dos qu e produ
ce
n p e
rju
cios grand
es ,
p ues se v
a
n sed
i m e
ntando en
e l
fondo de canal
ti
empo van re duce
n
do s
u
capacidad;
trat
á
n
dose d e c
a
nales que s
ir v
e
n
a
cen-
trales
h idroeléc
tricas, parte
d
e caudal
só i
do
ll
ega hasta
la
s
turb
na
s
,
desgastándo l
as
. To
d
o esto se evita
con
struyendo l os
d
esarenado
r
es en
l
os que
s
e de
po s
ita e
l
m
ate
r ial fino
a una reducción de
ve
locidad
5. 1. G e n era
lid
ades
:
Diseño Hidrá
u
lico
S v ia
tos
l
a
v Krochin .
Consiste un husillo
unido
al
tablero
que penetra en una tuerca fija
al puente,
de
modo que está sujeta solo a un movimiento de rotación im preso los brazos que lle-
va, y se determina
as(
el ascenso o descenso del husillo
y
tablero.
4.4. Mecanismo de elevación:
w
F=HxAxK+W
Se verificará:
W , el peso propio de la compuerta, toneladas.
K, el
coeficiente de rozamiento
estático.
H,
la carga de agua sobre
el centro
de la
compuerta,en
metros;
ca.
A, la
superficie de la
compuerta,
en m etros cuadrados,
expuesta a
presión
hidráuli-
F, la fuerza necesaria en toneladas para equilibrar las resistencias en el ascenso, y
el descenso.
Si l lamamos:
resistenci a e
n
este cas
o
comprende dos
térm
nos
uno,
cor
responde a
l roza-
miento e
n
virtud d
e
la
presón hidráu
lic a a que e
st
á
somet
da la compu e
r
ta
o
t
ro, e
n
e
l
c
as
o
de
e levación, debido
a
propio p es o de e l la . Este último término para e descenso
se conv i erte en fuerza favor
ab
e .
4.3. R es i ste
n
cia
h
ay qu e ve nc er
p
a ra
la
e
l
e v ación
d
esc e nso de
l
as c o m p u e r
ta s : C n
mpu er-
tas deslizan
t
e s
.
Sa l
tos y Presas de
E
m balse de
Gó
m ez Navarro
- 20\ -
600000
-
~
- - - - -
-- . _ . . _
· - · - -
-~
. . . . . .
-
~
-
o
sea
0.01 e2 600.000
1
0
L
siendo el espesor
y R, tratándose de madera, será 600.000 kg/m2 . Sustituyéndo, tendremos:
C .G
0.01
e
2
en
el
rectángulo
de
la
zona considerada:
R
X 1
M = " '
-----
e
Pero:
P L
M
8
Si suponemo s que dicha
zona
forma una vigr apoyada
en sus
extremos
con carga
total uniformemente epartida, P; el momento flcctor máximo será:
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 21/59
v
eloc
dad
caudal
calcular
l
a sección transversal con
l
a
s i
gu i ente fórm
ul
a :
adaptar
un a
veloci
dad
V de
agua en e l
d
es
a
r
cna
dor
(0 1
·
0
.4
m/se
g)
.
Pro ce dim ie
n
to de Diseño:
datos
g
eomé
tri
c
o s d
e l
ca na
de l
legada (a
n
cho,
ca
l
ad
o,
incl
nación de
ta
lu de s).
ta
m año de
l
as
p
ar
tícu l
as
que deben deposita
rse O { m m )
cau da l de d iseño Q
D
at
os
pa ra
e
l D i
s
e ñ o :
pa
ra l av ado rápdo y efi caz se debe dar a
l
agua
u
na
sa l
i
da con ve
l
ocidad de 3
-
5 m/seg
es n ece sario hacer un estudo de la cantidad y tam año de sedi m ientos que trae e l
agua
p
ara a
seg
urar una adecua
d
a
capa
c i
d ad d
e
l
desarena
do
r no
nec
esitar
l
ava rl o
con de
m a
siada frec
ue
ncia .
los
tiemp
os
de sedmenta
c
i
ó
n
va ría
n d
e
acuerd
o con
e
l
t
amaño del
g
r
ano
la capacidad de desarenación debe ser más de 1.5 a 2 veces la capacidad teórica.
el diámetro máximo del gramo debe estar dentro del rango de 0 .15
a
0.40 m
.rn,
la pendiente longitudinal del canal central de la cámara v aría entre
o/o
la
pendiente transversal generalmente varía de
1:5a1 :8
la profundidad media varia entre 1.5 4 m.
la velocidad agua en
la
cámara de sedimentación varia
entre
0.1 m/seg .
la transición de entrada debe tener un ángulo de divergencia suave no mayor de
12° 30'
Principales Criterios
a
Considerarse:
5.2.1.2. Diseño:
Canal directo que permite no interrumpir el servicio m ientras se lava
el
desarena-
dor.
Compuer ta de lavado que sirve para desalojar los materiales de positados en el fon-
do.
Cámara de sedimentación, que tiene una sección may or que
la
del canal
y
por con ·
siguiente meno r velocidad, prod uciendo la sedimentación del material sólido.
S A LID
A
C A N
AL
V
ERTEDERO
C AN
AL DIRECTO
T RA
N
SlCION
COMP UERTA
DE
L A V A D O
ANAL DE
LLEGADA
C A M A R A CE SEDIMENTACION
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 22/59
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 23/59
coefi ciente de rugos ida
d
(n
pendie
n
te ( i)
dime
ns
i
ones (d b}
ca
ud
a l conducido
caracte rí
s
tica s de l ca na
l
o
tún
e l
d
e cond
u
cción
Datos:
6 . 3 .1
.
1 . C ana de co
n
duccón
2 .
Tran
s ic ión
3. Cámara de sedimentacón
4
. V ertedero de excesos
5 .
C
an
al d
e
de sfo
gu
e
6. Compuerta de lavado
7 . Ca
n
a l
d
e
de
sfogue
8.
T
u
b
ería de presión.
mantener sobre la
tubería
una altura de agua suficiente para evitar la
entrada
de
aire a la misma.
crear un volumen de reserva de agua que permita satisfacer las necesidades de las
turbinas durante los aumentos bruscos de demanda.
desalojar el exceso de agua en las horas en las que la cantidad de agua consumida
por las turbinas es inferior
al
caudal de diseño.
impedir la entrada en
fa
tubería de presión de materiales sólidos de arrastre flo-
tantes.
producir la sedimentación eliminación de materiales sólidos que vienen por el
canal.
permitir la conexión entre sistema de conducción tubería de presión.
o
-
o
o
-
1)
o
..J
o
. . .
o e
Q. o
- o
-
<D
o
o
o
. . .
<P
=
z
c.
o
o
a
~ ,
w
a:
("'?
o
,("-~
C E :
w
o
: : >
t-
o
o : :
w
< t
1-
z
o
o
w
..J
\ . L J
. . . . .
z
.J
e,
-
:
:: e
c J o
= - , 1
· ; ; ;
º(
o
C)
o..
.g
CJ
. . .
CJ
'
'..·
'
'
1
'
o
-
..
•
C)
a.
e
o
'
t . '
' 1
'
:\ /1
o e
· - o
. . . .
C)
"
.o
C)
. . . . . a.
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 24/59
La pérd i da de carga que se pro
du
ce en
la
s re
j
il l as se ca lcul a gene ra
lm
ente con l a
f
ó
r
m u
l
a
d
e K ir sch
r
n
e
r,
según
l
a cua
l :
P
ara
ev
itar la
e
n trada
d
e mater
ales flotant
e
s
en
l
a
tu
ber
í
a
,
e
n
t
r
e ésta el
t
an
qu
e
de
pr
es ión se insta an rejillas fi nas.
Di señ
o
H
idruli co Sv ia o
sl
a
v
Krochin
40
L a
ve
l
oc
i
dad s e ca
l
cul a medante la s
i
g
ui ente fór
m ul
a
:
en
l
a que V e
s
l a ve loc
d
ad en la tubería de presión d e
l
diám etro de
l
a m i
s
ma.
0 724 d1/2 pa ra sal i da
latera
de l
fl
u
jo
0.543Vd1
/2 par
a
salid
a fron
ta
de fl uj
o
La mínima al tura
de
agua sobre la tuberta
de
presión
se
puede calcular con las
si-
guientes fórmu l as :
El costo de la estructura del tanque de presión se incrementa con el incremento de
la profundidad a está colocada salida de la tubería de presión, por esta razón
para una máxima
cconorrua ésta
debería estar lo más alta posible. P ero por
otro
lado,
esta situación es poco peligrosa debido a que se 'puede
formar
remolinos que
ten
la
entrada de aire
a
la tubería ocasionando problemas en la misma afectando la
eficiencia
de
las turbinas. El problema e ntonces consiste en establecer qué altura bajo
el
nivel del agua debe quedar
la
parte superior de la
tuber
ia
considerando el aspecto
económico evitando
la
zona en que se producen remolinos para lograr
una
buena efi-
ciencia hidráulica.
ig
M
0.693 A Vo2
calcular el volumen
del
tanque
de
presión mediante la siguiente fórm ula:
calcular la velocidad Vo agua en la conducción Vo
determinar la sección A del túnel o canal de conducción
b) Procedimiento de cálculo:
_ _
}~
S 7
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 25/59
4
CO S
TE
R ELATI V
O
1
,5
1 ,7
1, 8
L OS TU B O S
'r
I• •l
Centrales llidrocécricas de Z oppetti.
S eg
ún e
l núme
ro
d
e
grupos i ns
ta
l
ado
s d
e a
cue
rdo a
l
a
nec
es
i d
ad de m
antenerlo
s
in
d ep
e
ndi
ente
s
,
se
e
s
co
g
e
e
l
n
úm
e
ro de
tube
rí
a
s
a
i
nsta
a
r
s
e
A
i
g
u
a
d
a
d
d
e
ca
uda
y de
pérd
id
a d
e
car
ga
u
na
s
oa
tube
r
ía p e
sa y
cu es
ta m
u ch
o m
e
nos que
varia
s
t
ub
e ría
s,
po
r
lo cua desde e l
p
u n
t
o
d
e
v i
s
ta e
c
onómico exs
t
e la
c
o
nvenien
c
ia de
red
ucir a l m ínimo
e
l
número de ell as .
L
a
fi
gura abajo m u
es t
ra un d
i
a
g
ram a que
i
ndi
c
a e
l
di áme
t
ro
d
e
l
as
tuberías necesar io
e
n función d
e
l número de las m i smas y es
t
o p ara i gua caudal y pér-
d i
da de ca
rga
7
.
2. N úm
e
ro C o
nv
e n
ie
nte de tub
e
rí as
.
C uando la altura de sato es
mu
y p
e
queña se pu ed e hacer ll egar d i rec
t
am ente a l
di s
tr
ibu
d
o
r de la
t
u
rb
in a e l ag ua p
ro
ce den
t
e de l
ca
nal, utilizan do las
t
urbinas de cáma -
ra a
b
ie
r
t
a
l a
m isma
q
ue hace
l
as ve
c
es de
c
ámara
d
e
pr
esi
ó n .
Cuando l
o
s s
al
tos son m a-
y
or
es las
t
urbin as son de cám ara cerrada (en
fo
rm a de espira ) a la que afluye
e
l ag ua
q
ue
es c
o
nd
u ci d
a por
l
as
tub
erías
fo
rzadas o
tub
erías
d
e presón,
l
as
mi
smas q
u
e s
o
n g
e
-
nera
m
ent
e de acero p
ero para
pequeñ
as
p
res
ion
es
pued
en hac
er
se de
h
or
mi g
ón
m
ad
e
-
ra
PVC asbes
t
o, cem
e
nto o cua
l
qui er otro m a
ter
a
ap
ro
p
i
ado.
7 .1 .
Ge ne
r
al
ida de
s :
E
st
a
fórmula es váli
d
a s
i l
a rejilla está co
o
ca
d
a
p
er
p
e
nd
icul
ar
m
e
nte a
l
a dirección
fluj
o .
ssº
para limpieza a
mano
para limpieza mecánica
inclinación de la rejilla con
respecto
a la
horizontal,
para
facilitar
la
lihl~
pieza. - ,
A
Si se redondean las esquinas de la parte frontal de las pletinas este valor
baja a 1.83
B coeficiente
que varía según la
forma
de la sección tr ansversal del barro-
te. Para pletinas comunes de sección rectangular,
= velocidad de aproximación. Este valor se toma generalmente entre y
1.2 m/s
aunque
en obras grandes se
admite hasta
2.5 m/s.
s separación entre barrotes, depende del tipo de turbina
grueso del barrote
siendo:
2g
sen A
t
s
y
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 26/59
Da
tos:
ca
udal de dise
ñ
e
Q
( m3 /s
)
a )
7.3.1. Proce i
m
iento
de cá
lculo
p
a
ra determin
a
r
el
di á m e
tro
m
á
s
e
conómico:
T
La ó
:
m
ul a es v
álid
a para
ti
emp
o
de cierre de
l
a vá
v ul
a de
l
a
tu
rbina e
n segu
nd os
ve l
oci :la d d e
l a
g ua
e
n m/s
l
ongitud de l
a
tub
e
r
ía e
n
m
et
ros
=
sobre presi ón debda
a
l go pe ariete
altu ra de caída
bru
ta
paraalturas de catda H > 100m
siendo
para alturas de m
/ 0.005203
Para diseño preliminar se puede calcular el diámetro de las tuberías mediante
s siguientes fórmulas:
0.0025 para tuberías roblonadas.
Q
caudal en /scg
longitud de la tubería en metros
D
diámetro de la tubería en metros
n
coeficiente de rugosidad, de pende d el material
j3
0.0020 para tuberías soldadas
en las que:
O I A M
E
TRO
1
.1
.
0
9
-
- - . . ,
0
5
.33
~
o
o con
l
a
fórm ul
a de
M anni n
g
hf
La pérdida d e ca
r
ga
s
e puede ca l cu l a
r
con
l
a fórmula de D arcy.
n número de a
ri
os en q ue se paga l a deuda.
in terés
costo ini cial
en la
qu
e
:
{ 1 r
}n -
1
a --
C r r)n
L as a
nu
a lidades d e am o
r
tzació
n
se pu
d
e
n
calcua
r
co
n
l a s
i
gui ente
f
órmula
Para evidenciar la dependencia entre el diámetro de la conducción 1a suma del
costo de la
tubería y la energja
perdida, conv iene trazar las curvas
correspondientes
a
es tos co
n
cep
t
os en funció
n
de
di á
m
etro, cuya
sum
a de
ordenad
a
s
dará una curva que
pa sa por c orr
esp
ondie
nt
e al
d i
ám etro m ás eco
n
ómi co.
El diámetro de maxima conveniencia de una conducción forzada es el que hace
mínima la suma de la anualidad que comprende el interés del capital necesario a la ad·
quisición de
la tubería y a su amortización,
y
el valor de la energía equivalente a las
pérdidas de carga que se producen en
la tubería.
Mientras
mayor
es el
diámetro,
meno·
res son las pérdidas hidráulicas en
ta
tubería
y mayor es la potencia que se puede
obte-
ner del
salto.
La determinación del diámetro de la tubería es un problema económico que de-
pende de dos valores: velocidad del agua y pérdida de carga. La velocidad del agua en
las tuberfas, para el caudal m áximo, resu lta en la práctica com prendida entre 4 y 6
rn/seg.
Cua ndo se trata de tuberías para saltos d e poca altura, en las cuales el espesor es
casi constante en toda la longitud, resulta prácticamente que la mejor solución es la
de diámetro constante. En las tuberías de saltos de regular y de gran
al
tura, conviene
construir los tubos con diámetro decreciente de arriba a abajo por sucesivos tramos.
El diámetro de las tuberías forzadas puede ser constante o drecrcciente, desde
arriba a abajo. Para determinar
el
diámetro conveniente es necesario considerar previa-
me nte que
toda la
tuber ia tiene un
diámetro
único, para después
estudiar
las solucio-
nes con diámetro variable.
7.3. Diámetro
de la
Tubería
de
Presión.
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 27/59
e l m enor va l or de esta úl ti
ma
suma será e l diámetro más económ co .
sumar el valor co rre
spond
ente a energfa
p
erdida an
u
a lmente por friccón e
l
va -
l
or de
l
a anualida
d
de amo
rtiz
ac ión.
cr (1
r)
n
(1 r) 1
a
calcular
el
valor
de la
anualidad
de
amort ización
x
determinar el costo inicial total de la
tubería
C G x
costo del material en peso
calcular el costo inicial por metro de longitud de tubería
peso especifico del material
(en el
caso del acero
a 7.8
ton/m3)
v x a
determinar el peso por metro de longitud de tubería
determinar el volumen por metro de longitud de tubería
3
m m .
W
peso específico del agua 1 Ton/m3
esfuerzo de trabajo del material del
tubo {e n
acero
1.200
Kg/cm2)
s
i
endo
2 e)
e
: : : :
X X X
c
alcu
ar
e
l espesor de
la tu
bería e
med
ante la
s i gu
i
ente fórmula
:
Siendo
eficie
n
cia
p =
A
9
. 81
E
) \ hf
de term
n
ar e
l va
l o
r de
la en e
rgía qu
e
se pierde anualm ente por
frcció
n
c
costo del Kw - ho ra
f = fa ctor de carga
N
número de h
oras
que
tr
abaja
l
a
centr
a l durante
todo e
l año
A
Nx
f
x C
ca
l
cu
la
r
l a produ
cción a
n
ual de
ener
gía
A,
de
l
a
s i
g
u
iente m an
e
ra :
hf
n2
10.34
05.33
calcular las pérdidas por fricción
hf
A
V =
determinar la velocidad
4
A= ---
calcular la sección transversal de la tubería
imponerse un d iámetro
Pasos a seguirse:
coeficiente de rugosidad
n
carga bruta
{ m}
Longitud de la tubería (m)
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 28/59
L
as
r
el
aciones
mo
ecu
are
s tra
n
sv
er
sa l
e s
del m
ateri
a l;
y,
D
es
a rro l lo de la fór
m
ula de cá
l
culo tomando en cu
e
nta
:
7 4.3 . E
spesor
d
e la
tu
b ería para
resis
ti
r
a
los
e
s
fu erzos
de
tensión
orig
i
n
ado s
por l
a
pr
esión in
ter
i
o
r:
Po r otro
l
ado
l
a
exp
er
i enc i a y
e l
cácu l
o
h
an d
emo
trado que
un
tubo apto
p
a
r
a
esisti
r
e vac
ío interno,
re s i s
te pe rf
ec
t
am e
nte
t
a mb i
én
l
a flex i
ó
n later
a
l
por
tanto
asta c
o
mprobar que la tubería resiste a la p
re
sión
ext
erior.
C o m o
s
e pu e
d
e
v
er, el
p
e li
g
ro de
l
a flex ió n l atera
e
x
i s te con lo s
d
i
ámetros muy
de
s
, lo normal es ten er
B
1 20°. Ade m ás la tubería
qu
e interesa e
n
P.C.H
.
ge ne -
un
diámet
ro
2 1
0°
1 80 °
1 20°
as ta 3 mts
V a
lores deiámetros
Existen fórmulas para calcular
el
mom ento debido a la flexión lateral en función
del ángulo correspondiente
al
arco que forma la ínea de contacto del apoyo con la
tu-
bería, pudiendo así obtenerse los siguientes v alores de
B,
para tuber
ías
de acero normal
ST - 37
La manera
de
disminuir
la
flexión lateral es dando una forma adecuada a los apo-
yos o sea una mayor c i rcunferencia de
contacto
de éstos con
la tubcr/a.
Al
iniciarse el llenado, por la tubería circula el agua sin ocupar toda su sección
transversal; en este estado las presiones existentes en los distintos puntos de la circunfe-
rencia del tubo son diferentes (en la parte superior donde hay ai re es menor la presión)
y la tubería tiende a ovalarse o achararse y ese es precisamente el fenómeno de la fle-
xión lateral. Poco a poco va llenándose cada vez más
el
tubo de agua hasta que la circu-
es
a presión total entonces desapare ce el fenómen o citado.
Espesor m ínímo de
la
tu hería para soportar
la
flexión lateral:
1.036 kg/cm
2
(presión atmosférica)
x kg/cm2 para el acero
Al ap isonar está t icamente la tierra alrededor de una tubería instalada dentro de
una zanja, esta tierra apisonada tiene un
efecto
de rozamien to, de tal suerte que, en es-
te
caso, se puede p rescindir de un
factor de
seguridad insertando
1.
Lo contrario
sucede en una tubería instalada
al
aire, en
la
cual, si
ocurrier
a un vacroabsoluto debería
calcularse con E 4. Practicamente no puede producirse un vado absoluto el t ra-
bajar con S
2
da una conveniente seguridad.
E
p
res
i
ó
n es
p
ecífi
c a
ex ter i
or actuando sobre
l
a
proyec
ción
p l
ana de
l
a t
u -
be
ría.
mód
u
lo de e la
s
t
icidad
d
e l
mat
eria l
d
e l
tubo
p
e
=
espes or
d
e
l
a
tuber
ía
d
=
d
i
ám
e
tro
i
n
te
r
io
r
de
l
tub
o
s
coeficie
nte
de s
eg
u
ri
dad
e
pre
s
i ón
de h
und
m iento
se
puede
calcu-
El espes
o r nece
s
ar i o pa ra co ntrarresta r l a
lar
c
on la
órrnu a
d
e Rudof
Ma y
c
r
.
»:
d \ /
2 E
En
tub
e
r
ías de
má
s
d e do
s
me tro
s de
diámetro genera ment
e
s
e
c
olocan
an ill
os de
refue
r
z o .
Para
d
i
árnctros de
hasta
0 80 m
e
0 .005
m
Para diámetro de 0 .80
m
- 1 .50 m
e
0 .0 0 6 m
.
Pa
r
a
d i
á
m
etros de
1. 50 -
2.00 m
e
0 .007 m
.
de
tensló
n debidos a la
presión
interior;
tanto
t ransversales como
Los es
uerzos
'
longitudin_ales.
, . en esfuerzos de flexión longitudinal cuando la tubería no tiene
Adema;, se
tren
debidos a diferencias de temperatura;
apoyo
contmuo; esfueTrzods o~g~tu<
~~ªe:~udiarán más adelante
al tratar
de los b loques
zas en los codos, etc. o os es os,
de anclaje apoyos.
Espesor
mínimo de
la
tu hería para soportar presiones externas:
. .
. d or en terramientos pesos de
transporte,
Una pr~sión
exterior
puede ser e1erc1re~i~n interior en la
tubería,
por acción de la
esfuerzos accidenta.les,
y
al presentarse ~ep d 1 tubería es función de la altura, o sea
presión atmosférica. ~l espc~orl
de
la
e
apa,
~m~
los espesores son pequeños;
pero de-
que en la parte superior
don.~
a carga es
~1~, y'
montaje se hace necesario cierto es-
bido a motivos de const rucc1on, t r~nspor a~1on
pesor
mínimo l ími te dado por
la
practica
asr:
·
·, de los espesores de las paredes de la
Desde
el
punto de vista de
la
determmac1on
tubería interesan:
d
t
. , debidos a presiones externas o depresión interior.
Esfucr-
Los esfuerzos e
zos accidentales debidos a fuerzas externas.
Los esfuerzos de flexión lateral cuando se inicia el llenado de la
tubería.
7 .4. Espesores e l e la Tubería:
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 29/59
2
o
p i
1í/2
(-
cos 1[/2 -
co
s
(
- 1[ /2
)
}
1í
/2
Pi D
i
-- ( - co s
2
· rr/2
n/2
p
i
r d o: s
e
n
D /
2
d e x : sen o:
- 1 í /2
Comp
o
nente horizonta
l:
L a
s fu
erz
as
in
te
r
io
r
es
actú
an
rad ialrne
nt
e
,
pud
ie
ndo
d
escomp
o
ner
se
e
n
dos
, u na
hor
i
zontal y
ot
ra vert
l
ca
.
= e
=
como:
R exLxd
A B es un plano horizontal que pasa por el centro del La parte del tubo sobre
el
plano
B está
en
equilibrio
bajo la acción de las
fuerzas
a ella
aplicadas
y las reac-
ciones que en A y B
ejerce
la
otra parte interior
y
que
serán en
virtud
de la
simetr
ia,
normales a la sección B. Cada reacción vale:
diámetro interior de la tubería
e
espesor de
la pared
pi
presión unitaria interior
p a
presión unitaria exterior
carga práctica de trabajo del material
Considerando una longitud unitaria de tubo llamando:
La siguiente deducción se hará bajo las consideraciones de que la relación e/O es
muy pequeña, o sea que las tensiones se reparten uniformemente en todo el grueso de
la pared del
tubo.
a)
Reacciones transversales:
b) Las reacciones moleculares longitudinales.
11'
2
......._...,._ .
2
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 30/59
Estas
fuer
zas por el
lado
de
a
g
ua
s
ar
riba
de l an
clae son
l
as
sigu i
e
ntes:
Pa
r
a
esta
b
l
ece
r
l
a
s
dim
e
nsion
es de u
n
b
l
o
que
d e
a
nclaj
e d
e
be
n
c
a
c
u
l
a
r
se
prim
e
-
ro
tod
as
l
a
s fuer
z
as que f e son transmitidas por l a t
u
bería.
Lo
s
a
ncla
j
es
s
on
b l
oq
u
es de
h
o
r
m
gón
que imp
id
en e
l
movmi e
nto
de
l
a
tuberí
a .
Pueden
s
er tipo abi erto cuando f a
tube
r í
a
está desc
ub i
erta s
u
jeta
a
b
loque por
medio
d
e piezas e
sp
eci a
l
es de
ac
ero o de
tipo macizo cuando e
l h
ormigón cubre to-
ta
m e
n
te a
l
a t
ub
ería
é
sta
est
á em be
b i
da dentro de
l
b
loque
7
.5
.1 . C á l
c
ulo
d e F ue r z
a
s :
(* )
Sa l
tos
Je Ag
ua
y P
resas
d
e Em
b
a
l
se
d
e
G
óm
e : r . N a v a
rro.
S e requere
p
ues un espes or i
g
u
a
a
l
a mi tad
d
e l necesario para
v
ence r e
l
esf
uer
zo
transve
r
sa
l
por
p
res
i
ó
n
interor. Es suficie
nt
e,
por l
o ta
n
to calcular e
l e
spesor de
l
a t
u-
berí
a para res
i
st
ir
los es
fu
erzos
transv
e
rs
a
e
s de
h
e
cho
se
está
ga rant
izando l
a
segu ri -
dad
contr
a
l
os
e
s
fuerzo
s
l
o
ng it
u
d i na les
=
o-
e
4 C T " '
igualando acción y reacción.
Reacción e tt O
El valor de esta presión longitudinal debe ser contrarrestado por la resistencia de
la chapa del tubo o sea por las reacciones longitudinales que se originan en su sección
transversal.
p P ¡
~
pa
(presión
de
tensión longitudinal)
o2
Una tuberta tendrá de hecho una llave u órgano de control para cierres apertu-
ras.
AJ
cerrar este depósito, sobre su pared actuará una presión, y considerando el caso
extremo
de cierre
total
esa presión es:
b) Reacr.iones longitudinales:
2eO--'
=
Pi D - pa (D 2
e
2
e
D,
pu
d
i éndo
se des preci
a r (
2 e) del
segun
d
o m iem
bro
2 e
D
( p ¡ - Pa )
Dp
p
=
p res
ón mano
m étri
ca
2 e Dp
Dp
e
=
2 0
La
re
su
tan
te
el
e
l
as
fuerza
s
in t
eri
or
es
y l
a
d
e
l
as e
xt
e
r ior
es
tienen t
a
m i sm
a
direc-
ción
p
ero, sentido contraro, pudiendo sumarlas ve
ctoria
me
n
te
obt
e
n
i
é
ndo
se
:
presi
ó
n unit
a
r
ia ex
te r ior (presó
n
atmos
f
ér c
a)a
pa
e
)
P
e
xt pa (D 2 e ) x
L
De
mod
o s
emeante l
a re
sultant
e
d
e
l
as pr
es
o
ne
s e
xter
o
re
s se rá també
n norma
a
A
B, e
i
gual
a :
--
Pi
xS
P ¡
X X
como:
=
Pi (Kgr)
Como se ve las componentes horizontales se anulan e interesa solamente la resul-
tante vertical que es normal al plano AB, e igual a la presión to.t~I que se tendrra
si
la
presión unitaria interior actuara normalmente sobre una superficie rectangular plana,
proyección
de
la tubería, o
sea:
Componente vertical:
n / 2
n / 2
pi
cos
piD
P¡v
(seno::)
-
1r
/2
-
1r/2
pi
D
pi
=
pi
2
2
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 31/59
L
as
única
s
fuerz
as
qu
e a
ctúan so
n las
equi va l ent
es a F F
3
L a
tub
e
r
í a
a
poy
a
da
s
obre
b loque
s de ho
r
migón
tr
abaja como
vi
ga con
t
ínua
S i l l a -
mamos L a
l
a
l
uz
e
n tre
apoyos
, e
l moment
o de fl
ex
ión producido
e
s:
L os a
p
oyos
s
or
bloqu
es de hormigón que
perm i
ten que
l
a
tu
bería se d
es l i c
e
s
obre
e llos cuando cambia de
l
ong
it
ud deb ido a variacion
e
s térmica
s
.
7 .5
.
2. Aporos Interm ed
ios
:
La dirección
y
sentido de
las
fuerz as s
e
muestra
en la
fi
g
u
ra sigu
en
te
Por fac
ili dad
del
cálcu
o
e
s conv
e
ne
nte r
ee
mpa
z
a
r
esta fuerz a
p
o
r
do
s
igua
es
,
co
a
xia
es
con
l
a tube
r
(a y d
r i
gdas hacia
e l a
ncl
a
je, cuyo vaor
es :
Además de
l a
s
fue
rzas cons
i
d
e
radas, actúa
l
a fuerza
centrif
uga p
r
odu
c
ida
p
or
e l
cambo de d
i r
ección e
n
e l codo. La di
r
e
c
ción de esta
fuerz
a
c
oncide con la b
i
sectriz de
l
áng
ulo forma
do
por
las
norm
aes a la tub
e
r ía
Además del
lado
hacia aguas
abajo
del
anclaje
se
tiene fuerzas análogas que son:
siendo hf
la
pérdida de
carga
por rozamiento hidráulico
que se
produce
en el
tra-
considerado.
o . 2 s rr
La fuerza de arrastre del agua en dirección del movimiento de la misma.
El factor de 1.25 se pone para incluir una posible sobrepresión por golpe de ariete.
carga de
agua
en el
anclaje.
2
La presión del agua en dirección del eje, dirigida hacia el anclaje.
carga
de
agua
que existe
en la
junta.
2 2
tt (
5) Una
fuerza
axial en la
junta
de
dilatación dirigida hacia
el
anclaje debida
a la pe-
qucíía diferencia de sección.
siendo Del diámetro interior de la tubcrra t el grueso de la pared de tuber(a.
Prác
ticament
e s
e pu
e
de
tomar :
1T
La
fu
e
rz
a
es i gu
a
a:
cos a
Los
va l
o
r
es
de l
coeficie
nt
e de
rozamiento s
e
da
n en la
t
ab
l
a N o
1 1
de anex
o.
Una fu
e
rza
par
alea
a l
e
j
e
,
debido
a l ro
za
m i ent
o en
e l pr
e
ns
a
es
topas
,
positiva
cua
nd
o aumenta
la t
emperatura
.
Las var
a
ciones de
longit
ud de
l
a
t
ub
e
ría se absorbe en
l
as p iezas de d ilatació~ que
está
n
dse
ñadas co
n un pr
e
nsa- estopa
s
e
n e
l
q ue hay que
supera
r
e l rozam i ento
entr
e la
empa
q
ueta
dura y e
l
t
u
bo liso. E l
coeficie
nte de
rozam
i
e
nto f se
tom
a
e
n-
tre 0 .2 5 0
.
30 .
Se a
dm it
e
q
u
e
a
empezar e
l
serv i c io l
a
empaquet
a
dura s
e
comprim e 1 asta qu
e
s
u
a
n
cho se r
e
duce de b a 09 by que
l
a pr
e
s ón entre ellas tubo es
i
gua
a la de
a
gu
a
sen
Como longitud
se
toma
el
tramo comprendido
desde la
junta
de
dilatación hasta
el
anclaje.
Rozamiento
en tos
apoyos qu
e
actúa hacia
el
anclaje (+)produciendo
u~
esfuer-
zo de compres
i
ón en la tubería cuando
a
um
e
nta 1 . a
t
e
m
per
atur
a producendo un
esfuer
zo de
tracci
ón
( - ) cuando
d
i
sminuy
e
la m
sm a
.
L a componente
del
peso propio
de la
tubería paralela a1
eje de la
misma
Y
que
tiende a producir
su
deslizamiento hacia
el
anclaje.
Tomado del Diseño Hidráulico de Sviatoslov Krochin
Como longitud
del
tramo
se
toma
la
mitad
de la
distancia
del
apoyo inmediato
su-
perior hasta el centro del anclaje.
1) La componente del peso propio de la tubería normal al eje de la misma:
cos a L
siendo:
=
et peso de la tubería
el
peso del agua
a
=
el ángulo de la tubería con la horizontal
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 32/59
En el ane xo
se pre
s
ent
a
n
ad em ás
J os
gráficos No. 2
, 3, 4,
5
qu
e
mu
es
t
ra
n
dis eños
st
a
nda
rd
d
e
c
asa
s d e
máqui
n
as
p a
ra ce
nt
r
a
l es a
continuació se pres enta J a
siguie
nte figura obtenda "G u ía
pa r
a J a
e
labo
r
ación de pro
y
e
c
tos de
pequ
eña
s
ce
nt
rales
hidroelé
ct
ric
as d es
tinada
s a
l
a
e ectr
ificaci ón
ru
ra
l
de
Pe
r
ú " por e
l
lng .
Tsug
uo Nozaki
l
a m
i s
ma q
u
e puede
s
er
utili
zada p ara de
t
e
r
-
mi nar el área ncces. r
i
a para
l
a casa de m áqu i nas d e un a pequeña centra
hid
r
oe
éctrica,
s irviéndose de l os tos de caudal y ca (
da
U \
c
on s
id e rar
l
a
ne
ce
sidad
de coocar
un sist
ema
d
e i zaje para
montaj
e y
mant
eni
-
m
ient
o de
J
os qupos.
preveer v ivie nda para e l op
e
rador.
los p
ano
s
de construcc ió
n d
e
berá
n
con
tene r t
odos
l
os
de
t
a lles pos
i b
l e
s,
pa
r
a q ue
m aes tro de
obr
a
pu
eda fácilmente inte
rpr
etaros
la fundación de los equipos tendrá que complementar su diseño de acuerdo a da-
tos de los fabricantes y cuando éstos proporcionen sus esquemas. En ocasiones el
d
i se
ño
fin
a l deberá hacerse du
r
ant
e J a
c
on s
tr
ucción después
re
cibir un esque-
ma
d
ef
n i
tivo
d
e
l
a
s máquinas q
ue es
t
á
n s
umini
st
r
an
do
y
a
qu
e se neces ita a
un
an -
c la
j
e sólido para evitar v
i
braciones o
rupt
uras durante la
op
era ción
ubicación de
la casa de máquinas en relación al
río,
investigando la elevación de
la
creciente m.ixirna
y
el comportamiento
del
no
en relación
a su
cauce, pues
el rro
;Puede
cambiar su cauce erosionando sus or i l las.
para la fundación de la casa de máquinas hay que considerar
entre otros
factores
el esfuerzo admisible del suelo y los materiales existentes en la zona.
--
/
simplicidad de la construcción, mínimo uso de estructuras de acero
o
concreto ar-
mado.
facilidades de acceso.
materiales de construcción disponibles en el lugar.
zona o región del país en la que se construirá la P.C.H_; se tendrá que pensar en las
características del lugar tales como el clima, para proyectar la casa de máquinas de
acuerdo a estas condiciones.
dimensiones de los equipos electrom ecánicos.
b
<
G F v
L a presión tran: m
i
t
i
da por e l bloque a
l
suco d ebe ser m enor q ue
l
a capacidad por
tan te S
de
éste .
Fv
3
L
a re s
ult
a
nt
e
d
e
tod
as
l
as
fu
e
r
zas debe
pas
ar d
ent
ro de tercio m edio
d
e l a
b
as e
.
1 )
ecuacron de la que se puede
encontrar
la distancia máxima
entre
apoyos.
El
es-
fuerzo admísibl
e traccion
p
a
ra tuberías
de
acero se toma general mente ~ntre
kg/cm2 y
-. kg/cm
Generalmente la distancia
entre
apoyos varia en-
tre metros.
.
7
.5.3 D
i s e ñ 1 1
del Anc la ie :
U
n
a v
e
z
calcul
a
fas
toda
s l
as
fu
erz a
s
que
actú
a
n
sobre u
n ~ nd
a j e s
~
o btene
l
as re
-
sul
tante
s de to das
l
as fuerzas en sentid o ho r
i
zonta en se ntido v
ert
ca
l
d
. · s ( L x b x y) de
1
bloque d e a
nc l
aje se establece n en fun c ón de
es
-
as
tas do s fue
r
zas más ( 1 pes o propio G del b loque
Las condicones de estab lid ad que deben ser s at sfecha s
so
n las s
i
guientes
:
Las fu erzas de , r
icc
ón e
n
tre e
l
b
lo
que e
l sue
o
,
deb e
n
ser
su
pe
r i
o
r
es
qu
e e l em -
pu je horizonta F H:
Mr
s
cos
--------------·--
9,42 D
M
el esfuerzo máximo en la dirección del eje es:
4
El momento resistente es igual aproximadamentea:
cos
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 33/59
Q= =
Q = 0 55 50t
I • '
50
m 2
Q
.
{
3
02 03 0.4 0.51
.05
E
n
cuant
o a
d
iseño es
truc
tu
ra s
e de be rán con
s
iderar
l
os
pri
nc ipios
d
e diseño
qu
e
as
e
gur
en su
es
tabil
ida
d
y r esisten c ia .
00
300
e
e
e>
20
0
o
"O
o
El d
ise
ñ
o
h i dr
á
ul i c
o de
l
a
estructura d
e descarga se
g ui r
á
l
os pas
o
s
estab l e
c
dos
en
e
c
ap{
t
u lo 2
.
1 .4 correspon
di e
n
t
e
a di
se ño d
e ca
n
a
les. En
t
odo
ca s
o es fundam
enta
con
si
derar que no
s
e provoque
e
rosión
e
n l a sa li da d i
s
pon
e
ndo un ele
m
ento de
am
ort -
guac
ión.
A Q U l t
~
l -
S
E
s la estructura que perm
it
e e l flujo de ag ua desd e la sal ida de la turbina hasta
e
l
rí
o o
cauc
e
natura l donde
se pueda desc
arg
ar
s in oca s ionar prob lemas
de
n i n
guna
cl ase .
9.1 . D EF IN I C I O N:
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 34/59
CEN TRAL H I D R O E L E C T R I C A
Marcclo Nov
ill
o, Quito
- E
cuador
1
9
7
0
H ID R A U L I C A
Sam u
c
l True
b
a Coro
n
e
l
P E N S T O C K S - AN D
Bu ea u
of R e
cl
am atio
n
-
USA
P
. J. B
i
c
r
CIVILES
Co
mi
s
i
ón F edera
l
de
E l
ectric
id
ad
-
I nsttuto de Inves
tig
acion
e
s E lé
c
tri
cas,
Mé
x i
co
1
980
H IO RAU L I C A D E CAN AL ES
Ju lian
A
guirr
c Pe
- CID I
A
T, M é ri d
a
- V enezue l a, 1974
A P L I C A D A
Herbert
Ad
dison,
Ba rc
elona - E spaña, 1 954
D E
Rubio San Juan, Barcelona - España, 1944
A
Werner He rz Muller-CIDIAT, Mérida
-
Venezuela, 1975
Burcau of Reclarnation, USA, 1965
José Gómez Navarro, Madrid - España, 1964
Gaudcncio Zoppettí, Barcelona - España, 1979
P A R A
E L A B O R A C I O N
D E
P E Q U E Ñ A S
DESTINADAS
A
ELECTRIFICACION
PERU
Tsuguo Nozaki,
Lima
-
Perú,
1980
D ISEÑ O
M I D R A U U C O
Sviatoslav
Krochin, Quito - Ecuador, 1978
ANEXO
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 35/59
Corrección
=
0,2
0,842
0,4
0,842
Ordenada del
Ordenada
Superior
0,6
0,940
rdenada inferior
0 , 8
0,973
e
la
lá mina
a zud
de
la lámina
1,0
1,000
1,2
1,024
1,4
1,045
126
0,126
0,831
1,6
1,064
,
1
0,036
0,036
0,803
1,8
1,082
,2
0,007
0,007
0,772
2,0
1,099
,3
0,000
0,740
0,4
0,007
0,006
0,702
0,027
0,025
0,6
0,063
0,060
0,620
0,7
0,103
0,095
0,560
V A L O R E S DEL COEFICIENTE D E S U M E R S I O N ES P A R A VERTEDEROS
,8
153
o ,
147
0,511
O E
PERFIL
HIDBODll\lAMICO
,9
0,206
0,198
0,450
h n
1,0
0,267
0,256
0,380
h n
s
s
hn
s
hn
s
1,1
0,355
0,322
0,290
1,2
0,410
0,393
0,2191,3 0,497 0,477
1,4
0,591
0,40
0,990
0,66
0,930
0,80
0,790
0,94
0,449
,5
0,693
0,662
0,090
0,45
0,986
0,68
0,921
0,82
0,756
0,95
0,412
,6
0,764
0,200
0,50
0,980
0,70
0,906
0,84
0,719
0,96
0,369
,7
0,916
0,873
0,305
0 ,55
0,970
0 ,7 2
0,889
0,85
0,699
0, 9
7
0,3 1 8
,041
0,9
8
7
+-
0 ,405
0,60
0,960
0,74
0 ,
869
0,86
0,677
0 ,98
0,254
,9
1, 1 72
1,108
0
,5
40
0 ,62
0,955
0,75
0,858
0,88
0629
0 ,99
0 ,
138
,0
1,31 o
1
,
2 3 5
0,693
0 ,63
0,950
0 ,7
6
0,846
0,90
0,575
1 ,00
0,000
, 1
1,
456
1 ,369
0
,
793
0,65
0
940
0,78
0 ,820
0,
92
0,515
, 2
1 ,609
1,508
0,
9
75
,3
1,769
1 ,65 4
1,
140
,4
1 ,936
1 ,804
1
,310
,
5
2 ,
1 1 1
1 ,960
1
,500
, 6
2 ,
293
2 , 1 22
1 ,686
,7
2,482
2, 289
1 ,880
,8
2 ,679
2 ,463
2,120
,9
2,883
2,640
2,390
,0
3
,
094
2,824
2,
500, 1
3,313
3
,0
1
3
2
,70
,2
3 ,539
3 ,207
2
92, 3
3 ,772
3 ,405
3 ,
1
6
,
4
4,
0 13
3,609
3,40
26 1
3 ,818
3,66
,6
.
4,
51 6
4,0
31
3,88
,7
4,
7 7 9
4,249
4, 15
, 8
5 ,049
4
,
4
7
1
4
,
40
,
3,9 5,326
4,699
4,6
5
,0
5,610
4,930
5,0 0,5
7 , 1 50
6,460
6, 54
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 36/59
No.4
Va lore s de K ' - ünd · 8/3 J · 1/2
m . , , , O
=
0,25
m =0,5
= 0,75
"1=1
1,5
m , , , , 2
s o/o
20 o/o
25 u /o
30
o/o
0.01
98.689
99.060
99.359
99.600
99.799
100.120
100.384
1,5
2,675
2,925
3,194
3,517 3,913
0.15
65.366
65.736
66.034
66.275
66.475
66.798
67.066
2 2,301 2,484
2,722
3,010 3,330
0.02
48.710
49.077
49.375
49.616
49.816
50.142
50.415
2,5 2,073
2,252
2,484
2,722
3,010
0.025
38.720
39.086
39.382
39.624
39.825
40.143
40.429
3 1,920
2,087
2,301
2,524
2,820
0.03
32.063
32.427
32.723
32.964
33.166
33.497
33.776
,5
1,820
1,994
2,174
2,408
2,675
0.035
27.311
27.674
27.969
28.21 o
28.412
28.745
29.027
1,768
1,909
2,
1 0 1
2,301
2,566
0.04
23.750
24.110
24.405
24.646
24.848
25.183
25.468
,5
1,701
1 ,563
2,032
2,236
2,484
0.045
20.981
21.340
21.634
21.875
22.078
22.415
22.703
,605 1,799
1,981
2,474
2,408
0.05
18.769
19.126
19.419
19.660
19.863
20.202
20.492
,5
1,613
1,768
1,932
2,444
2,371
0.06
15.5
15.8
16 .1
16.4
16.6
16.9
17.2
,589
1,739
1,909
2,101
2,319
0.07
13.09
13.44
13.7
14.0
14.2
14.5
14.8
0.08
11.32
11.67
11.93
12.20
12.40
12.75
13.06
9.09
9.95
10.29
10.58
10.82
11.03
11.38
11.68
TABLA
0.1 o
8.86
9.19
9.52
9.72
9.93
10.28
10.59
0.11
7.97
8.30
8.59
8.82
9.03
9.38
9.70
0.12
7.22
7.50
7.84
8.08
8.28
8.64
8.96
0.13 6.60 6.93 7.21 7.44 7.65 8.01 8.33
aterial
del
Mín.
Med.
Máx.
0.14
6.06
6.39
6.67
6.90
7 .11
7.47
7.79
0.15
5.60
5.92
6.20
6.44
6.65
7.01
7.33
oca áspera
0,040
0,045 0.16
5.20
5.32
5.79
6.03
6.24
6.60
6.93
oca igualadas
las
asperezas
0,020
0,033
0,035
0.17
4.84
5.16
5.44
5.67
5.88
6.25
6.58
anales grandes en buen estado
0,020
0,0225
0,025 0.18
4.53
4.85
5.12
5.36
5 .57
5.93
6.2 6
anale
s gr andes en estado re gular
0 ,023
0 ,025
0,027
0 .19
4 .23
4
.5
6
4
.83
5
.07
5. 28
5 .65
5 .
98
an
a l
es
gran
de s
e
n
m a l
es
ta
do
0,02
5
0,0275
0,030 0 .20
400
4 31
4 58
4 82
5 .03
).39
5.72
an
a
l es m a los s e
m
i -d
er
rumb
a
do
0,0
28
0, 0 3
0
0 ,033
Ca n a l i
rr
eg ular con v
e
g
et
ación
0,033
0,035
0040
0. 21
3 .
77
4.08
4.35
4.59
4 . 80
5
.1
6
5.49
0
.22
3.57
3 .87
4 .15
4
.37
4
.59
495
5
.29
a
de
r
a
ce
pi
ll
ad a
0 ,0 0
0 ,0 3
0,014
0 .23
3 .93
3 .68
3 .95
4
.
19
4.
3 9
4
.
7 6
5
.1 0
a
dera s i n
ce
pillar
0
0
12
0,015
0,018
0 .24
3. 2 1
3 .51
3. 78
4
01
4 .
22
4.59
4.93
o
rm igó
n
s
i n
a
l i s
a
do co n
b
u
e
n
e
ncofra do
0;013
0014
0, 015 0 .25
3. 06
3.35
3
.
62
3 .
86
4 .0 6
4.43
4.7 6
o
rm
igón con
hue
ll as de
tablas
0015
0
,
016
0,
01
8
0 .26
2 . 9 1
3 ,21
3 .47
3 . 71
3 .92
4
.29
4.62
o
rm i gón a lisado
0 ,0 1
0
,0 1 2
0 013 0 .27
2 . 7
8
3
.08
3 .3 4
3 .57
3 . 7 8
4
.15
4.49
am po stena, p i
ed
ra
0,0 7
0 ,022 5
0,0 3 0 0 .28
2 .66
2.95
3 . 21
3 .45
3 .65
4.02
4. 3 6
ab
i o nes
0,025
0,027
0, 032
0
.2 9
2.54
2 .83
3 .10
3 .33
3 .53
3. 91
4
.
25
ad
rill
o enlu c i
d
o
0,0 2
0 0 1 5
00 17
0 .
30
2
.44
2. 75
2.99
3 .22
3.43
3 .80
4 1 4
0. 3
1
2.38
2 .62
2 .89
3. 1 2
3.32
3
.
6
9
4.04
0 .3 2
2.25
2 . 5 3
2 .79
3 .
0
2
3 .23
3 . 60
3.94
0 . 3 3
2 .1 6
2.4
5
2.71
2. 93
3.1 4
3 .5
1
3 .86
a terial
V alores de
m
0 .3 4
2 .08
2
.3
6
2.
62
2. 85
3 .06
3 .43
3 .77
ba jo
a
gua
sobre ag ua 0. 3 5
2 . 01
2 .54
2 .77
2 .98
3.35
3 .69
0
. 36
1.94
2 .
21
2.47
2
.
70
2
.
91 3
.
28 3
.
6
2
0
.
3 7
1. 8
7
2
.1
5
2 .40
2.
62
2 .
83
3
.
20
3.55
re nas finas
3,0 - 3 , 5
2 ,5
0 .38
1 . 81
2
.
0 8
2
.34
2. 56
2 .77
3 .14
3.48
uelos i mo arc noso s
2,0
-
2 ,5
2 ,0
0
.39
2 .02
2.27
2
.
5
0
2.
7 1
3
.08
3.42
u
el
o s l
im
o - arc il l oso s
1 ,5
- 2, 0
1, 5
0
.4 0
1 . 68
1.
97
2 .2 1
2.44
2 .64
3.02
3.30
Arenas g ru esas grava s
1,0 - 1, 5
1 , 0
A
rci ll a s comunes
lo
es
1,0
- 1,5
1 ,0
Arcil la
s co m
p
a
ct
as
1 ,0 . 1 ,25
0,5
~
1 ,00
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 37/59
d / B
=O
m =0,25
m-0,5
-0,75
m
1,5
d / B
= 0,25 m =0,5 m ~ 0,75
1,5
1.50
0.264
.
0.443
0.635
0.829
1.018
1.38
1.55
0.252
0.428
0.619
0.812
1.000
1.36
1.70
.41
1.64
2.15 2.38
2.59
2.96 3.30
1.60
0.240
0.414
0.604
0.795
0.983
1.343
1.69
.42
1.59 1.86
2.11 2.33
2.54
2.91
3.25
1.65
0.229
0.401
0.590
0.781
0.968
1.327
1.67
.43
1.54
1.80 2.05
2.27
2.85
3.20
1.70
0.219
0.389
0.576
0.767
0.953
1.312
1.66
.44 1.49 1.76
2.01
2.23
2.44
2.81
3.15
1.75
0.210
0.378
0.564
0.753
0.940
1.298
1.64
.45
1.45
1.96
2.18
2.39
2.76
3.10
1.80
0.201
0.367
0.552
0.741
0.927
1.284
1.63
.46 1.4
1
1.67
1.92
2.14
2.34
2.72 3.06
1.85
0.192
0.357
0.541
0.729
0.915
1.272
1.62
.47
1.37
1.63
1.87
2.10
2.30
2.67
3.02
1.90
0.185
0.348
0.530
0.718
0.903
1.260
1.60
.48
1.331 1.59
1.83 2.06
2.26
2.63
2.98
1.95
0.178
0.339
0.520
0.707
0.892
1.249
1.59
.49
1.294
1.55
1.80
2.02
2.22
2.59
2.94
2.00
0.171
0.330
0.511
0.697
0.882
1.238
1.58
0.50
1.260
1.52
1.76
1.98
2.19
2.56
2.90
2.10
0.159
0.316
0.494
0.679
0.863
1.219
1.56
0.52
1.196
l .45
1.69
1.91
2.11
2.49
2.83
2.20
0.148
0.302
0.479
0.662
0.845
1.201
1.54
0.54
1.137
1.39
1.63
1.84
2.05
2.42
2.77
2.30
0.138
0.289
0.464
0,647
0.830
1.184 ,
1.53
0.56
1.082
1.331
1.57
1.79
1.99
2.36
2.71
2.40
0.1291
0.278
0.451
0.633
0.816
1.169
1.51
0.58
1.032
1.279
1.51
1. 73
1.93
2.31
2.65
2.50
0.1211
0.268
0.439
0.621
0.802
1.156
1.50
0.60
0.985
1.203
1.46
1.68
1.88
2.25
2.60
2.60
0.1139
0.258
0.429
0.609
0.790
1.143
1.49
0.62
0.942
1.184
1.42
1.64
1.84
2.21
2.55
2.70
0.1075
0.250
0.419
0.598
0.779
1.131
1.47
0.64
0.902
1.142
1.3 7
1.59
1.79
2.16
2.50
2.80
0.1015
0.242
0.410
0.588
0.769
1.121
1.46
0;66
0.865
1.102
1.332
l.55
1.75
2.12
2.46
2.90
0.0960 0.234 0.401 0.579 0.759 1.110 1.45
0.68
0.830
1.065
1.294
1.51
1 . 7 1
2.08 2.42
3.00
0.0911
0.227
0.394
0.571
0.750
1.101
1.44
0.70
0.797
1.030
1.257
1.47
1.67
2.04
2.39
3.10
0.0865
0.221
0.386
0.563
0.741
1.092
1.433
0.72
0.767
0.997
1.224
1.43
1.64
2.01
2.35
3.20
0.0823
0.215
0.379
0.555
0.734
1.084
1.43
0.74
0.738 0.967
1.191
1.40
1.60
1.97
2.32
0.0784
0.210
0.372
0.548
0.726
1. 0 76
1 .4 1 6
0.76
0.711
0.937
1.161
1.37
1.57
1.94
2.29
3 .40
0 .0748
0205
0.367
0 .542
0 .7 1 8
1 .
0
69
1 .4
0.78
0.685
0.
9
11
1.13
3
1 .345
1.
54
1. 91
2.2
5
3.50
0 .071 4
0
.200
0 .3 61
0 .
5
3 6
0 713
1 . 0 62
1.402
.60
0.05
83
n
1 OG
0.530
0
.707
1. 056
1.39
••
080
0661
0
.885
1 . 1 05
1 .3 1 5
1. 5 1
1.88
2 .23
3
.80
0
.0627
0
.18 8
0.346
0.59
0 695
1 . 0 44
1.38
0.82
0
.639
0 8
6
0
1.
079
1.
2
89
1.49
1 .86
2.20
4.00
0 578
0180
0.3 37
0 .5 09
0
. 686
1. 0 34
1 .37
0 .84
0.617
0.838
1 . 055
1.
269
1. 46
1.83
2 .17
4.50
0.047
9
0 .165
0.3
9
0.489
0664
1 .0 1 1
1
.35
0 .
86
0.597
0 .8 1 5
1 .032
1 .240
1 .44
1. 80
2 .1 5
5
.00
0 .0404
0 1
5
3
0 .305
0.474
0 .647
0.
99
3
1.332
0 .
88
0.577
0.7 94
1.010
1.
2 18
1 .4 1
1. 78
2 13
0 .90
0 .55 9
0776
0. 989
1 .39
1. 7 6
2 .
1
1
0 .92
0.542
0 .7 55 .
0.9
70
1. 176
1 .37
1.74
2.0 9
, 0
.9
4
0 .526
0.737
0.9
51
1.1 56
1. 72
2.07
0.
96
0.510
0 .720
0 .940
1 .333
1.70
2 .05
0 .98
0.495
0704
0 . 91 6
1. 119
1. 3
1 5
1. 68
2 .03
1 .0 0
0.481
0 .688
0 .898
1. 1 02
1 .298
1. 66
2
.0
1
1. 0
5
0.448
0.6.52
0860
1.
063
1.259
1.62
1 .9
7
0.4
1 9
0
.619
0. 825
1. 0 2 6
1 .220
1
.5 9
1. 93
1.15
0.392
0.590
0.
793
0.994
1 .186
1.55
1.
90
1. 20
0.369
0 563
0.
76
5
0 .964
1 . 1 56
1.
52
1.86
1 . 2 5 .
0.347
0 .538
0. 73 9
0 .937
1. 12 8
1 .49
1. 84
1 .30
0.328
0.516
0 71 5
0 . 91 1
1.102
1 .4 7
1 .81
.
,
1.35
0
.3
1
0
0.49
5
0
.
692
0
.
888
1. 0
7
9
1
.44
1.
78
1
.4
0
0.293
0
.47
6
0672
0
8
67
1 . 057
1 .42
1.7
6
1. 45
0.279
0
.45 9
0 653
0. 847
1 .036
1 .4
0
1.74
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 38/59
, ,...01.tt r.io.
Valores
de K
B ·
8/3
J · 1 /2
d / b
=O
0.25 0.5
0 .75
=
1.5
=
d / b
=O
0.25
0.5
0.75
1
m 1 .5
= 2
0.40
0.146 0.171
0.192 0.212
0.229
0.262 0.291
0.01
0.000458
0.000460
0.000461
0.000462
0.000463
0.000465
0.000466
0.41
0.151 0.177
0.200 0.221
0.240
0.275
0.306
0.015
0.000895
0.000900
0.000904
0.000907
0.000910
0.000914
0.000918
0.42
0.157 0.183
0.208 0.230 0.251 0.288 0.322
0.02
0.00144
0.00145
0.00146
0.00146
0.00147
0.00148
0.00149
0.43
0.162 0.190
0.216
0.240 0.262 0.301 0.337
0.025
0.00207
0.00209
0.00210
0.00212
0.00213
0.00215
0.00216
0.44
0.168
0.197 0.225
0.250 0.273 0.314 0.353
0.03
0.00279
0.00282
0.00284
0.00286
0.00288
0.00291
0.00293
0.45 0.172
0.204 0.233
0.260 0.284 0.328 0.369
0.035
0.00358
0.00363
0.00367
0.00370
0.00372
0.00377
0.00380
0.46 0.177
0.211 0.242
0.270 0.296 0.343 0.386
0.04
0.00444
0.00451
0.00457
0.00461
0.00465
0.00471
0.00477
0.47
0.182
0.217 0.250
0.281 0.308 0.357
0.404
0.045
0.00538
0.00547
0.00554
0.00560
0.00566
0.00574
0.00582
0.48 0.188
0.224 0.259
0.291 0.320 0.372 0.421
0.05
0.00637
.
0.00649
0.00659
0.00667
0.00674
0.00685.
0.00695
0.49 0.193
0.232 0.268
0.302 0.332 0.387 0.439
0.06
0.00855
0.00875
0.00888
0.00902
0.00915
0.00929
0.00949
0.07
0.0109
0.0112
0.0114
0.0116
0.0118
0.0121
0.0123
0.50 0.199
0.240 0.277
0.312 0.345
0.403 0.457
0.08
0.0135
0.0139
0.0142
0.0145
0.0147
0.0151
0.0155
0.52
0.209
0.254
0.296
0.334 0.369
0.435 0.495
0.09
0.0162
0.0168
0.0172
0.0176
0.0180
0.0185
0.0190
0.54
0.220 0.268
0.315
0.357 0.397
0.468 0.535
0.56
0.231 0.283
0.334 0.381
0.425 0.503 0.576
0 .1 o
0.0190
0.0198
0.0205
0.0209
0.0214
0.0221
0.0228
0.58
0,242
0.299
0.354 0.405
0.453 0.540 0.620
0.11
0.0221
0.0230
0.0238
0.0245
0.0251
0.0260
0.0269
0.60
0.252 0.315
0.375 0.430
0.483
0.577 0.665
0.12
0
0253 0.0264 0.0275 0.0283 0.0290 0.0303
0.0314
0.62
0.263 0.331
0.396 0.456
0.513
0.617 0.71
0.13
0.0286
0.0300
0.0312
0.0323
0.0332
0.0347
0.0361 0.64 0.275 0.347 0.417 0.483 0.544 0.657 0.76
0.14
0.0320
0.0337
0.0353
0.0365
0.0376
0.0395
0.0412
0.66
0.285 0.364
0.439
0.511 0.577
0.70 0.81
0.15
0.0355
0.0376
0.0394
0.0409
0.0422
0.0446
0.0466
0.68
0.297 0.381 0.462
0.539
0.61
'I
0.74 0.87
0.16
0.0392
0.0417
0.0437
0.0455
0.0470
0.0498
0.0522
0 .1 7
00429
0 .
0458
0 .
0483
0.0503
0.0522
0.0554
0.0583
0.70
0.308
0.398 0.486
0.567 0.645
0.79 0.92
0. 8
0 .
046
8
0
0
501
0
0529
0.0553
0.
0 5
7
5
0 .06 2
0
06
47
072 0 . 3 1 9
0.41 5 0 .5 0 9
0.597 0.680
0.83 0 .98
0
.1
9
00507
0 .0544
0 .0577
0 .
0606
0 .0606
0 .067 3
0 .0713
074 0330
0 .433 0 .534
0
. 62 7
0.72
0
88
1.
04
0
.7 6 0 .342
0.451
0.55 9
0.660 0.75
094 1.10
0 .20
0 .0547
0
.0589
0 .0627
00659
0
0686
0
.0740
0.0781
078 0.353 0.470
0 .
584
0.693
0.79 0.99
1.1 6
0
.
21
00588
0.0635
0
.
0680
0 .
0 7
1 3
0 .0 7 47
0 .0808
0 .0 855
080
0.365 0.488
0 .610 0 .73
0
.83
1.04 1.23
0.22
0
.06 2
9
0.0680
0 .0734
0
.
0774
0 .0808
0.0875
0093 5
0 .82
0.376
0 .5 0
7
0
.
636 0 .7 6
0 .87 1. 1 o
1.30
0 . 23
0.0671
0 .
0734
0 .
0787
00835
0
.0875
0 .0949
0 .1
02
084
0 . 388 0.526
0.663
0
.79
0 .92 1. 15 1 .3 7
024
0.0713
0 .
0781
0 .0841
0 .0895
0.0935
0.
1 02
0 1
10
0.86
0 .399 0.5 45
069 3
0 . 83
0.96 1 .20
1 .44
0
25
0 .0760
0 .0835
0 . 0895
0.0956
010 1
0.
11
0
0 .1 18
0
88
0 .411
0565 0.72
0 .
87
1. 00 1.26 1. 5
1
0.
26
00801
0 .0882
0 .
0956
0.102
0. 108
0.118
0. 1
27
090
0 .422
0.585
075
0 . 90
1.
05 1 .3 3
1.59
0 .27
0.0848
00935
0 .102
0.109
0
.
115
0 1 27
0.
3
7
0 . 92
0 .4
34
0.605
0.7 8
0.94
1.10 1.39 1. 67
0
.28
0.0895
0 .0989
0 .1 08
0 .1 1 6
0
.1 22
0
.1
35
0.146
0
.94
0.446
0.625 0.81
0 .98
1.
15 1
.4
6
1.75
0.29
0 . 0935
0.104
0 1 1 4
0
.1 22
0 .1 30
0.1 4
4
0.156
0 .96
0
.4
58
0646
0
84
1. 0 2
1.20 1.53
1.84
0 .98
0.469
0 .
66
7
087
1.06
1.25
1.60 1.92
0.30
0 .0983
0. 1
o
0 120
0 .130
0.138
0 .1 53
0 1 67
0.31
0 .103
0.1 16
0 . 1 2 7
0.
1 3 7
0 1
46
0163
0 . 1 78
1
.
00
0.480 0 .68 7
0.90
o
1.30
1.
66 2 . 0 1
0
.32
0.108
0 .1
21
0 .134
0 .1
45
0 . 1 55
0 .172
0189
1. 0 5
0
. 5
11
0 .74
098
1.43
1.85
2
.24
0
33
0
.1
12
0
.1
27
0 .1 41
0.153
0. 64
0.182
0 .201
1 .1 0
0 .540 0 .80
1.06
1 .33
1 .
57
2.05 2.49
0.34
0
1 17
0
.1
33
0 .14 7 0
.
160
0
.1
72
0
.1
93 0.212
1.
1
5
0
.
570
0.
86
1.15
1. 4
5
1. 7
2 2.25
2. 7
5
0.35
0 . 1 2 2
0139
0. 55
0.169
0 .1 81
0.204
0
.225
0
.600
0
.92
1. 24
1. 57 1.88
2.47 3 .03
0.36
0
.1
28
0
.145
0 .162
0 1 77
0 1
90
0
2
1
5
0 .238
1. 2 5
0.6
3 0
0 .98
1 .34
2. 05
2.71 3.33
0 .37
0
.132
0. 15 1
0.169
0
.1 85
0.200
0 .226
0.251
1. 30
0.660
1. 0 4
1 .44
1.84
2 .22
2 .95 3 .65
0.38
0 .137
0.157
0
1
77
0 1
94
0.209
0.238
0 .264
1.
3
5
0 .690
1.
1 0
1 .54 1.98
2.40 3.20
3 .98
0 .39
0. 14
1
0 .1
64
0 .
1
84
0 .203
0 .
2 1 9
0 .250
0.277
1. 40
072
1.
17
1.65
2 .1 3
2 . 59 3.49
433
1 .45 0.75
1.24
1 .7 6
2
. 28 2 . 79
3.77
4.70
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 39/59
m
.5
m 0 .75 m m 1.5
/ b
m m 0 .25
1.87
2.44 3.00
4.06 5.08
1.50
0.78
1.31
4.37 5.48
o : º
Grad. o/o
0 .00
0.25
0 .50
0.75
1 .25
1.50
1.38
1.99
2.61
3.22
.55
0.81
2.79
3.45
4.70
5.92
.84
1.45
2.11
6.34
6,993
0,0350
0,0356
0,0362
0,0369
0,0376
0,0383
0,0391
1.60
3.68
5.04
.87
1.53
2.24
2.97
6.80
8,749
0,0437
0,0447
0,0457
0,0479
0,0479
0,0491
0,0594
1.65
3.16
3.92 5.40
.90
1.60 2.37
7.30
6
10,510
0,0526
0,0540
0,0555
0,0570
0,0587
0,0605
0,0624
1.70
3.35
4.18
5.77
.93
1.68 2.51
7.81
7
12,278
0,0614
0,0633
0,0654
0,0676
0,0700
0,0753
1.75
4.44 6.15
.80
0.96
1.76 2.64
3.55
14,054
0,0703
0,0728
0,0756
0,0786
0,0818
0,0852
0,0890
3.76
4.72
6.56
.99
1.84
2.78
9.42
9
15,838
0,0792
0,0825
0,0860
0,0899
0,0941
0,0987
0,1040
1.85
5.30
7.45
.90
1.05
2.01
3.09
4.20
10
17,633
0,0882
0,0922
0,0967
0,1016
0, 1070
0,1131
o , 1200
.43
5.60
7.88
10.0
11
19,438
0,0972
o , 1022
0,1077
0,1140
0,1206
0,1284
0,1372
2.00
1.08
2.10
3.25
11.3
12
21,256
o ,
1063
o , 1122
O, 1190
0,1260
o ,
1350
0, 1447
o ,
1560
6.24
8.82
2.10
1.15
2.28
3.57 4.91
12.6
13
23,087
o , 1154
0, 1225
0,1305
0,1400
0,1500
0,1623
0,1770
5.42
6.91
9.83
2.20
1.21
2.47
3.92
14.0
14
24,933
o , 1247
O, 1329
o ,
1425
0,1530
o , 1660
0,1811
0,1990
5.96
7.60
10.9
2.30
1.27
2.67
4.28
12.0
15.5
26,795
o , 340
0,1436
O,
1547
O, 1680
o , 1830
0,2014
0,2240
1.33
2.87
4.66
6.54 8.41
16
28,675
O,. 434
O,
1544
o , 1674
o ,
1830
0,2010
0,2235
0,2520
2.40
7.14
9.22
13.3
17.2
2.50 1.39
3.08
5.06
19.0
30,573
o .
528
o ,
1683
0,1804
o ,
1980
0,2200 0,2474 0,2820
7.81
10.1
14.6
.60
1.45
3.30
5.48
16.0 20.8 32,492
O,
625
o ,
1768
o ,
1940 0,2150
0,2410
0,2736
0,3170
5.92 8.48 11.0.70 1.52 3.53
22.7
19
34,433
O ,
1722
o ,
1883
0,2080
0,2320
0,2630
0,3023
0,3560
9.15
12.0
17.4
.80
1.58
3.76 6.39
24.8
20
36,397
1820
0,2020
0,2225
0,2500
0,2860
0,3340
0,4010
9.89
13.0
19.0
.90
1.64
4.00 6.86
21
38,386
o ,
1919
0,2123
0,2375
0,2700
0,3120
0,3690
0,4520
0.7
14.1
20.6
27.0
22
40,403
O,W20
0,2247
0,2532
0,2900
0,3390
0,
39 20
0
,
5130
3.00
1.70
4.26
7.40
29.27
2
3
42,447
o
, )
122
0,23
7
4
0,2
694
0,3110
0,3690
0,4520
0,5840
15
.15
22.32
3.10
1.768
4.52
7 .887
11.50
31.7
24
44,523
o , '226
0,2505
0,2864
0 ,33 1 o
0,4010
0,5020
0
,6700
1 2.3
1 6
.3
2 4.1
3 .2 0
1.83
4
.7
9
8.4
34
.
1 9
25
46,63
O, 332
0,2639
.
0,3 041
0,3590
0 ,
4370
0,5590
0,7760
1 7 .53
25.98
3 .30
1 .892
5. 0674
8
.998 13.23
27 .9 36.7
26
48 ,773
O, 439
0,2777
0,3225
0 ,
3850
0,4760
0,6250
0,9090
1 4.1
18 . 8
.40
1. 95
5.36
3000 3959
27
50,953
548
0,2920
0,3
4
20
0,420
0,5190
0 ,7020
1 ,
08
0
1 5 .12
2
0
.13
.50
2 . 0 1 7
5.650 10.2
322
4
2 .4
28
53, 17 1
O, :659
0,3066
0,3622
0,4420
0
5680
0,7930
1, 3 1 30
1 6 . 2
21.5
.60
2. 08
5
.96
1
0 .8
36.7
48.7
29
55,431
O, '772
0,32 8
0,3830
0,4740
0,6220
0
,9030
1, 6450
1 8.3
.80
2 21
6
.6
0 1 2. 2
41.7
55.3
30
57,
7
35
Ü ,'~ 8 8 7
0,3
3
74
0,4060
0,5090
0,
6830
,0370
2
, 1540
2
0.5
27
.7
.
00
2.33
7.
27
1 3.6
55 .
8
7
4.7
3 1
60,086
O, 1 0 0 4
0 ,
3535
0,4290
0,5470
0,7530
1,
2070
3,0430
9 .0 9
1 7 .6
2 7
.0
36.7
97
6
32
62,487
O
,
ll 24
0,3703
0,4540
0,5880
0,8330
1
,427
0
4,9850
4.5
0
2 .64
3 4.7
47 .3
7
2. 7
5 .0 0
2
.95
2 2.3
33
64 ,941
O, 1247
0,3876
0,481
o
0,6330
0,9260
1 J7 2 50
12,5310
4
67,451
O ,
1372
0,4056
0,5090
0,6830
1,0360
2, 500
5
70
,021
O , \501
0 ,424
4
0,5
390
0,
7370
1, 1680
2 ,
8070
6
72654
O , 1 6 3 3
0,4438
0,571 o
0,7980
1
,328
0
3,9560
7
75,355
O , l768
0 ,4643
0,6050
0,86
70
1
,
5290
6,4940
8
7 8
,
129
l907
0
,4855
06410
0,9440
1 ,7860
1 6,7220
9
80,978
o , 1
.049
0,5077
0,6800
1,031
o
2,1290
40
83,9
o
o , t195
0,5309
0
,7230
1,1320
2,
6070
41
86,929
O ,
~346
0,5553 0 ,7690
1
,2
490
3
,
3
2 5042
90040
o ,
i502
0 ,
58
0 9
0,8190
1
,
3870
4,52 0
43
93,2 52
O, i662
0,6079
0 ,8740
1
,5510
6 ,
9060
44
96,
5
69
O ,
i829
0,6365
0,9340
1 ,7510
1 4,0850
45
100,0 00
O, i O O O
0,6666
1,0000
2,0000
46
103,550
o
, > 1 7 8
0,6985
1 ,0074
2,3180
47
1072 4
0
o ,
)362
0,7326
1, 1560
2,7390
48
1 1 ·1 ,0G O
O
,
)553
0 ,7 687
1 ,2490
3,3240
49
11 5,040
O ,
)752
0,8074
1, 3540
4 , 1940
50
1 19
, 1
80
O
,
1959
0 ,
848
7
1 ,4 720
5,6110
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 40/59
A /r2
R/r
kqn/r S/J
2,00
3,5439
6,9266
0,5116
2,269
o
0,5331
2,329
. . . . .
"C
1
,99
3,5421
6,6435
r-
\O
o r-,5422
2,353
E
1,98
3,5387
6,5260
•M
U
C)
V) O\
ºº
N
r-
...-
, . . . . .
o o
i5
V) \O
r-.
OCt"I
ON Cl"IN
l . . O
00
,5342
(i,4355
0,5491
2,370
e
OM
NO
ce
o ce
ce
o
l.O
o
(Y)
N ce
,97
11
"C
º-º-
o . . . . . . .
. . . - - N
N<:t" N
1,96
3,5290
( i ,3590
0,5549
2,383
ºº
.o_
o_
º-º-
66
º-º-
66
66
º-º-
o o
1,95
3,5230
G,2915
0,5600
2,394
6,2302
0,5644
2,402
V)
('(")
1,94
3,5165
o~
o...-
NO
V)
\O
o
o
O'I
0,5684
2,408
co
' < : t "
N
V o
V)
V N
\O N
r- r-
00 N
O,93
3,5094
6,1737
ON
N O\
V)
O'I r-
O
l.O
V)
N M
N
CO
0,5720
2,413
o o o
.--
ON
.- [f)
,_
" < : : "
l.O
,92
3,5018
6, 1213
º-º
º-º-
º-º-
º-º-
º-º-
º-º-
º-º-
º-º-
º-º-
00
1,91
3,4937
(),0716 0,5754
2,417
1,90
3,4853
·)t0246
0,5784
2,419
r-
O N
V)
1.1')
O\.N
r- o
00
\O
,5814
2,420
O\
O\,_
l . . O
N
V)
N
,89 3,4 763 ),9797
. . . . .
o
O N ,..... 00
" " " " ¡- ... O\
~
l.O O\ \O
"" " V)
NN
5,9367
0,5840
2,421
º-º-
o , . . . . .
ON .-
. - 7
N_ N
,88
3,4669
N
º-º-
º-º-
º-º-
º-º- º-º-
º-º-
º-º-
00
00
1,87
3,4573
5,8953
0,5865
2,421
0,5887
2,420
M
1,86
3,4473
2
- -
, . . . . .
N
O\
o
NN N(")
~ \O
r-- r--
('()
o
o
o
,5908
2,418 w
a:
, . . . . .
:),8170
tO
N O\
\07
" < t '
,_
00 o
~N
V")
,85
3,4368
....1
<':(
Q
2,416
..J
o,....
V)
('() l.O
V)
'tj- N,......
( ' ( ) r--
1,84
3,
4261
),
779
5
0
,5928
1
1
00
º- - :_
ON
N
I.'" ._ N
.D
_
r - -
( ' ( )
r--
º
º
-
·
~o-o-
o-o-
º
º-
º-º-
,5946
2 ,
4
14
1-
00
º
º
00
o o
,83
3, 4
1 5
3
),743
5
2
o
3
,
40
3
9
.),7080
0,5963
2
,
4 1
0
1,82
2:
r-
V")
0
5979
2
,406
...J
. . . . . . ° '
V)
00 o
00
r-
,8 1
3,3924
),6
7
3 6
- :t
JJ
N
......
l)
N <ri V) o
N
'tj-
......
,63
9
3
0,
5994
2,405
o
o .-
7
V")
N"<t'
7 00 ( ' ( " )
1
,80
3
,3
80'~
.-
ºº
ºº
o . . . . . .
O
N V)
N D_
r-
r x : :
-
º-º
-
º-º
º-º
º
-
º
-
º-º-
ºº
-
º-º
-
º
-
º-
,60
8
8
2 3
3
0
ºº
,70
3
,248
;
) ,3 3 62
0,
6
1 05
2
,
2 3
6
1
,
60
3 ,0 9
6 ~
'
i,0784
ct
~• N
'tj-
r-..J
·e Q
N
. . . . . .
V)
1,50
2
, 929g
,
,8 3 26
0
,6
0
6
3
2, 1 00
r : c
c e :
O\
. . . . . .
co ~ O
V) (")
V)
V)
e
o o
('. ')
r- V)
O\ (Y)
tj-
~ vo
,59
7
0
1 ,952
et
ct
{::)
.- \O
N
(Y)
r - - N
.- o
(Y) \.()
,Js
n
• 1 ,
6
084
,40
....1
U
00
º-
º ·
o . . . O_N_
r" . ~ ....
.N_I.'" ._
N_ .O
_
( " ) - r - - _
,58
34
1 ,7
81
º
-
º
,30
2,5640
· f ,39 1 8
> -
ºº
ºº
ºº
ºº
ºº
,
5650
1
,
620
o:
1 ,20
2,370 : ;
0,5452
1
,
4
53
(")
o 00
1, 1 o
2,172H
3
,9
8 5
7
V)
O\
NO
MO
°
. . . . . . .
O\
o
l.O
. . . . . . o
\O (") \.O
°
(")
V) tj-
. . . . . .
,97W
3 , 7 854
0
,5
213
1 ,280
2
Q
00
.- \O
r- N ..-N
r-
N
r- , . . . . . , . . . . . . O\
('{) l..O
,00
o
o·
00
º
-º
º - - , - -
O_N
,_
N Vl N
r-
º º-
ºº
ºº
ºº
º-º-
º-
º-
º
-º
º-º-
º
-º
tf)
o
" < t '
N
o .-
o \O
N
V)
V) ('()
o
00
\O
tj-M
l.O
V)
ON o
.-
O'>
"<t' l.O
o 1.1)
M (
\.O ......
. . . . . .
, . . . . .
l . . O . . . . . .
N.....
r-- o
...... 00
. . .
º-º
o o
º . . . . .
ON
. . . . . .
.- tj-
N
N \O
l.O_
: 2 ' .-
º-
º-
00
º-º-
00
º-º-
00
ºº-
ºº
º º-
)
M
e) •
~
o (Y)
N
o ( " )
O\
...... O\
00 N
O\
, . . . . .
o
. . . - -
r-
o O\
O
,..... ('<)
~
\O
o o
Ov
('() . . . . . .
º
º
o
O\
o
V")
e o :
o o
º-
º
Or-
.- v
N
_
l " _
N V)
~ <:(
º
-º-
o o
º-º-
00
º-
º
-
00
º
º
º-
º-
º-º-
e
o
\O
r--
l.O
o
00
v O\
(") 00
O N
O\ 'ti"
o
r-
r--
e
\.O o
r-
,....
00
v V)
O\ N o
r--
tj-
o o
O\ o O
\.O
O\
o
o
º
º
-
~
º-
º
. . - - _
o . . . . . .
.-- N .- (Y)
N_ _
N. ' " . _
('<) '°
ºº
o o 00
º-º-
00
ºº
ºº
ºº
-
º-
º
-
1)
o o
N
('(")
l.O
r- 00 O\
- - -
o
o o
o o
o
o
o
.. -e
o
o
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 41/59
0,05
-
0,10
0,12 - 0,10
0,20
0,30 - 0,50
0,45
-
0,50
0,40
0,1 78
0,692
1 ,560
2
,1 60
2 ,700
3,240
3,780
4 320
4 ,860
5
,
400
5,940
6,480
7 ,3 20
8,070
9
,440
1 5,290
1 9,250
24,900
Apoyos con cojinetes de rodillos
o soportes
basculantes.
Acero sobre
acero
con
lubricante
sólido
Acero sobre acero con
lubricante
de grafito
Acero sobre
acero
Acero sobre hormigón o mam-
postería de piedra
Acero sobre hormigón con capa
intermedia
de
cartón asfaltado.
Wen
c
m /s
0 ,05
0,10
0 ,
1 5
0,20
0 ,25
0,30
0,35
0 , 40
. ,
0,50
0
,
55
0,60
0,7 0
0 80
1 ,00
2,
00
3 ,
00
5 ,00
d en mm .
a
e
H
0,00
0,611
0,10
0,615
0,15
0,618·
0,20
0,620
0,25
0,622
0,30
0,625
0,35
0,628
0,40
0,630
0,45
0,638
0,50
0,645
0,55
0,650
0,60
0,660
0,65
0,675
0,70 0,690
0,75
0,705
0,80
0,720
0,85
0,745
0,90
0,780
0,95
0
,8
35
1,00
1,000
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 42/59
o
o
< ; ; : :
o
. . . .
OI
_ _ _ _
1 · · · - - ~ 1
9·s
-o¡~~-- .. 1
d l i . ¡ · - ~ o f i -
-~ --
1
- +
----+- -
- - _ _ j · - - 1 1 = - - -
~ - - ~ - -
. . . . .
'
·
. . - c : : : ; : = ; : = r , 1
t J :
N
§:
Q.
< t
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 43/59
Leon
c
io G al a rza
o
a
~
z
o
'
o
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 44/59
Esta faci
li
dad e
n
la
constr
uccón unida a
pro
pi edades de res
i
stencia y dcfo
rm
ab í l
í
-
da
d
h
a cen
d
el
gavó
n
un ma
ter
a l
'di
gno
d
e s
e
r
co
n
s de
r
a
do
es
pecialm
ente e
n
aquel lo
s
caso
s
e
n Jo
s qu
e
bu
sca
mos so
lu
c
i
ón
de
b
a jo
cos
t
o
E
s un
t
ra
b
a
j
o de
col
o
caci
ón
manu
a
l
d
e
l
m
at
erial
pétre
o
qu
e
no pr
es
e
nt
a
nin
g
una
c
o
mpli
cación co
n
structiv
a
.
E
s una
s
impe
ope
rac i ón de c
o
s
tur
a de
la
s aris
t
as de fa ca
n
as
ta
u
t
iliza
n
do al
a
mbre
g
alv
anizado.
E l m
ate
ria pé
t
reo puede se r a
car
reado con ca
rr
etilla, etc., según la di s
-
t
ancia a la que se
encu
entre f a fu
e
nte de m a
t
erial.
E l transporte de la s
m all
as se Jo hace en medios norm a l mente
us
ados para este fin:
e l cajón de u
n
camión, una p
arr
ill a en e mismo
,
etc Las canastas se transportan si
n
amarrar
se por lo
q
ue
,
si endo
p
l anas e
n
este
es
tado no ocupan m
ayo
r e
sp
ac io
Nin
guna de l
a
s o
per
aciones de construccón de o
br
as de ho
r
migón
requie
re
un
a
tecno
og(a
es
pe
c ia
l,
Así
Entre
los
materiales
de
construcción
de
manejo bajo costo tenernos
a los
Consisten estos en paralelepípedos rectangulares conformados con malla de
alambre {canastas) que son armados en el sitio y rellenados con material pétreo.
1/ Entendiendo corno tales, las microcentTales dehasta
SO
kw, las minic<)ntralc~ con potencia entre 50 500 kw
y las pequeñas centrales
hídroeléc rkas
con potencia entre
500 y
5000 kw.
Muchas de fas veces la
solución
a un
problema ingenieril, especialmente cuando
se'
tratan de obras modestas, fa encontramos mirando alrededor del sitio donde pensamos
emplazarlas, madera, piedra, tierra, fácilmente obtenibles en
el
sitio, pueden ser
los ma-
teriales de construcción que empleados
con
sentido común pueden servirnos para dar
la
forma
final a
una estructura.
lQué significa esta "extrapolación"?. Simple y llanamente que pretendemos dar
a la central modesta fas seguridades que exigen obras mayores de alto costo de inver-
sión. Resultado: complicamos y encarecemos
las
obras.
Cuando hablamos de Centrales hidroeléctricas de modesta potencia 1 / es muy
común escuchar opiniones sobre su elevado costo relativo de instalación. En realidad,
se trata de una apreciación no muy exacta y muchas de las veces deriva de la "extra-
polación" de experiencias en centrales de gran capacidad.
5 .
D
e
t
a
ll
es
Co
n
stru
ct
vo
s
3.3
ANEXO
4.
3.1 Ma
t
e riales
Arm
ado re
ll
eno de las canast
a
s
3 . 2
2.2 Azudes
23
Obras Auxiliares
3.
2.
OBRAS QUE
. to defensa fluvial
2.1 Obras
de
encauzam1en
.
1.
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 45/59
F
u r o
2 2
.50
----- ----·---- -------
de perfil hid
rod
in
ámic
o
de con ta l ud
es
calo
nado
d
e p
e
rfil vertica
C
on gavi
onc
s
se
pueden con
s
truír
los s i
g u ie nte
s t
ip
os de
az
ud
e
s:
2.
2 .
AZUDES
El revestm
ient
o
d
e l
a
s
orilla
s
e s
un
simp
le rec
ub rí
m c
nto
de t
a
lud
co
n
gav
i
oncs
d
e m
e
nor e
spe
sor
(
025
- 0
50 m).
L
a
fi g
ura 2 2.
mu
es tra un
t
po combinado
d
e p
rotec
-
ción con un m uro
e
n la parte
infer
ior ha
s
ta
e
nive
d
e crecdas ordinari
a
s revcstimien·
to en ;\ p 1r c super ior h asta el
niv
e de c recidas extra
or
d
narias . E l delanta de
so
era es
un e
em ento
in
d
i
spensab
le cu
ando
s e e
sp
e
ra eros
i
ó
n
d
e
p
ie d
e
l
muro; de ahí qu e , e
n
t
err
enos bl an d
os
e
s
obliga
t
ori
a
s
u
adop c
i ón
p a
ra l a
seg u rid a
d
de
la
obr
a.
E n el Cap í
tu
lo 3 se estos aspectos poco más en Allí mismo
se mues
t
ra la
fi gur
a
3
.1. con
u
n muro
lon
g
tu d
inal de defe
n
s a
fl
u
vi
al.
A
las obras long i
t
udin
al
es s
e te
s da u na d
ob
le finali
da
d: t a de def
ens
a cont
r
a la
erosión
m
u
ro
soporta
ntc es
p ec ialment
e
e
n
ter
re
n
os r
c
pta
nt
es.
Muchas de las veces artificialmente se crean tramos rcctil íncos en un cauce curvo
alterando notablemente equilibrio alcanzado por
el r
poniendo por
lo
tanto en
ia
-funcionalidad
de la
obra.
Tal es el
caso
de las
obras de defensa
en el
río Ambi
(Ecuador)
en las
que
se
cometieron algunos errores que llevaron
a la
destrucción parcial
de
la
obra
(Véase
figura
2.1 ). En
primer lugar
al
rectificar et cauce no
se
tomó en cuen-
ta que
la
corriente concentraba
su
velocidad en
el
tramo rcctil íneo artificialmente crea-
do. menos significativo consistió en no dar protección
ad
ec
uada contr, la erosi ón
a
l píe del muro
q
ue fue socavado colapsó. Por fin, un ter-
ce
r e
rror d
e m
en
o
r
es co
n
se
cu
encas consistió
e
n
darl
e
un
re
ves
timi
ent
o rí
gi do
de ho
rm i-
en ga v i
o
nes q
u
e es una obra fl e
x
b l e .
La
ubicación,
el
trazado
las
dimensiones de
las
obras dependen
del
efecto que
se
quiera conseguir y
en
esta memoria no profundizaremos este aspecto limitándonos
a las
obras cuyo objeto consta
en el
título
del
presente solamente como obras de
complementación de
un
aprovechamiento hidroeléctrico.
Espolones
Revcsti miento de las orillas
Muros longitudinales
Las principales obras de cncauzamien to defensa fluvial son:
o r r n r . s rn
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 46/59
U
n
a pcquef 1 a
b
rid a e
n
gav
i
oncs
p
ue
d
e se rv
ir
para c
rea
r un c
u
e
n
co
amortigua
dor.
En es t e ca
s
o e
l
lec
h
o de l
r
ío
pu
e
d
e o no ser rev
es
tido
dep
en
d i
endo de
l
as con
d i
c
ion
e
s
del terr eno
qu
e co
nfo
rm a e l cau c e .
En l
a
fi gu
ra
2.3
. se ve
u
na p
r
ot
ec
ci
ón
con
cu
e
n
co
amort
i
gu ad or sin reves t m i
ent
o d e
l
echo
Prote
cc
i
ó
n
c
on
zampea
do
Creac i ó
n
de u n c
uerp
o amort iguador
L
a ca íd a
d
e l a
gu
a
d
es
de
el
cima
cio
d
e
l
azud puede
produ
cir
eros
i ón e
n
el pie de
mism
o En es
te
cas o
es
n
c
cc s
ari
o proteg
er
l a
est
ruc
tu r a c
ont
ra l a
so
c
avació
n. La
p
r
otec
ci ó
n
del cauce pu ede ha
c
e
r
se de dos ma
ne
ras:
Pa
r
a m a
nten
er
los
ca
ud
a
l
es b ajos en e l ce ntro del azud,
l
a par
t
e ce
ntra
de
mi s
mo
se
l
a
di
seña co
n u
na
d
e
pres ón
( fig
. 2 .
7
a.)
. I g
u
a
l
efecto se pu ede
log
rar colo
ca
ndo l
a
s
hilada
s de g
avi
o
n
es de ta
l
m odo
q
ue
va
ya
n l
ev
antadas al ll ega
r
a
l
as or
l l
as 2.7b.) .
CRI TERIOS
D
E D I S E (
~ O
E
ste e
s un az
ud
qu
e
se
c
ompo rt
a
hiddu lic a
m
ente
m
e
jor
que l
os a
nte
r
iore
s.
S
in
embar
go , imp
ica re
so
lver algunos p r ob l em as de
d i
se
ñ
o
l
o c ua
l
lo hace m ás caro que lo
s
otros tipo s.
S
u adopción debe rá ser debidamente ju st fi ca da (fi
g
.
2
.6.)
O c
pe r
f l hiú
od i
n
á
mico
Sin embargo
la
cnergja residual a disiparse
al
pie del azud es mayor que en el perfil
escalonado (fig.
2.5.).
La
venta
a
consiste principal mente en que se acompaña la lámina
vertiente
elimi-
nando los problemas de los tipos de azudes anteriormenteexamlnados.
De perfii
con talud
En cambio e s necesario proteger las caras horizontales del impacto del material
arrastrado por el río. De
ah(
que de esperarse
abundantes frecuentes
descargas con
materia l de considerables d imensiones no es recomendable
este tipo
de
azud.
{fig. 2.4.).
La principal ventaja es que por la configuración del perfil se divide la energía del
salto
en algunos escalones.
El
impacto en la base
es
una parte de
la energía
total que
lle-
garía desde un azud vertical.
De pe1iil csca unado
Es aconsejab le en n 'os de montaña donde se espera tránsito de piedras troncos
durante
las crecidas, Debido
al
salto de agua que se produce es necesaria una adecuada
protección del pie
;1gua s
abajo del azud (fig. 2.3.)
La princip .11 ventaja de este
tipo
de azud es que
no
se necesita proteger la malla si-
solo el
De perfil Vertical
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 47/59
L
a
pr
es
en
cia
d
e
lo
s
d
i
a
fr
ag
m
a
s
p
errn
t
c una
me
j
o
r di s
t
ri
bu
c
i
ón
de
materia
p
étreo
dentro de
J
a
co
c
ho n
e
t
a.
Es
te
particu
lar e
s
m
u
y
important
e
especamente
cu
ando l
a
s
colchonetas
v
an coloca das sobre t alu des
,
dond e, po r acció
n
d e
l
a fuerza de
gr
a
veda
d, e
l
En el
no
rm a
l
s e
acost
umb
r
a p
o
ner un d
iafra
gm a del m is mo m a
te
ri a
l
q ue
di v
ide f a
ca
nas ta e
n
d
os v
a
nos
En l a
s co
ch
on
e
tas
se
p
one d
i afragmas
c
ad
a
0
50 -
0.60 m .
Las
dim
e
nsiones d
e
l
a
ca n
a
sta
e
n
un
g
avión
nor
m a
l son
1.0 x 1
.
0
x 2 .
0 m .
En l
as
ll am adas co lc hone tas e
l
es
pe
sor di sm inuye pud i endo 0.25, 0. 3 0 0.5 x x
2 . 0
rn
.
U
n
o
d
e lo
s
e
l
em
ent
os
q
ue c
onstituyen l as
obra
s
e
n
ga v
i on
cs
es fa c anasta
, ésta
cons iste
e
n un a c
a j
a pl an
a
d
e
a lamb
re
s
con m a
l las ex
a
g
onales de x
7
cm.
ó
6
8
cm .
te j id as a dobe to
rsión
.
Para ilustrar lo dicho, analicem os un muro de defensa fluvial en gaviones, prote-
giendo una orilla con tendencia a reptaciÓ J.
El
muro constará de dos partes: una es-
tructura
maciza
C U C
servirá a la vez para proteger
la
orilla la erosión del flujo con-
tener
Ja
reptación del terreno en ribera y un delantal que pro tegerá muro de posi -
bles socavaciones que podrlan hacer fallar
fa
obra. En el primer caso se trata de contra-
rrestar el del material reptante y se dará al muro f a
so
lid ez
n
ece
s
aria m
ediant
e
un dimcnsio n a 1 1 1 i cn 1 0 robu sto de su seccó n,
J
a ad
o
p
c
ión
de di afra gmas
y
ti rantes ho -
rzon
t
al
es
ob irnos , d i s
m i
nuc i ón
de
l
os
vac
r
os , et
c.; en
el segun d
o
c
as
o l as d
e
fo
r
ma-
cio
nes son incv i
t
.i b l cs se trata más bi en de favo re cerlas con esp
es
ores de l
de
an tal de
m
enor
e
s d
im en
s ion es , re
l l e
n
o co
n p iedr
as ma
s peq ueñas ,
m a
llas d
e a
l
am bre de m
e n
or
a
b
en ura e
n
a s ca n a
stas
, et c . fi g
. 3
.1 .
)
.
No se debe o lv idar, que una de
fas
ventajas princ ipales de la obra en gaviones es su
defonnabilid;id, propiedad ésta que deberá ser
explotada
en aquel las obras donde de-
formacion es m.is o menos considerables son inevitables. Igualmen te se deberá tornar en
cuenta
fa
cfdorrnabiJidad de ohra en gavioncs para ev i tar <:o luciones que combinen en
una misma obra
tlemcntos
ríg idos (hormigón o
mortero
de cemento) con
otros
defor-
mables (gavioncs) . Es más,
la
ejecución de los trabajos en gaviones se adecuarán a las
deformaciones que se esperan en determinada
parte
de las obras.
La necesidad de conocerlas deriva del hecho de que una estructura en gaviones no
es un tipo cualquiera de
estructura a
gravcd.1d sino una
estructura
muy part icu lar con
caracter(sticas funcionares suyas propias, fas cuales deben ser consideradas al concebir
Ja
obra.
En las p ; íg inas siguientes se da una serie de recomendaciones normas para una
conecta ejecución de las obras en gavíoncs.
Los
g.1vionc~~ rueden
ser utilizados en r.ípidas con modestos
caudales,
en canales
donde el revestimiento no necesita ser imperm eable si de los t2ludes del ca-
nal, en muros de contención para proteger e dificios, carreteras, etc.
>
-
)
- + - - -
-:
.
-- -.
-_::.~:.~
. . , v io n
c
s en obra
s
aux iliares d
e
ahí q
ue
Es amplio e
l
campo d e de
l
os ga ndando eso si que se ob-
les recom e
e
'
ha remos un a simpe
nu1
:nc r _ ac 1
o
n de la s
P
~ 5 , 1
1
1
.
." d ; lo
s tr
aba os .
ser
ve
n
t
odas
l
as norm as
in
dicadas para l a ejecuc i
ó
n
. d
ermeabilizar
la estructura, seco-
guas arriba delante del azud, con fines e
1
P ·
loca materia. arcilloso
formando
una especie de rampa.
. . m uro en
z
av
iones
o re
v
e
st
im i
e
n -
La
pro
t
e
cc i
ón
l a
t
er a
l agu
as ar
r i
ba
consi
st
e en ~
n
, un : di
s
tanc
i
a d
e
2
a 4 m e
-
to d e l as orillas con colchonetas en e
r
tros o en los 1 (mltcs
de
l
a
ram
pa
arcillos
a
.
d
e l
azud t ende a for
zar
el fl uj
o de-
. La ca rga
d
e agua q ue p
u
ed e
~st
a
b
leceLe
a_n t
c
s
crrncab
es
e
l
pe lig ro de fa
l
a por
los
co
st
a
d
os
d
el S
i
e
nd
o
g
av
1on
es P
s
u
b p
r
es
ión
está
exc
lu í
d
1
m ate
ri
al
. . . s ara aseg
ur
a rse e que e
in
emb
a
rg
o, es
neces
a
ri
o
torna
r
P.
de l as o i
ll
as no se rá arras
t
ra do por
. . n tab c< > tacado d e m adera , una za
~
L
as
m
edid
as
a
pued
e
n
e
n u
. .
1 · .
c
or
r
uptibl
e
ést
a úl tima
es
a de mater ia
1 1 1 ' · • , "
d
e
m ate
n a
l
o
u _
n
a
m e
rn
e
anul
e
e l efect
o
d
e
qu
e
~
..
prefe rib l
e
que sea d
e m
ate
rial
filtrant
e a
de qu
podría s urg ir.
.
l
de se puede co locar m a -
Par
a
prot
e
ge
r la m
a
lla
d
e
lo
s
golp
e
s de l m ate~
a h
rrn i uó
n
c
on
junta
s.
(V éase fi
g.
dera debdamente fijada a l a m a lla o u na
l
ose ta e
0
2
.3 .
) .
Arcilla dura material resistente
Arci l la suave
Grava
medí
a
Grava fina
Arena
gruesa
Arena
med í
a
Arena fina
Arena fin 1 mos
Grava gruesa con
balones
F P.CTO R K
1.00
1.50
1.75
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
1.50
M A T E R I A L D E
LECHO
L, H h elementos geomé tricos indicados en la figura 2.8.
d
el
suelo en
el
cauce que puede
ser
factor
depende de la naturaleza
adoptado
según la tabla siguiente:
donde
1
d necesaria puede de minarse por
n
el
caso de protección zampe ado la ong:
u
la fórmula:
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 48/59
E
l
Ane
xo B es una gura
práct
ca
pa
ra rec
ort
ar gav i
o
nes dar
e
s d f
er
en
t
e forma
seg
ún los re
qu
er
m
en
t
os de la obra .
En e Ane
x
o A se
da
n es
p
eci
fic
acio
nes t po qu
e
serv
i rán
p
ara uti iza
r cor
r
ect
amcn -
t
e
l
o
s
ga
vi
one
s
.
L a co
oca
ción del m
at
eria pét
re
o se efe ctúa m anua
m
ente o ut
iliz
ando
m
ed
io
s
mecánicos de m odo que se cons i ga e m
eno
r vo
lu
men de vacíos .
L
as ca
n
as
tas
se
arma
n
entr
e
s
i c
u and
o aú n est
án E
l am
a
rra
do
se rea iza con
a
l a
mbr
e
d
e
mism o
t
p
o
de
e
mp
ead
o e
n
e
ga
vió
n
pe
r
o d
e
dámetro lig
e
ram
e
nt
e
m
e
-
nor. (V éase An
ex
o fig. 3 . 2.) .
L
a
s colchon
e
ta
s
d
e
gav
i
on
e
s como cuaqu
er
otro
re
v estim
i
ent
o li
g e
ro
no
e
st
án
di
-
so
ña d
os
pa
ra
s
opor
t
ar empuje
s
de te rrcno
P
or esta
raz
ón deb
e
n re posar
so
bre p
a
nos
de pen diente adecuada E l máx imo
t
aud admitido
e
s de 1 .5/1 prefri éndose ta
ud
es de
2/1 por
faci
idad de
e
jecución de J os tr
a
ba
o
s
po
r motiv
o
s de e
sta
b ilidad .
E
l ma
te
ri
al
de r
e
ll
e
no debe ser res istente,
d
e peso
espe
c
ifi
co alt
o
No son rcco-
m cri
d
abl es : a .
:;
m
a
rgas frla b l
e
s
ro
ca
a
re : llosa, u o
t
ras
Iac i
lrn cn te a l te r
ab
e
s e
n
pre
sencia
d
e a
g ua .
Manteniendo dicho volumen los l(mites antes indicados se obtiene una flexi-
bilidad apta a soportar deformaciones considerables de la obra sin que ésta pierda sus
propiedades
de
resistencia.
material
del
relleno debe ser
de
dimensiones tales que se excluya
su
peso
a
tra-
vés de
la
malla. Al
mismo tiempo
su
graduación debe ser
hecha
de
modo
que
se alcan-
cen
vacíos, no
más
que
un
25 35 o/o.
230
240
260
275
2.0
2.2
2.7
3.4
PESO
M NIMO
D E
REVESTIMIHJTO
gr/ m
m
CONTENIDO
M N IM O DEL
REVESTIMIENTO
D E
ZINC
EN F UfüCIO N D EL
D IAM ETRO D E L A L A M P . R E
A fin de garantizar la duración de la canasta el alambre usado en la fabricación de
la colchoneta debe SE fuertemente galvanizado, aconsejándose un contenido mínimo
de
zinc como
se
indica
en el
cuadro siguiente:
rna ('ria pétreo, de no haber diafragmas, tendcrja a deslizarse hacia la parte inferior de
la
colchoneta.
. "
dino de defensa fluvial
F
ig uro
.
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 49/59
c
ano
sia
;
e
n te
Galarza
L.
Algunos aspectos sobre el diseño de presas. Uso de membranas gavio-
nes. Guayaquil 1930.
Lanzoni
A. las
obras
en gavíoncs para la
adecuación
fluvial el
revestimiento de
presas en
tierra
y
enrocado 1
er,
Congreso Ecuatoriano
de
Hidráulica - Quilo, octu-
bre 1.977.
Colocor.1ón
ele tironies
Opere di sistcrnazionc hidraulica ncllc aste torrentizie e fluviali.
Opere trasversali. Officinc
Maccaferri
1958.
D E T A L L E
Maccaferri Reno Matrcss. London 12/76
En estas pocas paginas
hemos resumido
lo más
importante
en
cuanto
al uso de ga-
vienes. Creernos que es necesario un aporte personal Je cada uno dcnosotros para que a
través de realizaciones como las que aqu{ se han propuesto podamos ofrecer experien-
cias válidas en este campo.
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 50/59
3
3
2 .4 y m eno
s
2
.
7
m as
Al
a
m
bre e
x
tra c i o de
l
a s
m
ad
e
j
as
A lambre ex
tra
ído de los
ga
vi
o
n
e
s
D
iámet
ro
no m inal
N ú me ro d
e
I nmers io nes
E
l
ga
l vani za do deberá
res
st i r a l a
s s
i gu i ente
s
inmer
s
i
on
es s i n qu e
ap
are zc an ve sti-
g
i o
s d
e
co
bre
L as
prueb
as c
once
nt
rac ó
n
de
l
ga l
v
an
zado se
realiz
ara
sobr
e
l
a
o
t
r
a m
i
tad
d
e l as
m
ues
tr
as , med ante inmers i ón
e
n una soucón de
C
uS04 en l a m ed ida de 3 6 gr. po r
c
a
d
a
1
00
g
ras.
d
e
ag
u a
des t
i l
ad
a .
P
o
r
o
tra
p
arte
s
e admite
un
a to
eran
c ia
me nor en
re l
aci
ón c on l os
v
a l
o
r
e
s i
nd
i ca-
do
s
,
qu
e no su
pe
re e l 1 O o/o
S
i por el
co
n
t
r
a
rio dos o má s m ue
st
ras de l as di ez extrai-
da
s
prese ntan un a reducc i ón m ayor
de
1 O o/o toda la p artida de ga viones
se
rá desca rta-
da o
us
a
d
a
seg
ún
orde
ne e l i
ngen
i e
r
o,
con
l a
d
e
b
ida
ca
ute
la
.
Dichas muestras estarán divididas en dos elementos de 20 cm. de largo cada uno,
s
ob
r
e e l primer
e
l
e
mento se
de
ter
m in
ará c on un
a
n
á
l i
s
i
s
a
p ro
pi
ado, la can t i
da
d de zn c
por ca d a metro
c
uad
r
ado de
s
up
e
rfic
e
ga lva n i
z
ada, que d
e
be rá
r
e
s
ul
ta
r ig
u a
l o
s
up
e
rior
a l os c
uantit
at vo
s
i ndicados en el cuadro anterio r.
Las muestras que deberán medir por lo menos 40 cm serán extraídas Y i l sea. de los
gaviones, cortando algún alambre de
la
red (por lo menos un alambre cada 50 pedazos
o fracción de 50), o del alambre cosido (por lo menos una muestra cada madejas o
fracción
de 5).
Para la realización de estas pruebas, el Ingeniero procederá a la extracción de
muestras a ser analizadas en un
laboratorio adecuado.
Las muestras deberán ser analiza-
das
dentro
de las 4
8
horas subsiguientes a la
extracción.
La adherencia del revestimiento de zinc al alambre será tal que
al
envolver el alam-
bre seis veces alrededor una varilla 4 veces
mayor
que el
diámetro
del alambre, éste
se escame o quiebre a un punto tal que se pueda remover el zinc simplemente fro-
tando con los dedos.
240
24 0
260
260
275
275
290
2.0
rnm
2.7- mm
2.4
mm
2.7 mm
3.0 mm
3.4 mm
3.9 mm
PESO MH~ MO DEL REVE~: i -i rJJIHHO
I
D L U , M E T l 1 t 1 t:IOMJ \ AL D E ALAM BRE
G A L V l\N I
ZA C
I
O N . l
a
s operaciones
c . . , o chonc
t
as en
do e
n
l a fabrc
ac
on
d
e a
s
e , l as
No
rm as A
STM
A
-
· r
odo
e
l
a
l
am
b
re
i ó
n
se r
á
ga lv
ani za do se
gun
" s
de
ci r que e
l
pe so
1
co
n st
r
u
cc Al
am
bre e '
1
d e
a
lambra do dur
a
n;: a t' Galva
ni
za do
pa
r
a ifra
s
que se con
s
i gn
a
n en e
o
B
.S
.S
.
4
43
/1
96
~
.
Re
v
c
s
z
in
c
se
r
á c
o
n
form
e
c
on
a
s
c
1
, . d
e
l
m
ax 1 mo ' . ,
C uad ro a co
nt
in uac0 1 :
en 1 as
c
o l
c
ho n
c
t
a . s
2. 0
mm
.4
la
s co
lc h
one
t
as
2.2 mm
en
. . a r
á n a
lambr
e
d
e
a
t
ad
o
v i o
n
e
s
colch
one
t
a
s
se pr~po
rc
1
~~
aam
brado d i
áme
tro
} un
t
arnen te co
n
los
~
a
par
a
rea l i
za
r l as operacon es
dad
suf1
c i e
n
e
ti rante
s
, en ca n tir
an
tes debe se r :
de l
al a
mbre d
e a
t
ar
e
n l os gav ionc s sta
nd
a rd
3 .0
m
m
en las operaciones
·1 . en
la
fabricación
de
la rna\l~ S S
No.
1052/1942,
Todo
el alarn.bre ut i1zado_
'n
será alambre
e acero sua-..ed_(B.a ·,; tracción de 40
1
conctrucc10
. · prome
alambrado durante tendrá una rcs1stcnc1a
correspondiente
o
. ,
kg /n 1 i 1 l 2 . . .
l
a fa b
r
icacó n de l
a ma
lla
se
ra:
a
l
a
mbre util za do
d i ám
et
ro m 1n 1 1 ~0 e
en los
gav
ione
s
standard
cm.
en las colchonetas
6
X
8
cm.
X
10
a.
M A L L A en la cual se forman las
, .. , or un rcticulado hc_xagon:I El tamaño de malla
11
es tara const1tu ida p tres medias vu1.Jtas.
La ma a , . de alambres por . . . . , ..
[untas retorciendo clada plaJ~cificacionc<> dadas por la fabrica.
narse
a
as es
debe con ort d'das·
1
. ouicntcs me
deberán superar as
De todos modos no
los gaviones standard
ANE XO A
ESPf:.Clf lCAG ONE:S
T E C N I GA S P A R A '.) '
M A L L I \
DE Pl-\RA
1.
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 51/59
L
o s ga viones
s t
a
nda
rd
se
d
e
ber
án
poner en ob
ra s
i gu
ie
nd
o
la
s
a
i
nea
ci
o
ne s
Y
ern
-
p
ea
n
. do
lo
s ti
po
s
indi
c1d os en
lo
s Pl a
no
s y /u
ord
e
n
ados
p
o
r el Ingenier
o
L
as
ar
stas se-
rán cosidas
firmeme
nte uti
i
zando al a m b 1e de
l
a cal i dad ca libre i
nd
ic
a
do
e
n e Capí·
rul o b . ), de e
s
t
a
s Especificac i on e
s
. To ci o s l os bordes d e
lo
s
ga v
ion cs q ue es -
La s canastas de
g
;w io
n
cs
s
erán rellenadas con m ateria filtrante g
ru es
o grav a, can-
tos
roci
ado
s
o
m
a
teria l
d
e c
ant
era de c
a
i
d
ad id ónea
El
m
ater
i
a
d e rellen o
se
rá s
u
p e
-
r ior a l a
d i
m
en
s
i
ó
n
m áxma de l a
m a
l l a y en todo caso no mayor de
do
s v ece
s
d i cha
dim
e
n
s
i
ón p
a
ra
l
o
s
g
av
i
oncs stand
ar
d o una
me
d
i
a
vece
s
p
a ra
l
a
s
colch
o
n
e
tas
.
M
ATERIAL D E
R EL LE
N O
L a malla
pa
ra
gav
ion
c
s sta
nda
rd
co
lchone
tas
de be rá
es
tar c
onfo
rm id a
d
c on
l
a
s
e
s
p e
d
fic
a
ione
s
d
e
l C
apitu
o 1 . ,
de
presente
d
oc
um
ento
.
a
.
MA L LA
Lo
s
trab ajos incluídos e
n
es te Ca pí
tul
o com pr
end
en el
sumin
stro de todos
lo
s
ma
teri
ales , equpos mano de
ob
ra ne ce sar
io
s para e ¡ ecutar l as obra
s
g
aviones de
a
cu
e
rdo
c on
l o
s
Pl
a
n
os
y
/o
con la
s
i n s
t
rucc iones d
e
l Ing en i e ro.
2.
TílJU1J
U O S EN G AV O N ES
Se admite
una
tolerancia de 2.5 o/o en
los diámetros
de todos
los alambres
mcncion;ido s en las cláusulas anteriores.
c.
TOLERANCIAS
m m .
m m .
mm.
2.2
2.7
~
3.0
mm.
mm.
mm.
~ 2.7
3.4
~ 3.9
MA L L A
TERM IN ACIO N J E LOS
BORDES
Todo s los
borde s
de
l < t ma l l
a, incluyendo los
bastidores
o
bordes de los pa
neles,
tcnni11.11cs,
diafragmas bol"illos, serán terminados
mec.inicamcntc
e n modo
1al
de im-
pedir que se deshaga la malla.
El
alambre utilizado para las terminaciones tendrá un diá·
metro m ayor que el alarribrc utilizado para la formación de la malla, as
Para ensayos suplementarios que no cstr.:n cspccífic;rn1entc indicados aquí, se re-
mi te a l a s norma s AS T M, en espe cial a
1
a s A- 9 0 , D- 6 o
n
armas si
mílarcs.
la
1
meta
1ca
de otro · ,
.
, .
con a arnbrc
de
las caract , . .
.
gav1on scran
ligados
efectuar relleno de n1aeri_strcas arriba indicadas. Estas a dicha red
a qu ras se
mente unidos
be:
cosrur .
e
as aristas de
los
gaviones
. .
iaran antes de
'
··
· as
se
an
e·
,
con n gu
todos los de las m jccuta as en modo contínuo · · - en firme-
dard 2 1 y 3 1 ~ JS ~oblc vuelta pasando una el al.ambre por
apropiado cuyo número
ser~
;:
~eran
reforzados internamente
~o~'· _Los ga vrone s
stan-
da rd
2 x 1 O 5 e 0
por
metro
c úbic o de
. ,
de alambre
· · necesita ' · · ·. ga v1on
serán puestos en obra . . ran tirantes internos Los e l . os ga v1one s stan-
los anos /u ordenad~:'
pg~;enldlo las.
alineaciones' di.mcnsio~~scnytotslddeas.colchonetas
·
e ngcrucro. a u es indicados en
.
L.as
aristas de gavión y los
s 1 _ d a s
firmemente
utilizando
alambre des e~ contacto con
la
red de otro .
c rso de las presentes Especifi ~ del díárnetro indicado eng seran c o-
1.
. l.os gaviones standard la
tena de cantera o grava de '
s_
colcf~onetas serán rellenadas
las cargadoras cintas f a s _ dune n. indicadas utilizat1dcon cd~ntos r.odados, rna-
d
. . , ra nspo1
a icional para obtener el as U Otros, requiriéndose
l C~ ~ n l COS:
pa-
menor volumen posible de huecos. una adecuación manual
Co;1
n:spcc..10
a
los criterios de
<J.ccptación
de p<irtiJJ.
o
de
su
eventual descalifi-
cación mismos criterios indicados procedente.
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 52/59
F O R M A IV
·~----~ · --
-~----- - - I r
~ -
0
aris1a
FOR
A 1 1
¡
,ris c
do
blado cl e.s,e
lon
g tud
na
í nforior
Adsto Ararer.a
coro longitudinal.
Figu
r
o. 2
___
Fig
ur
o
.
l
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 53/59
.
l
t,
m, igualmente la ÍCt?i1
Q
n
s e
:I: t
.
c o de
te
f
_ ,+ ~
n
. . . - - - - - - ~ - t u ) ~ : - t ~ -
FO
R M A l
- -
---
~-<;
-
-·
-
_
J
50 t -
, ' >
FORMA
o
_ _
_
. . . .
'
1
1
50
. 2
i;9~-
Figura
N~ 6
O R M A
2 3
75
L - - -
-
-
-
- t - - - _ _ . : . 2 . 9 - - - - - f -
+
- ~ -
- -
-
2.00 -t-
o
o
FOR M A ll
. ' 2 -
\.
F O R M A l
1
1
1
1
1
IÜ~~k-
2.
~---+--
-----
1
1
1.00
.~-+-
___L----
Eiemplo de talud 2
Figuro N
5
FORMA ll
1
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 54/59
Guillermo Rom
ero
S
ae nz
CHITl1/ \LES
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 55/59
en
nu
es
t
ro
p
aís las
p
e
qu
e
ña
s
hidro
e l
éct
ricas son
proy
e ct
ada
s sin
ob
ras d
e
r
egu
l
ac
i
ó
n
,
es de cir que
uti
i
za n c au
da l
e
s
fi
r
m es de e
st
aje
Esto
se
jus
t
fi
ca por
l a g
ra
n
c
an
ti
d
a
d de
a
lt ern ati va
s
, la pos i bi l i dad d e se lecc ion
a
r l as que
m
e o
re s r
ecursos
hídrico
s
d is ponen de lograr esquemas m . í
s
económicos. Lo
s
proy
ec
tos que i ncluyen
un
a reg u lac i
ó n ge n
e
ral
m
en
te se
ubican
e
n
las ca
bec
eras
d
e l as
cuen
c
a
s
u til
i za
n lagu
nas
A
s
e de
s
crbe
bre
veme nte lo
s
pro
ble
m a
s
g
en
e ram ente se presen-
t
an dur
a
nte l a ex
p l
o
t
a
c
ión d e la centra
l
en ca d a una de l
a
s
obr
as
c
ompon
en
tes de u n
pr o v
e
c
to
h
i
droelé
c
t
rico l as
tare
as
qu
e se
ejecut
a
n
, las
misma
s que
prefere n -
t
e
mente deben
ser
rea
i zadas
por p
e
r
s
on
a l c
a
pact
ado
S
e pu
e
de
ento
nces deduc i r que la exp
lo
t
aci
ón ópt i m a de una pequeñ a cen
tra
l h i -
droe l
éctr
ca est á estr
ec
ham ente
re
l
acion
ada
c
on l os ad ecuados trabajos de operación y
m
a
n
t
en i mi
ento
qu
e
d
e
b
en
se r
eje c
utado
s
durante
la
o pe
raci
ó n d
e
obr
a y
q u
e e
n t
odo
cas o deb
e
n ser pr evis
t
os y ana i za dos durante la fase de
est
udio
s
d e
ca
da proy e
ct
o
Es
con
o cido
pa
ra e caso de los proyectos hidroeéc
tri
co
s
que l a
s
m ay o res invers o -
ne
s s
on rea l i
zad
as du a nte la e je
c
u c
ió
n de la obra
S
i b i en los costos d e op
e
racó n
pueden se r
es
ti
m
ados s
ó
lo un
3
a
8
o/o
d
e l
costo
de i
nve
r
sión
de l a
ob
ra , l o
s
m i sm os ad
qu
i ere n s ig ni
ficat
iv a import
anci
a
po
r el h echo
qu
e sí l os t ra ba ·
j os co
rre
spond i ente
s so
n
aten
d
ido
s
ade
cu a
da
oport
una m ente puede n dar l ug ar a
un a p ara l i za ción de
l
sumin
s
tro
co
n carac tere
s
de
si
tu
ac ione
s
crít c a
s
en
sist
ema s a i
s
l a -
des
q u
e no
cu
enta
n
re sc : v a
d
e
ge n
eraci
ón
o
qu
e en to
d
o caso re
pr
es
en
tan c
onsu
mo
de
combu
s
tible
qu
e
m
e
d
ida e
co nó
micam e
n
te
sig
nifica
un b
e
n
e
fi
cio
meno
r
qu
e se
dej
a
de
pe
rcib i r por ca d a d de parada d e una
ce
ntral h id
ro
e l
éct
ric
a
2
.
0 1r :1 P O
R
T P . . P J C I A DE LO S T f- : M l AJO S D E O P ER A C IO
r~
y
El p
rese
n te
t
rab
a
jo p retende dar una o rie nta c i ón
gen
eral de
ac
c iones que deben
s
er to rnadas dur
an
te la exp
otaci
n d e u na pequeña central, con la fina l idad de a
pro
ve -
char a máxmo la capacd ad i
nsta
ada de las i n
s
talacones , de manera de po sibil itar un
su
m
i nistro d e ene
r
gía
s
uficiente op
ortu
no e n forma
c
ont
m
ua. El enfoque q u e a
c
on-
t
n u
ación se e
xpon
e se
ref
ere
pr
i
nc ipa
m
e
nte a
l
os tr
aba
jos
d
e oper
a
c i
ón y
m a
nten
i
-
m
iento
d
e
l
a s
obra
s ci v i l es e
quip
o h
idr
orne ca nic o
qu
e si b i en p a
re
ce
n
des
e
m p
eñar
un
ro
l s
ecundari
o
d
e
n
tro
de
la
ex
plo
t
a ción
d
e las ce ntrales h
idroelé
ctrcas e
n re
ac i ón a
l os m i
s
mo
s t
rabajos pa
r
a la p arte de
e
qup ami
e
nto
e
le
ctromec
n i co, puede deducirse
del an
á
l i
s
is , que
s
e tr
a
ta en realidad de u na
s
i
s
tem
tica progr
a m
aci ón d e
a c
tiv idade
s
du-
r
a
nte l a v i da
ú ti
l d e un
a centra
que requi
ere
efe un p l
a
ne a
m ie
nto in
t
e
gr
a do de
Jo s
dife
r
e
n
te s pro
b
le
ma
s
q
u e se pre
s
entan, a fi n
d
e mi
n
i m iz ar el co sto
d
e es
to
s
tra b
a
jo
s . La
ex
-
pe r
i e
nc i
a
que
se
ha adq
ui
ri
do e
n
l
o
s
proy
ectos
existen
te
s
de
me
di ana y
g
ra
n capacd
ad
debe
s
er ca p i tali
za
da y
a
p
rovecha
da en la
m
i n im izaci n de es to
s
costos para las pequ
e
-
ñ as ce n
t
ra l es .
5 .
4. Conclusiones y
R e
co m
e
nd
ac
io nes
de i
nve stga
c i
ón
a
n
i:e
d
e
d
e
c
e
ntra l
es
realiza do
s
por EL ECTROPERU.
3 . 3 .
Tu
be ría d e p resión ca sa d e m áquinas
3 . 1 Obr
a
s de r egul
a
c i ó n captac i ón
3 .
2
Obra
s
d
e
dc
ca
nlació
n,
conduc
c
ión
, cám a
r
a de
ca
r
g
a
Y
d e m a
s ias
3. D esarro l o de la
s
t
a
re as
1.
Int
roducc
ión
2 . lmpor
ia
ncia de lo
s
t
r
abajos de ope
raci
ón
m a
nt
e
n i m iento
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 56/59
-------
1
., . . (;:
.
..e
( ' < $
[ : . : : - _ · . : . . . - - : : . : : . : : . . = = : : : : . = = : = : - . : : -_-=:====-=--===--===-=------·.-
=--::---
~
c - 4 -
1 - -
- ; ; : ~ ~
-
- r
1
t
t ·
tr ~ -,
1
F . ,
Si bie
n
e
stos asp
e
c
t
os
d
e
o
pe
ración debe
n
s
e
r
a
n
a
l
iz
ado
s
dur
a
nt
e
l
a
f
as
e
de Est
u
d
io
s de
un
p
roy
ecto
h
i
droe
léctri co, d
eb
e tene
r
se
e
n cue
n
ta que la
e
scasa información
b
á
s
ca
ge
n
era
l m e
nt
e
dspon
ble
para
l a
s
pe q
ueñas c
e
ntr
a l
es tr
ae
co
mo c
onsecuen
c i a
qu
e
m
u
c
h
os
d
e l os probl em as
de
ban se
r
resue
ll
os durante l a eta
p
a de exp
otació
n .
R
e
pos i ción de las g u
í
as de l as
co
mpuertas y
m a
ntenimi
e
nto de las m smas.
Li mpi
eza m
e
cá
nic
a de la zona de
c
ap
taci
ón , incluyendo l as rejillas
Reparaci
ón de los b arr a jes,
c
restas de vert
ebrado
s
y
soeras de los pozos de d i sipa
-
c i ó
n
.
L as s
i
g u ientes t
are
as son
r
ealizadas de
acue
rd
o a
pr
obema que se pr
e
sente
e
n
es
-
t
as
estructu
r as:
Dura
n
te op
e
r
ación l as ce
n
tr
a
les
deb
en
r
ea l i
zar
se observ aco
n
es del
estado de l a s ob ras de
captació
n
,
ana i za
r
su compo
r
tamiento durante los
p
e
r
ío
do
s de
avendas
y
t
om
a r las m
e
d
id
as
c
o
rrect
vas
o
po rtuname
nte
du
ran
te l
o
s pcnodos
de es
t a
-
j
e
, de m
a
n
era de e
v
itar e
n l o pos i
b
le
p
a
ra
das de f a c
en
tral.
E
n los dos
t
pos de
bo
c
ato
m as
a
nt
es
de
s
c
ri t
o
s
son
frecuentes
J
o
s
pro
b l
e
m as de
e
ro-
s ón y/o arcn am iento de l as e
stru
cturas p
rinc
paes .
En general, la implementación de bocatoma en río ocasiona inevitablemen-
te
alteraciones
en las
condiciones naturales
del
escurrimiento que
la
obra
de deriva-
peralta al aguas arriba fa toma, produciendo una disminución de velocidades
en e l ca
uc
e y oca s io
n
ando po
l o tan
t
o una tenden c ia a
l
depósto de partícu l as .
Obras de captación ubicadas en la parte media y baja de las cuencas. En esta zona la
destrucción por erosión de las bocatomas debido al arrastre de sólidos de fondo, es
menor. Sin embargo, son más frecuentes los problemas de deposición o embancarniento
del materia de delante las estructuras. La Bocatoma Standard que se mues-
tra
en a Lámina No. es la
estructura tipo que mejor
se
adapta
a
estas caractcr(sticas.
Obras de
captación
ubicada en Lis cJbcceras parte media
de
la cuenca, con fuer-
te pendiente por encima del o/o, con gran variabilidad de caudales arrastre
considerable de sólidos con materiales de tamaño medio grande producen
fuertes desgastes. L1 estructura
de
captación típica que
se
adapta
a
estas caracte-
nsticas
es Boca
toma Sumergida {conocida también como Caucasiana
o
Tirolés.
Ver Lámina No. 1
).
Se puede afirmar que la mayoría de bocatomas para centrales
hidroeléctricas se ubican en esta zona.
Las
obras
de
captación
en las
pequeñas centrales por
su
ubicación, pueden delimi-
tarse en dos tipos de acuerdo a las caractcnsttcas del río:
o vasos naturales. Las obras constan de pequeños diq:_rcs y/o vertederos de cierre. Pro-
blcinas de operación en este tipo de obras están referidos principalmcnre a lograr una
mejor utilización de
Jos
limitados rcguíados, para
lo cual se
requiere como
rn
In 1 a programación control de ni veles de l a . íagu na.
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 57/59
o
O . J
C:)
o
:z
<(
e,
~ " '
- r
~ _ n
· o
-¡-
+
- --
~ c - - ~.
~
;
~ ··
()
1
~-
~ -
.
o
_ . . . . _
1
(\)
--~
1
1
1
'
-·
1
,- - - ·
.o
(J) 1
- 1'--
~
L--
1
o
<f.
;?
: ' " \ . )
rr · :
i
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 58/59
Reg is
t
ro contro de l a i
nst
rumenta
ci
ón d e l a Presa de
Tab
ac
h
aca .
. , d
1
rnb a l ses de Ju n í
n
Malp
as
o
Y
stud io
s
para
esta
b l
ec
er reg las de opcr
a
c r on e os
e
'
Ta b
l
ac
h aca.
· ·
1
. l a ob
r
a
de res
titu
c
ió
n a
l r o
rab a j os de acondicionami ento y m antcnr'.n. i en
C
olc
a
ba
m
ba.
Cont
r
o
de
o peracó n de los disi
p
adores
de
e
n
ergra
E
st
ud io s so
br
e
l
a gcodin ami ca de la cuen
c
a e an a
5 . 0
d
· , mantenimiento teniendo en
lanificar los trabajos
cuenta las caractcr isticas de cada proyecto.
técnico para estos trabajos, promoviendo la importancia de
apacitar a personal
'
los mismos.
. . . '
·t
xistentcs a fin de mejorarlos tender
Aprovechar la experiencia de l~s P 10 >
ce
_ o s el
1
o _ a de pequeñas centrales h i -
a minimizar los costos respectivos
dcnu
o e e pr ogra rn
droeléctricas.
ción
a
nivel de
operación
y
explota-
Continuar
y
ampliar los tr,abaJos e 1 1 1 \ c : s ejecutando en
el
pa ís, a fin de
ción de
centrales hidroeléctricas
que
s
.
_
vre ne n .
.
.
afianzar me todo og (as
para
el adecuado mane jo de las
1
nstalaciones.
Z ~DAS
PDR
E L E G T R O P r n u
d e in v
e
s ti
gació
n a niv e
' rr- r- ¡ ; •c•"ERU v iene realiza ndo actua l men
t
e
de exp~~
~
ó
~
~
·n
lo s s i g u i en l e
s
proyec
t
os roe l
éc
t
r i cos :
C.
H
.
Sa nti ag o Antún cz de Ma
yo
lo so b re
e
l
r
ío M
a
11t
a
1 o
,
donde
s
e r
e
aliz
a
n:
R
e
g
i
stro hi s
t
ór
ico y e
val
ua
ción d
el t
r
a
nspo
rte
de só i do s
en
suspe
n
sión .
-
bl
:
1
fin de
es
t
abl ece
r
reg
l
as d
e o
pera ·
I nvest
gacio
nes en e l
~m
n
~
e de ra , r ae 1 ad~a , .~ s con l a m áx
im
a capacidad d e
·' ·
la
purga m
a
s
e
r
c
i
e
n t
e
de os se r 11 1Lll o . ,
ci
o
n pa r
conducción, ut
ili
zando e l des a renador ubicado en e cm
Se
re c omie nda por
lo
tanto:
... d
_
rápidamente
en c ompa ra c ión
a uc este
último
puede ser rcsu tui o
'e
pai a
~- '
'u que
es
al tiempo requerido pa ra po1 ;e r opc ._,., , o~to e uc justifica las inspecciones
deja rlr: Pcnerar en ese periodo representa un 1 .
se ·
- . . . , _
das
en
su
oportunidad.
edidas correctivas que de
icn
ser
0 1 1 1 a
.. : .
variables
pudiéndose estimar
que e n
nuestro
Los costos par a estos t 1 < . 1 b a J O S son ' d . · 1 'n de la obra para peque-
s ¡ costo e
medio cst~t~ ang~) l?
a . d do b mayor menor
ñas hidrnc cctncas, Su incidencia que ~e eja d .. d ro - e c to
jidad de las estructuras
y
condiciones particulares e ca a p
La par
ad
a
u
na ce
us
a de
un c
ol
p
aso e
n
l a e
s tru
c
tur
a de
captaci
ón por
ejemp
o ,
pued
e ser
ma
s import
a
n
t
e que una falla
e
n
equi
po e lec rom
ecá
nico
L os
mismos
deben
se
r
r
ea lizados p
e
ródi
ca
mente a
fin
de minim i zar los
co
stos co
rrcs rond i
c
nf es.
E
n re
ac i
ó n a lo
s
trabajos de
opera
ción
ma
nt
e
n
im ien
to se
pu
ede
c
oncluir q u
e
:
4
.0
C O N C L U S I O í
ff
S
V
R
EC
O
l\ i
l E N O A C I O N E S
F
i na
mcn
l
e
, se d ebe
t
ener
e
n cu
e
nta lo
s
po
s
ibl
es
efectos d
e
lo
s
fenó
m
enos geodi-
námi
cos
en l
a c
u
e
n
ca
invo l u crad
a,
q u
e
s
e
rresc ntan
con
m
a
y o
r f
recuenc
a en
époc
a
d
e
aveni
d
as
orig
nad
a
s p
or
fa
ll as
geoló
g icas
y/o s
i
s
mos, y
q
ue s i b i
e
n
diflc
l rnc
nt
e pue de n
se r evita
do
s,
s
i deben s
e
r es
tu
d i a
do
s a fin de
di
smi nuir
co
nsid .:rab l
cm c
nte l os d
añ
o s que
pued
a
n s
ufrir
l
a
s in s t
a l
acon
e
s
,
esp
e
c
i
ament
e
la s b ocatom as
y casa
d
e
m áquin
a
s
.
Ver
ificar l
as co
ndi
c
i o nes d
P.
ope
ración
d
e
l ca n
a
l d e des
car
ga
m
antener prot
eg
do
e cau ce en
s
u entrega a l r(o.
I
nspecc
one s p
a
ra ana
liza
r e l gr
a
do de
c
o
rros
ió n
debi
do a l as
con
d
ici
o n
e
s c
li
máti-
cas
en
t
uber
í
a forzad
a.
V erificaciones de l os asentami
e
n tos dife
r
encia l es en lo
s
ancla
jes
a
po
yos de l a tu -
berra de pr
e
sió n .
En estas estructuras se requi ere, además se rv ic io de m anteni m iento y repara
cione
s
de equipo electromecánico, de:
l \7AO U hlf \S
Verificación de las condiciones de operación de Ja cámara de carga
y,
de l c ompor-
tamiento de las
obras de
dcrnas ia, donde generalmente
se
producen fenómenos
de
erosión regresiva, debido a que las descargas son entregadas en cauces secos ines-
tables, con
fuerte pendiente
sin la
suficiente capacidad
de
conducción.
Limpie za acondicionamiento del canal de conducción, necesaria a causa de los
sedimentos depositados por deslizamientos de laderas o por crecimiento de vege-
tación. Asimism o, son comunes los casos en que son derivados parte del caudal a
lo largo del canal para usos
de
lo cual debe ser controlado.
Limpiez a p eriódica de las estructuras de decantación (desarenadorcs), la rnisma
que pue de ser a través del sistema de purga o en forma mecánica, dependiendo su
frecuencia de la eficiencia de la
estructura
y de la calidad de los
sedimentos
en sus-
pensión.
La
operación adecuada del dcsarcnador puede ser cr úica casos de
nos que transportan sólidos en suspensión con partrculas de escorias o srlice que
por
su
alta dureza
y angulosidad
afectan fa
operación de las
turbinas, produciendo
fuertes desgastes que aumentan la frecuencia de las reparaciones y elevan foscos-
tos de operación
mantcnim¡ento considerablemente.
Los proble ma s
má s
comunes que requieren de trabajos de
mantenimiento
re pa -
raciones según caso son:
3.2 OBí l AS
DE OECMJTACI OfJ ,
C ü r f ü U C C I O f t l ,
C / \ : 1 . : 7 A R A DE
C / \ R G A
Y DEMASl..l\S
7/21/2019 MANUAL DE DISENO DE PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELECTRICAS
http://slidepdf.com/reader/full/manual-de-diseno-de-pequenas-centrales-hidroelectricas 59/59
Asi
mismo,
se
han tenido experiencias
en la
operación de
las
obras
de
demasía de
Ja
Central Hidroeléctrica de Aricota
1 ,
cuyo
canal de
fuerte pendiente colapsó
en un
tramo y fue rcstitu{do en ·1976; y se han realizado trabajos de acondicionamiento y
restitución de las soleras del barraje en la bocatoma de la Central Machupicchu.
C.H. Cañón del Paro, sobre el rro S2n:a, donde se realiza
registro histórico y
evaluación del transporte de sólidos en su~pcnsión con ;~incs de medir J a . eficiencia del
dcsarcnador
su
incidencia
en la
erosión
de las
ruedas f\'iton de
la
central.