DISEÑO DE OBRA DE TOMA TIROLESA Una toma toma tirol ti rolesa, esa, llama da tambié ttambi ambién n toma toma de fondo, fondo co nsiste c anal const rui tiro roles lesa, a, llamada llamada ta mbién én fondo,, consiste con consis siste te en un canal ca nal construi constru cons tru en el lecho del río del que se captará el agua. En la parte superior, se encuentra ubicada con cierta inclinación en la dirección del ujo, por la cual ingresa el agua os principales componentes de una toma tirolesa se presentan en la !gura ".
DATOS: #ma$ % &audal ma$imo de crecida '(%)* a+os # % &audal a ser captado por la toma tirolesa 'm-s
-* *.)**
DISEÑO DE LA REJILLA
Profundidad del Agua en el Borde Superior de la Rejilla h /e acepta que la profundidad del agua en el borde superior de la rejilla 0h1, medi a la rejilla, se da en función de la profundidad crítica 0hcr1 que se presenta al mo el agua por la rejilla. En este sentido, el ujo de apro$imación a la toma tirolesa ujo subcrítico, uniforme, libre de turbulencias 2 bien distribuido. /eg3n el aboratorio de &onstrucciones 4idráulicas de la Escuela 5olitécnica 6ed ausanne '7**8, el valor de 0h1 se obtiene con la siguiente fórmula9
hcr % :c %
tirante critico actor e re ucc n o actor e correcc n 2 pue e ser obtenido de la si uiente e$ resión9
(ambién es posible obtener el valor de :c del &uadro ;< -.
=%
-*
k !
<
"#$%&
Tiran'e ri'io #ma$ % >%
*.)** m-s ?* m
@ncho de la toma tirolesa en metros
hr !
"#"%(
)
Entre 8 A "
se ensa2a un ancho de rejilla > en procura de que el tirante crítico sea de 8 a " cm de altura, de manera que la altura de la lín de ?* cm, apro$imadamente, como condición de dise+o. Emin % -7 hcrit %
B.)?
Profundidad del Agua en el Borde Superior de la Rejilla h
cm
h!
"#"*+
)
,alulo de la longi'ud de la rejilla: L
Conde9 # % &audal a ser captado por la toma tirolesa 'm-s
*.)**
c % &oe!ciente de la rejilla
*.78B
D % &oeficiente de descarga de la rejilla
*.87
> % @ncho de la toma tirolesa en metros
?*.**
% ongitud de toma de la rejilla en metros h % 5rofundidad del agua en el borde superior de la rejilla
*.*F
g % @celeración de la gravedad %
B.F?
/e ensa2a varios ancho >, de manera que capte el caudal 2 sea constructivo.
@doptamos9
L!
"#*%
)
L!
"#---
)
L!
"#%"
)
.# /eri0ai1n del ingre2o )34i)o de agua #ma$ %
-*
m-s
Al'ura de agua 2o5re el a6ud para la reida )34i)a# De la f1r)ula 2i)
&% %
?."**
&resta del aGud
?* m
ancho total del muro aGud 'ancho del cauce
8!
9#*%
)
Tiran'e r'io en 'odo el anho del a6ud para el ;)a4: hr ! &<( = 8 hr !
"#.$*
)
Al'ura de en'rada de agua por la rejilla h h ! k = hr :c %
*."87
h!
"#$*
)
,audal )34i)o de en'rada de agua por la rejilla ;)a4
c%
*.78B
D%
*.87
>%
?*.** m
%
*.8 m
;!
-*&
)(<2
&on este caudal debe dise+arse el aliviadero lateral de la toma.
RES>ME? DE LA REJILLA: >%
?*.**
m
ancho de la rejilla
%
*.8*
m
largo de la rejilla
DISEÑO DEL ,A?AL ,OLE,TOR El canal colector tiene la función de recibir 2 transportar el caudal que ingresa p
material sólido que logra pasar a través de ellaH por tanto, la sección transversal ser dimensionada para evacuar el caudal de dise+o de la toma. /eg3n /. Irochin '?B"F, es recomendable que la velocidad inicial del agua sea de ?,* ms al entrar en el canal colector 2 d al salir para garantiGar que las piedras 2 arena que han pasado por la rejilla sean desarenador.
El anho del anal
%
*.8 m
=%
-* <
@dotamos9
Banal !
"#-&
)
>canal %
*.)
m
La profundidad o 'iran'e de agua en el anal @d #d% *.)**
m-s
/% *.*-***
mm
n% *.*7) b%
Kinimo -J a !n de mover el mate
-.**J
&anal de hormigon pero se lo toma como un f
*.)
m
base del canal colector
SECCION : Rectangular
Q
A =
n
.( R h )
2/3
1/ 2
.S
0.500
Conde obtendremos los siguientes datos9 Lariable
Mn%
*.))
NmO
(%
*.)*
Mc%
*.)*?
NmO
C%
*.)8
@%
*.78
NmP7O
6%
*.FF*
5%
?.)?
NmO
E%
*.")"
Q%
*.?)B
NmO
L%
7.*-8
Función:
*.)*
m-s
Objetivo:
*.)*
m-s
d
)
tirante nor
BL !"&-d
>orde libre9
BL ! altura total del canal9
"#--
C' !
"#9*
)
"#%+
)
QE/UKE; CE CRKE;/RS;E/ CE &@;@ &SE&(SQ9
b=
*.) m
base
Yt =
*.8F m
altura
/%
-.*J
pendiente
ido transversalmente cubierta por una rejilla que se desea captar.
m-s m-s
da en sentido perpendicular mento de ingresar ebe ser en lo posible
ral de
cm a de energía sea T ?*cm
&UK5E
m-s para barras rectangulares rectas m m ms7
7* a 7)J
li0ada de 7er'edore2:
77
r la rejilla, así como el
del canal colector debe
7,* a -,* ms evacuadas hacia el
ial sólido ndo con material grueso.
NmO NmO NadimO
/ubcritico
NmO NmsO
de ? a - ms
al en el canal para el #d
,oe0ien'e de Rejilla , /u valor depende de la abertura entre barras ad2acentes 'a 2 del espacio entre 'b, seg3n se muestra en la 6igura B. @demás depende del ángulo de inclinación
(R5S CE QEVR@9 rejilla de pletina de hierro, de W1 de espesor $ 1 de altur /e calcula con la siguiente fórmula9 e% ?.8 cm espesor de la barra *.8pulg. a% 7 cm *.*7 m b% -.8 m *.*-8 m =% -* < entre 77< 2 )<. *.)7-8 rad.
!
"#&%.
los ejes de cada barra de la rejilla =.
a. espesor de las barras ?8 mm abertura entre barras ad2acentes espacio entre los ejes de cada barra ángulo de inclinación de la rejilla con respecto a la horiGontal
,oefiien'e de de2arga para la rejilla Este coe!ciente depende de la forma de las barras de la rejilla 2 varía desde *,8 rectas, hasta *,B) para barras ovaladas, seg3n se muestra en la !gura ?*. u% u% u%
*.87 *.F *.B)
para barras rectangulares rectas para barras circulares para barras ovalada
para barras rectangulares