Ejercicios de embalses,aliviaderos y vertederos

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Obras Hidráulicas 
Unidad I
Ejercicios
Ejercicio 1
En un río se va a construir una obra de captación sin
regulación aguas arriba. La curva de duración
correspondiente de gastos medios diarios se muestra en
la figura 9.3 anterior. ¿ Cuáles serían las garantías de que
se cubran las siguientes demandas?
a) 2 m3/s. constante durante todo el año.
b) 2 m3/s. constante durante los meses húmedos
únicamente.
c) 0.8 m3/s. constante durante los meses secos
únicamente.
d) 2 m3/s. constante durante los meses húmedos y
0.8 m3/s. durante los meses secos.
Ejercicio 2
Un embalse va a atender 4 usos definidos así:
 Abastecimiento Urbano: Población de 200.000 hab. Con dotación media de 500 lpd/pers, incluido
todos los usos (domésticos, Industrial, etc.)
 Riego: 4000 Has. Atendidas directamente desde el embalse y riego durante 12 horas al día, 6 días a
la semana. Solo se tiene una distribución promedio mensual de demandas, cuyo mes mayor es en
marzo, con una demanda bruta unitaria de 280 mm. La temporada de riego va desde diciembre a
abril, ambos inclusive.
 Hidroelectricidad: El pico máximo de potencia a ser atendido será de 50.000 KW establecido de
acuerdo al sistema interconectado pertinente. El nivel mínimo de operación NMO de agua indica la
altura bruta disponible de 145 m.
 Control de crecidas: El embalse tiene la capacidad de control (CC) de 1.2 millones de m3, de los cuales
deben ser desaguados por la toma en un máximo de 18 horas.
 Otros usos: Se requiere un gasto ecológico de 3 m3/s durante los meses de verano.
 Además se requiere por seguridad que la toma permita descargar el volumen de operación del
embalse (capacidad útil) , en 70 días. La capacidad útil es de 180 millones de m3. se desea analizar el
problema bajo la suposición de una o mas tomas.
Ejercicio 3
Calcular el máximo caudal que se puede extraer por la tubería de acero
soldado con ligera oxidación, de 3 m de diámetro y una longitud de 300 m,
temperatura ambiental de 21 °C, carga a la entrada 18 m y descarga libre a la
salida, según el esquema que se indica en la figura. Se desprecian las pérdidas
menores
Ejercicio 4
Se le ha solicitado diseñe un aliviadero para desalojar una crecida de diseño de 245
m3/s. para lo cual se conoce la siguiente información, sobre el mismo se construirá
un puente con una luz de 24 m, el cual tendrá pilas de vano máximo 6 m, si se
escoge este valor se deben usar pilas cuadradas, si se escogen valores inferiores
esta permitido usar columnas redondas. El diseño debe estar orientado a la máxima
eficiencia hidráulica. El valor del coeficiente de descarga es de 3.25
 Si se usan columnas 
circulares
 Si se usan columnas 
cuadradas
Ejercicio 5
Determinar el coeficiente de descarga del siguiente vertedero, la longitud es igual a
50 m y el caudal máximo de 1200 m3/s. despreciar la carga por velocidad
Ejercicio 6
En el ejercicio anterior determinar la curva parabólica y el valor de los radios r1 y r2
• En el análisis de la tubificación de un vertedero se ha determinado que la
suma de las distancias horizontales es de 36 m y la suma de las verticales es
de 16 m, si el producto de Ci * H es igual a 42 m diseñar el mecanismo para
evitar la tubificación, Teniendo en cuenta que el fondo de roca esta a 2.5 m
de profundidad.
Ejercicio 7