Erosion GeneralDETERMINACION EROSION GENERAL

METODO: LACEY

DONDE:dm en mmq caudal unitarioDs Nivel de agua fondo erosionado

DATOS:CAUDAL44.92m3/SANCHO17.92mDIAMETRO MEDIO7mmNIVEL DE AGUA730.52msnmCOTA DE FONDO SIN EROSION729.00msnm

RESULTADOS

q caudal Unitario=2.51m3/s/mf=4.63Ds=1.6Cota de fondo erosionada=728.87msnmAltura de erosion=0.13m

RESUMEN DE SOCAVACION GENERAL:METODO DE LACEY =0.13mMETODO DE LISCHTVAN - LEVEDIEV =2.20m* POR CRITERIO SE TOMAR SE TOMARA UNA SOCAVACION GENERAL DE: 2.20 m

COEFICIENTE DE MANINGCOEFICIENTE DE RUGOSIDAD DE MANING

De la GranulometriaCoeficiente de ManingCOEFICIENTE MARGEN IZQUIERDAn=0.030COEFICIENTE MARGEN DERECHAn=0.030COEFICIENTE FONDE DEL CAUCEn=0.025Cuando los lechos de los cauces naturales estn constituidos por material pedregoso, donde el sedimento es representado por un dimetro medio, se recomienda el uso de la ecuacin de Strickler para la estimacin de n0.

n = m5 (n0 + n1 + n2 + n3 + n4)TABLA N 12: Tabla de Cowan para determinar la influencia de diversos factoressobre el coeficiente nCONDICIONES DEL CANALVALORESMaterial InvolucradoTierran00.02Corte en Roca0.025Grava Fina0.024Grava Gruesa0.028Grado de IrregularidadSuaven10Menor0.005Moderado0.01Severo0.02Variaciones de la Seccin TransversalGradualn20Ocasionalmente Alternante0.05Frecuentemente Alternante0.010-0.015Efecto Relativo de las ObstruccionesInsignificanten30Menor0.010-0.015Apreciable0.020-0.030Severo0.040-0.060VegetacinBajan40.005-0.010Media0.010-0.025Alta0.025-0.050Muy Alta0.050-0.100Grado de los Efectos por MeandroMenorm51Apreciable1.15Severo1.3Fuente: Hidrulica de Tuberas y Canales, Arturo Rocha.

n=0.1612

Prof SOCAVACIONDETERMINACION DE LA EROSION GENERAL

METODO:LISCHTVAN - LEVEDIEV

TIPO DE CAUCE1 (ver cuadro adjunto)CAUCETIPOSUELO NO COHESIVO1SUELO COHESIVO2A.- Clculo de la socavacin general en el cauce:

Qd = caudal de diseo44.92 m3/segBe = ancho efectivo de la superficie de agua17.92 mL = separacin entre pilares28.00 mPara el caso puentes sin pilares L = BeHo = tirante antes de la erosin1.52 mVm = velocidad media en la seccin2.93 m/segm = coeficiente de contraccion ( toma en cuenta las contracciones laterales al flujo producidos en las caras de todos los obstaculos existentes dentro del flujo)0.960m = 1 - 0.387 x Vm / Lgd = peso especifico del suelo del cauce1.65 Tn/m3dm = dimetro medio (tamao de tamiz que deja pasar el 50% del suelo en peso)7.00 mmTr = Periodo de retorno del gasto de diseo140.00 aos(15 a 1500 aos)b = coeficiente que depende de la frecuencia del caudal de diseo1.01b = 0.8416 + 0.03342 x Ln(Tr)A = rea de la seccin hidrulica15.33 m2A = Qd / VmHm = profundidad media de la seccin0.856 mHm = A / Bea = 3.388a = Qd / ( m x Hm ^ ( 5/3 ) x Be)

Entonces,Hs = profundidad de socavacin (m)1. PARA SUELOS GRANULARES (NO COHESIVOS)Si 0.05 mm < dm < 2.6 mmHs = [ ( a Ho^5/3) / (4.7 b dm^0.28 ) ]^((dm^0.030)/(0.322+dm^0.030)) =3.58mHs =3.66 mSi 2.6 mm < dm < 182 mmHs = [ ( a Ho^5/3) / (4.7 b dm^0.28 ) ]^((dm^0.092)/(0.223+dm^0.092)) =3.66mSi 182 mm < dm < 1000 mmHs = [ ( a Ho^5/3) / (4.7 b dm^0.28 ) ]^((dm^0.187)/(0.191+dm^0.187)) =3.26m

2. PARA SUELOS COHESIVOSHs = [ ( 5780 a Ho^5/3) / ( b gd^1.18 ) ]^((gd^0.725)/(66.28+gd^0.725)) =4.06m

ds = profundidad de socavacin respecto al fondo del cauce

ds = Hs - Ho =2.14 m

Asumimosds = 2.20 m

SOCAVACION LOCALSOCAVACION LOCAL AL PIE DE LOS ESTRIBOS

Mtodo de Artamonov

El mtodo permite estimar no solamente profundidad de socavacin al pie deestribos sino tambien al pie de esplolones o espigones.

Donde:

HT = Profundidad del agua al pie del estribo o espign medida desde la superficie libre de la corrienteK = coeficiente que depende del ngulo que forma la corriente con el eje longitudinal del puente KQ = coeficiente que depende de la relacin entre el gasto terico interceptado por el estribo Q1 o Q2 y el caudal total Qd que escurre por la seccion tranversalKm = coeficiente que depende del talud que tienen los lados del estribo.h = tirante de agua en la zona cercana al estribo o al espign antes de la erosin.

TABLA N 1COEFICIENTE DE CORRECCIN K 20 60 90 120 150 K 0.84 0.94 1.00 1.07 1.19

TABLA N 2COEFICIENTE DE CORRECIN KQQ1/Qd 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 KQ 2.00 2.65 3.22 3.45 3.67 3.87 4.06 4.20

TABLA N 3COEFICIENTE DE CORRECCIN KmTALUD m 0 0.50 1.00 1.50 2.00 3.00 Km 1.00 0.91 0.85 0.83 0.61 0.50 mh:1V

1.- Estribo margen derecha aguas abajo

=90K=1.00(Tabla N 1)Q1=27.74m3/segQd=126.54m3/segQ1/Qd=0.219KQ=2(Tabla N 2)m=0Km=1(Tabla N 3)h=0.41 m

HT=0.82 m

S1401.64=mS0=HT-y140S0=1.23 m

MTODO DE FROEHLICHSocavacin en agua clara y lecho movilLongitud del estribo que se opone al paso del aguaL=0.80 mAsumido

Determinacin de heAe=0.300m2he=0.38m

Determinacin de KfForma de estriboKf depende de la forma del estriboKf=1.00Determinacin de KAngulo de inclinacin del estribo= 90K= 1.00Determinacion de Velocidad de flujo obstruido por el estribo aguas arriba (Ve)

Velocidad normal en el cauce (Vr)Vr=5.09m/sTomamos aproximadamenteVe=80%*VrVe=4.07m/s

Nmero de Froude en la seccin de aproximacin obstruida por el estribo (Fre)

Fre=2.12Reemplazando en la ecuacion general

Ys=2.24mCalculando S0S1401.64=mS0=Ys-y140S00.60=m

RESUMEN DE SOCAVACION GENERAL:

METODO DE LACEY =0.13 mMETODO DE LISCHTVAN - LEVEDIEV =2.20 m

* POR CRITERIO SE TOMAR SE TOMARA UNA SOCAVACION GENERAL DE: 0.90 mRESUMEN DE SOCAVACION GENERAL:METODO DE ARTAMONOV=1.23 mMTODO DE FROEHLICH=0.60m* POR CRITERIO SE TOMAR SE TOMARA UNA SOCAVACION GENERAL DE: 0.70 mSOCAVACION TOTAL = SOCAVACION GENERAL + SOCAVACION LOCALSOCAVACION TOTAL = 0.90 + 0.70SOCAVACION TOTAL = 1.60 m

Hoja1