canales de concreto
Post on 14-Feb-2018
220 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/23/2019 Canales de Concreto
1/54
TRAADO DE MINAMATA
UNIVERSIDAD ANDINA
DEL CUSCO
ESCUELA PROFESIONAL DEINGENIERIA CIVIL
CANALES DE CONCRETO
Docente: ING. JAVIER OSCAR HURTADO OCHOA
Munares Chamorro, LuisAndre
Len Cuba Jos Enrique
Integrantes:
Navarrete Arizbal Renzo
Necochea Eluera Aeli
-
7/23/2019 Canales de Concreto
2/54
DISEO DE CANALES:
En un proyecto de riego, la parte correspondiente a su concepcin,definido por su planteamiento hidrulico, tiene principal importancia,debido a que es all donde se determinan las estrategias defuncionamiento del sistema de riego (captacin, conduccin canalabierto o a presin -, regulacin), por lo tanto, para desarrollar el
planteamiento hidrulico del proyecto se tiene que implementar losdiseos de la infraestructura identificada en la etapa de campocanales, obras de arte
-
7/23/2019 Canales de Concreto
3/54
FUNCION DE LOS CANALES!os canales de riego por sus diferentes funciones adoptan lassiguientes denominaciones" Canal de primer orden.- !lamado tambi#n canal madre o de
deri$acin y se le tra%a siempre con pendiente mnima,normalmente es usado por un solo lado
Canal de segundo orden.- !lamados tambi#n laterales, sonaquellos que salen del canal madre y el caudal que ingresa a ellos,es repartido hacia los sub laterales, el rea de riego que sir$e unlateral se conoce como unidad de riego&
Canal de tercer orden.- !lamados tambi#n sub laterales y nacende los canales laterales, el caudal que ingresa a ellos es repartido
hacia las propiedades indi$iduales a tra$#s de las tomas del solar, elrea de riego que sir$e un sub lateral se conoce como unidad derotacin&
-
7/23/2019 Canales de Concreto
4/54
ELEMENTOS BASICOS EN ELDISEO DE CANALES
'e consideran elementos topogrficos, geolgicos,geot#cnicos, hidrolgicos, hidrulicos, ambientales, agrolgicos,entre otros&
-
7/23/2019 Canales de Concreto
5/54
TRAZO DE CANALES uando se trata de tra%ar un canal o un sistema de canales es
necesario recolectar la siguiente informacin bsica"
*otografas a#reas, imgenes satelitales, para locali%ar los poblados,caseros, reas de culti$o, $as de comunicacin, etc&
+lanos topogrficos y catastrales&
Estudios geolgicos, salinidad, suelos y dems informacin quepueda conugarse en el tra%o de canales
-
7/23/2019 Canales de Concreto
6/54
En el caso de no eistir informacin topogrfica bsica se procedea le$antar el relie$e del canal, procediendo con los siguientes
pasos" a& .econocimiento del terreno
b& /ra%o preliminar&
c& /ra%o definiti$o "
/errenos con pendiente trans$ersal mayor a 012, se recomiendaescala de 3"144&
/errenos con pendiente trans$ersal menor a 012, se recomiendaescalas de 3"3444 a 3"0444&
-
7/23/2019 Canales de Concreto
7/54
RADIOS MNIMOS EN CANALESapacidad del canal .adio mnimo
5asta 34 m67s 6 8 ancho de la base
9e 34 a 3: m67s : 8 ancho de la base
9e 3: a 3; m67s 1 8 ancho de la base
9e 3; a 04 m67s < 8 ancho de la base
9e 04 m67s a mayor ; 8 ancho de la base
!os radios mnimos deben ser redondeados hasta el primo metro superior
-
7/23/2019 Canales de Concreto
8/54
RADIO MNIMO EN CANALESABIERTOS PARA Q < 20 M3/S
Capacidad del canal Radio mnimo
20 m3/s 100 m
15 m3/s 80 m
10 m3/s 60 m
5 m3/s 20 m
1 m3/s 10 m
0,5 m3/s 5 m
-
7/23/2019 Canales de Concreto
9/54
RADIO MNIMO EN CANALESABIERTOS EN FUNCIN ALESPEJO DE AGUA
-
7/23/2019 Canales de Concreto
10/54
RASANTE DE UN CANAL
=na $e% definido el tra%o del canal, se proceden a dibuar el perfillongitudinal de dicho tra%o, las escalas ms usuales son de 3"3444 3"0444 para el sentido hori%ontal y 3"344 3"044 para el sentido$ertical, normalmente la relacin entre la escala hori%ontal y$ertical es de 3 a 34& El procesamiento de la informacin y dibuo
se puede efectuar empleando el soft>are ?=/@?9 ABA! 69(?=/@?9 clsico, ?=/@?9 !?C9, ?=/@?9 D?+ o?=/@?9 ABA!)&
-
7/23/2019 Canales de Concreto
11/54
SECCIN HIDRULICA PTIMA
'e dice que un canal es de mima eficiencia hidrulica cuando para lamisma rea y pendiente conduce el mayor caudal posible, #sta condicinest referida a un permetro hmedo mnimo, la ecuacin que determina laseccin de mima eficiencia hidrulica es"
9onde"
F G El ngulo que forma el talud con la hori%ontal, arctan (37%),
b G +lantilla del canaly G /irante o altura de agua&
-
7/23/2019 Canales de Concreto
12/54
DETERMINACIN MNIMAINFILTRACIN
'e aplica cuando se quiere obtener la menor p#rdida posible deagua por infiltracin en canales de tierra, esta condicin depende deltipo de suelo y del tirante del canal, la ecuacin que determina lamnima infiltracin es"
9e todas las secciones trape%oidales, la ms eficiente es aquelladonde el ngulo a que forma el talud con la hori%ontal es
-
7/23/2019 Canales de Concreto
13/54
DETERMINACIN MNIMAINFILTRACIN:
R = Radio hidrulicoy = Tirante del canal
Talud Angulo Mxima
Eficiencia
Mnima
Infiltracin
Promedio
Vertical 9000 2.0000 4.0000 3.0000
1 / 4 : 1 7558 1.5616 3.1231 2.3423
1 / 2 : 1 6326 1.2361 2.4721 1.8541
4 / 7 : 1 6015 1.1606 2.3213 1.7410
3 / 4 : 1 5308 1.0000 2.0000 1.50001:1 4500 0.8284 1.6569 1.2426
1 : 1 3840 0.7016 1.4031 1.0523
1 : 1 3341 0.6056 1.2111 0.9083
2 : 1 2634 0.4721 0.9443 0.7082
3 : 1 1826 0.3246 0.6491 0.4868
-
7/23/2019 Canales de Concreto
14/54
DISEO DE SECCIONESHIDRULICAS
'e debe tener en cuenta ciertos factores, tales como" tipo dematerial del cuerpo del canal, coeficiente de rugosidad, $elocidadmima y mnima permitida, pendiente del canal, taludes, etc& !aecuacin ms utili%ada es la de Danning o 'tricIler, y suepresin es"
9onde"
J G audal (m67s)
n G .ugosidad ? G Krea (m0 )
. G .adio hidrulico
' G Krea de la seccin hmeda 7 +ermetro hmedo
-
7/23/2019 Canales de Concreto
15/54
DISEO DE SECCIONESHIDRULICAS a) .ugosidad&- Esta depende del cauce y el talud, dado a las
paredes laterales del mismo, $egetacin, irregularidad y tra%ado delcanal, radio hidrulico y obstrucciones en el canal&
-
7/23/2019 Canales de Concreto
16/54
SCC!"#S $R%#S&RS%'S (%S )RC*#$S
-
7/23/2019 Canales de Concreto
17/54
DISEO DE SECCIONES HIDRULICAS
+ $alud apropiado segn el tipo de material
9epende especialmente de la clase de terreno&
!a=&'& L=.E?= @* .E!?D?/A@C recomiendaun talud nico de 3,1"3 para sus canales&
-
7/23/2019 Canales de Concreto
18/54
-
7/23/2019 Canales de Concreto
19/54
-
7/23/2019 Canales de Concreto
20/54
DISEO DE SECCIONES HIDRULICAS
c &elocidades mima mnima permisi+le
&elocidad mnima !a $elocidad mnima permisible es aquella
$elocidad que no permite sedimentacin&
!a baa $elocidad fa$orece el crecimiento de lasplantas, en canales de tierra&
!a $elocidad que no permite sedimentacin eimpide el crecimiento de las plantas en el canal es4&M m7seg&
-
7/23/2019 Canales de Concreto
21/54
-
7/23/2019 Canales de Concreto
22/54
DISEO DE SECCIONES HIDRULICAS
9iferentes tipos de canales segn su rugosidad
-
7/23/2019 Canales de Concreto
23/54
DISEO DE SECCIONES HIDRULICAS
&elocidad mima
+ara re$estimiento de canales de concreto noarmado, las $elocidades no deben eceder de 0&1 6&4 m7seg
-
7/23/2019 Canales de Concreto
24/54
DISEO DE SECCIONES HIDRULICAS
d) Lorde libre"
Es el espacio entre la cota de la corona y la
superficie del agua, no eiste ninguna&
!as fluctuaciones de la superficie del agua en uncanal, se puede originar por causas incontrolables&
-
7/23/2019 Canales de Concreto
25/54
Borde _ libre =CY
9onde"
Lorde libre" en pies (segn /abla)
G 3&1 para caudales menores a 04 piesN7seg&,
G hasta 0&1 para caudales del orden de los 6444
piesN7seg&
O G /irante del canal en pies
-
7/23/2019 Canales de Concreto
26/54
DISEO DE SECCIONES HIDRULICAS
Lorde libre
-
7/23/2019 Canales de Concreto
27/54
CRITERIOS DE ESPESOR DEREVESTIMIENTO
Co eiste una regla general&
Espesores de re$estimiento de concreto, se puedeusar"
1-;&; cm, canales pequeos y medianos&
3-31 cm, medianos y grandes
(9iseos sin estructura)
-
7/23/2019 Canales de Concreto
28/54
TIPOS DE FLUJO EN CANALES
?&- fluo permanente3) fluo uniforme0) fluo $ariado
a) fluo gradualmente $ariado
b) fluo rpidamente $ariado
L&- fluo no permanente3) fluo uniforme no permanente PraroP
0) fluo no permanente (es decir, fluo $ariado no
permanente)a) *luo gradualmente $ariado no permanente
b) *luo rpidamente $ariado no permanente
-
7/23/2019 Canales de Concreto
29/54
TIPOS DE FLUJO EN CANALES
#*(R" R#"'S+uede ser laminar, de transicin y turbulento que sedetermina por el numero de .eynolds, definido como"
9onde
B es la $elocidad media.5 el radio hidrulico
-
7/23/2019 Canales de Concreto
30/54
TIPOS DE FLUJO EN CANALES
omo regla general se considera que el *luo laminar si .e 144, /urbulento si .e 30144 /ransicin si 144 Q .e Q 30144&
Estos $alores de referencia dependen de lageometra del canal&
El fluo en canales es por lo general turbulento&
-
7/23/2019 Canales de Concreto
31/54
-
7/23/2019 Canales de Concreto
32/54
TIPOS DE FLUJO EN CANALES
#4(R" )R"* El carcter del fluo depender, entre otras cosas, de la$elocidad del fluo relati$o a la $elocidad dedespla%amiento de una onda de superficie& El numeroadimensional que describe este comportamiento, y porlo tanto caracteri%a los distintos tipos de fluo, es elnumero de *roude
9onde"
l G 9imensin caracterstica del fluo B G Belocidad
R G ?celeracin gra$edad
-
7/23/2019 Canales de Concreto
33/54
#4(R" )R"*
*luo 'ub ritico o lento *r Q 3 *luo ritico si *r G 3 *luo 'uper critico o rapido si *r S 3
donde
l G 9imensin caracterstica del fluo
B G Belocidad
R G ?celeracin gra$edad
-
7/23/2019 Canales de Concreto
34/54
TIPOS DE FLUJO EN CANALES
FLUJO PERMANENTEMENTE Y UNIFORME
!a caracterstica principal de un fluo permanente yuniforme en canales abiertos es que la superficiedel fluido es paralela a la pendiente del canal, esdecir, dy7d G 4 o la profundidad del canal esconstante&
Esta condicin es, de hecho, utili%ada paradisear canales de profundidad constante comoson, por eemplo, canales de regado.
-
7/23/2019 Canales de Concreto
35/54
FLUJO PERMANENTEMENTE Y UNIFORME
Las condiciones de flujo permanente y uniformesolo se pueden dar en canales de secciontransversal prismticas, es decir, cuadrada,triangular, trapezoidal, circular, etc.
Relaciones de ChezyManning, para la velocidadV y el caudal Q.
9onde"
$ale 3&4 y 3&:T para elsistema internacional ('A) y elbritnico respecti$amente&
n"se denomina coeficiente de
Danning
-
7/23/2019 Canales de Concreto
36/54
FLUJO PERMANENTEMENTE Y UNIFORME
-
7/23/2019 Canales de Concreto
37/54
FLUJO PERMANENTEMENTE Y UNIFORME
a.- Eficiencia.-La eficiencia de un canal tienerelacin con encontrar un rea de paso A mnimapara transportar un caudal Q dado, con unapendiente del canal S0 y coeficiente de Manning
n dados. Escribiendo el radio hidrulico comoRH = A/P
Donde:La cantidad entreparntesis es constante
-
7/23/2019 Canales de Concreto
38/54
TIPOS DE FLUJO EN CANALES
)'*" 7R%*%'(#$ &%R!%' En muchas situaciones el fluo en un canal abierto no
tiene una profundidad uniforme a lo largo del canal&Esto puede ser causado por diferentes condiciones
como que la pendiente de la solera no sea constante,que tanto la forma como la magnitud de la seccin depaso $ari# a lo largo del canal, que eista unaobstruccin al fluo en el fondo del canal, etc&
!a profundidad del canal$ariara a lo largo de este
-
7/23/2019 Canales de Concreto
39/54
)'*" 7R%*%'(#$ &%R!%' 9istintas configuraciones posibles para la superficie libre del
fluido dependiente de la pendiente de la solera y profundidaddel canal.
-
7/23/2019 Canales de Concreto
40/54
TIPOS DE FLUJO EN CANALES
)'*" R9:!%(#$ &%R!%' En muchas situaciones la profundidad de un canal $aria
sobre una distancia relati$amente pequea de talmanera que dy7d U 3& Estas condiciones de fluo
rpidamente $ariables son compleas, tridimensionales ypor lo tanto difciles de anali%ar rigurosamente& !aaparicin de un fluo rpidamente $ariable puede ocurrirpor eemplo, debido a una $ariacin (epansin ocontraccin) de la seccin de paso de un canal& Lao
ciertas condiciones un fluo rpido, en un canal deseccin constante, se transforma en un fluo lentoaumentando drsticamente su profundidad en unadistancia corta& Este fenmeno es llamado salto o resaltohidrulico y ser anali%ado en la siguiente seccin&
-
7/23/2019 Canales de Concreto
41/54
)'*" R9:!%(#$ &%R!%'
a.- Resalto ;idrulico.-=n resalto hidrulico es unfenmeno en el que el fluido pasa de un estadosupercrtico (*r S 3) a un estado suscritico (*r Q 3)sobre una corta distancia&
-
7/23/2019 Canales de Concreto
42/54
)'*" R9:!%(#$ &%R!%'
a.- Resalto hidrulico
La expresin general:
ECUACIN DEBELANGER
-
7/23/2019 Canales de Concreto
43/54
)'*" R9:!%(#$ &%R!%'
a.- Resalto ;idrulico - :ro+lema =n canal tiene un calado de 4&0 m donde se
presenta una discontinuidad, dado que la anchuradel mismo es de 3&44 m y la $elocidad de 0&14 m7s,
e$ale el calado conugado y las caractersticas delfluo&?s los clculos quedan como se muestra a
continuacin"
-
7/23/2019 Canales de Concreto
44/54
)'*" R9:!%(#$ &%R!%'
?s los clculos quedan como se muestra acontinuacin"
.#gimen lento
-
7/23/2019 Canales de Concreto
45/54
)'*" R9:!%(#$ &%R!%'
?plicando Lelanger"
El *roude del r#gimen rpido sera"
-
7/23/2019 Canales de Concreto
46/54
)'*" R9:!%(#$ &%R!%'
!a p#rdida de carga en el resalto desde aguasarriba (r#gimen rpido) hacia aguas abao (r#gimenlento) ser"
-
7/23/2019 Canales de Concreto
47/54
C!R"#$
IRRIGACIONES
DISEO
DE CANALESABIERTOS
Y
CERRADOS
PROBLEMAS
-
7/23/2019 Canales de Concreto
48/54
CANALESDERIEGOPROBLEMAS CANALES
-
7/23/2019 Canales de Concreto
49/54
SOLUCION.a.-
%ara el clculo de " se &uede utilizarla'ormula de Mannin
CANALESDERIEGOPROBLEMAS CANALES
(e donde$
(onde ) ) b son
datos, &ara el clculoserequiereconocerR,queesten'uncindeAyP)stosasuvezdel tirante ) )a que besdato*
+
-
7/23/2019 Canales de Concreto
50/54
-
7/23/2019 Canales de Concreto
51/54
SOLUCION.c.-Clculodel!"#a$!eyA&licando la 'rmula &ara el clculo de lasra/ces de una ecuacinde.orado$
A&licando la 'rmula &ara el clculo de las ra/ces de una
CANALESDERIEGOPROBLEMAS CANALES
0omando slo la solucin &ositiva-el tirante no &uede ser neativo
y =1 .0 6 3 3
m
-
7/23/2019 Canales de Concreto
52/54
SOLUCION.
d.-
Clculo
del
#ad"o
%"d#ul"co
R
CANALESDERIEGOPROBLEMAS CANALES
"esabeque$
(onde$A =1.875m
P =b +2y 1+Z =0.70 +2(1.0633) 2 =3.7075m
Lueo$
-
7/23/2019 Canales de Concreto
53/54
SOLUCION.
e.-
Clculo
de
S"ustitu)endoen-+
CANALESDERIEGOPROBLEMAS CANALES
-
7/23/2019 Canales de Concreto
54/54
GRACIAS
top related