calculo hidraulico rio tenechaco

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CARRERA INGENIERIA CIVIL MATERIA TOPOGRAFIA APLICADA A OBRAS CIVILES ACTIVIDAD PRACTICA: LEVANTAMIENTO BATIMETRICO CATEDRATICO INGENIERO EFRAIN GARCIA GARCIA INSTITUTO TECNOLOGICO DE CERRO AZUL. INTEGRANTES: DEL ANGEL TRINIDAD JAVIER MATHUSALEM MENDEZ FRANSCO LINDA LILIANA MORALES MAR GARCIA GONZALES SUSANA DIEGO HERNANDEZ NINIVE PALOMA SAUSEDO OSCOY CRISTAN YONUE

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calculamos el numero de mannyng y el de rugosidad midiendo el gasto y la velocidad del caudal.

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TOPOGRAFA EN OBRAS CIVILES

INTEGRANTES:DEL ANGEL TRINIDAD JAVIERMATHUSALEM MENDEZ FRANSCOLINDA LILIANA MORALES MARGARCIA GONZALES SUSANADIEGO HERNANDEZ NINIVE PALOMASAUSEDO OSCOY CRISTAN YONUECARRERAINGENIERIA CIVILMATERIATOPOGRAFIA APLICADA A OBRAS CIVILESACTIVIDADPRACTICA: LEVANTAMIENTO BATIMETRICOCATEDRATICOINGENIERO EFRAIN GARCIA GARCIAINSTITUTO TECNOLOGICO DE CERRO AZUL.

ContenidoINTRODUCCION2JUSTIFICACION2OBJETIVOS GENERAL Y ESPECIFICOS:2MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO:2PROBLEMAS A RESOLVER:4DESARROLLO DE LA PRACTICA7ALCANCES Y LIMITACIONES CALCULOS BATIMETRICOSREPORTE FOTOGRAFICOCONCLUSIONFUENTES BIBLIOGRAFICASError! Marcador no definido.

INTRODUCCION:Para lograr el entendimiento de la mayora de los procesos terrestres, es sumamente necesario tener un conocimiento muy detallado acerca del relieve topogrfico. La forma del relieve terrestre se ve influenciada por el movimiento de las grandes placas tectnicas, as como por procesos como la erosin y la sedimentacin (Sandwell y Smith, 1996).

Es importante conocer y comprender los procesos que ocurren no solamente sobre el relieve superficial; sino tambin, sobre el relieve del fondo submarino y de los grandes cuerpos de agua. Procesos fsicos como la erosin y la sedimentacin, procesos qu- micos determinados por la disponibilidad de sustancias oxidantes o reductoras y procesos biolgicos, como la fotosntesis oxignica a muy bajas intensidades luminosas, la fotosntesis anoxignica y la fijacin autotrfica de carbono inorgnico por parte de bacterias que tienen lugar en estos ambientes

procesos que influyen directa o indirectamente sobre la cadena alimenticia y el sistema acutico en general, as como en la economa y la calidad de vida de las poblaciones humanas que dependen de el para su subsistencia. El conocimiento de las profundidades de un cuerpo de agua tiene una gran importancia para la seguridad de la navegacin y los estudios cientficos en general. La batimetra es el estudio que consiste en la obtencin de valores y la representacin de la profundidad de los cuerpos de agua; la informacin batimtrica puede utilizarse para diversos fines, como ser la instalacin de estructuras, construccin de muelles, dragados, piscicultura, etc. En el presente estudio se muestran los resultados de la batimetra

La palabra batimetra es definida como el estudio de la profundidad ocenica. En la topografa hidrogrfica esta expresin se refiere a los levantamientos de las superficies submarinas.

A diferencia de un topgrafo de campo en la realizacin de un taquimtrico que toma alturas, en el levantamiento batimtrico ste toma profundidades. La finalidad de las batimetras como en cualquier levantamiento, es la obtencin de las coordenadas X,Y,Z de los puntos sumergidos. La determinacin de la profundidad recibe el nombre de sondeo y consiste en medir la distancia vertical entre el nivel del agua y la superficie del fondo.

Antiguamente, para la realizacin de este tipo de trabajo las tcnicas que usaban era descolgar por el lateral del barco un cable o una cuerda pesada de longitud conocida definiendo la profundidad toda la parte que quedaba sumergida. La mayor limitacin que tiene esta operacin es que mide la profundidad de un solo punto cada vez y tambin resulta imprecisa porque est sujeta a los movimientos del barco, las mareas y las corrientes que afectan al cable o cuerda.

Hoy en da se utilizan mtodos en el que el barco se posiciona con la ayuda del GPS y se obtienen datos de profundidad mediante tcnicas snicas utilizando ecosondas multihaz. Hay definidos cuatro rdenes de levantamiento que varan con respecto a la profundidad del agua y por los tipos de embarcaciones que se espera que naveguen en el rea con la finalidad de realizar una navegacin segura (Tabla 1 S-44, Anejos). En este caso se trata de un levantamiento de orden especial.

NOMBRE:ESTUDIO DE BATIMETRIA Y ELEMENTOS GEOMETRICOS EN UN CAUCE NATURAL DE LA CIUDAD DE TUXPAN VERACRUZ. OBJETIVO: Determinar el estudio del sondeo mediante la Batimetra en un cauce natural a lo ancho del puente Tenechaco de la ciudad de Tuxpan Veracruz.OBJETIVOS ESPECIFICOS:

1.- Determinar el coeficiente de rugosidad.2.- Determinar y analizar elementos geomtricos.3.- Analizar la velocidad y el gasto de el cauce natural.

PROBLEMAS A RESOLVER:Debido a la falta de conocimiento de las profundidades de los cauces, caudales, etc. de la ciudad de Tuxpan Ver; se implementara el estudio de Batimetra; el cual determinara el sondeo de profundidades dndonos las coordenadas x,y,z de los puntos sumergidos ya que consiste en medir la distancia vertical entre el nivel del agua y la superficie del fondo.

JUSTIFICACION: CON EL ESTUDIO DE BATIMETRIA SE PRETENDE CONOCER UN SONDEO EN EL CAUCE DEL PUENTE TENECHACO DE LA CIUDAD DE TUXPAN VER; PARA DETERMINAR LA PROFUNDIDAD Y EL TIPO DE TERRENO QUE EXISTE EN EL LECHO MARINO, DETERMINANDO EL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD Y LOS ELEMENTOS GEOMETRICOS Y POSTERIORMENTE PODER ANALIZAR LA VELOCIDAD Y EL GASTO DE ESTE CAUCE PARA PODER TENER MEJOR CONOCIMIENTO DE COMO UTILIZAR ESTE METODO DE BATIMETRIA SIENDO EFICAZ Y DE MUCHA AYUDA PARA TODOS. PROPORCIONANDO UN CONOCIMIENTO BASICO PARA SU CORRECTA EJECUCION.

DESARROLLO:Labatimetraes el equivalente submarino de laaltimetra. El nombre proviene delgriego,profundo, y ,medida. En otras palabras, la batimetra es el estudio de las profundidades marinas, de la tercera dimensin de los fondoslacustresomarinos. Unmapao carta batimtricos normalmente muestra el relieve del fondo oterrenocomoisogramas, y puede tambin dar informacin adicional denavegacinen superficie.Originalmente,batimetrase refera a la medida de la profundidad ocenica. Las primeras tcnicas usaban segmentos de longitud conocida de cable o cuerda pesada, descolgadas por el lateral de un barco. La mayor limitacin de esta tcnica es que mide la profundidad en un solo punto cada vez, por lo que es muy ineficiente. Tambin es muy imprecisa, ya que est sujeta a los movimientos del barco, las mareas, y las corrientes que puedan afectar al cable.Los datos usados hoy en da para la confeccin de mapas batimtricos provienen normalmente de unsonarmontado bajo la quilla o en el lateral de un buque, lanzando una onda de sonido hacia el fondo marino. La cantidad de tiempo que tarda el sonido en ir a travs del agua, rebotar en el fondo y volver, informa al equipo de la profundidad real. Aos atrs, se poda calcular lamediade cada uno de los impulsos individuales de un sonar para confeccionar un mapa continuo en lugar de una medicin de puntos. Hoy da se puede usar un sonar de barrido ancho, consistente en docenas de ondas simultneas, muy estrechas y adyacentes entre s, formando un abanico de entre 90 y 180 grados.El abanico de ondas sonoras formado por los sonares de barrido ancho permite una resolucin y precisin muy altas. En general, aunque depende de la profundidad, permite a un buque cubrir mucha ms superficie del fondo marino que a base de mediciones individuales. Las ondas se actualizan muchas veces por segundo (normalmente de 1 a 40Hz, dependiendo de la profundidad), lo que permite al buque hacer pasadas mucho ms rpidas, manteniendo una cobertura del fondo del 100%. Sensores adicionales corrigen la seal dependiendo de la inclinacin y el movimiento del buque, y un girocomps proporciona informacin exacta de la direccin de la nave. Adicionalmente, unsistema GPSpuede especificar de forma exacta la posicin del buque. Se emplean tambin mediciones exactas de la velocidad del sonido en el agua para calcular la refraccin de las ondas de sonido al atravesar capas de agua con distintatemperatura,conductividadypresin. Un sistema informtico procesa todos los datos, corrigiendo segn cada uno de los factores, as como por el ngulo de cada rayo individual. Al final, mediante este conjunto masivo de datos se consigue generar un mapa de forma casi automtica.

A continuacin en sta prctica, estableceremos de qu manera se calcula el coeficiente de rugosidad (n), para un cauce natural, que en este caso corresponde a un escurrimiento de aguas pluviales, observando las caractersticas fsicas que presente el mismo. Conociendo el coeficiente de rugosidad y calculando la velocidad mediante mtodos convencionales daremos seguimiento al clculo de los elementos geomtricos, y posteriormente el clculo de la pendiente basados en la frmula de Manning.MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO:

Cinta mtrica de 30 m.

Flexmetro de 5 m.

Cronmetro

METODOLOGIA:Se selecciona un cauce natural que cumpla condiciones de flujo permanente y caractersticas de las paredes, fondo, seccin y sinuosidad. Para realizar sta prctica, se requiere tener conocimientos previos de Topografa, para determinar lassecciones en el tramo del cauce natural. El cauce seleccionado se encuentra en el puente tenechaco ubicado en la ciudad de Tuxpan Veracruz.Se muestra un caucenatural con semejanza a una seccin trapezoidal.Para establecer el valor de n para el cauce, las condiciones observadas en el mismo sern las siguientes:Irregularidad en el fondo y las paredes del cauce, cambios en la forma del rea hidrulica a lo largo del cauce, con obstculos que intervienen en el flujo del agua.Se delimita una longitud representativa del canal en una longitud del orden de 22.89 m, utilizando el equipo requerido paraseccionar el canal; realizando repeticin de mediciones a cada 2m.Para la determinacin de los elementos geomtricos del cauce se establecen dos secciones transversales en el tramo de longitudinal de 22 .89 m quedando como: seccin 0, seccin 1, seccin 2,Tomando las diferentes profundidades de cada seccin a cada dos metros. Todo esto con el fin de calcular para cada seccin el rea y permetro mojado de las mismas y en base a los resultados realizar un promedio que represente las condiciones medias del tramo longitudinal de 22.89m.Para el clculo del rea y el permetro mojado de cada una de las secciones se requiri del empleo del software de AutoCAD.La velocidad fue calculada mediante un proceso mecnico a base de un cronometro, tapa de una botella, cinta mtrica de 30m de la siguiente manera: en el tramo de 30.13m fue soltada la tapadera en un punto de inicio 0 y tomado el tiempo que le llevo llegar al punto 2 la velocidad observada fue 30.13 m en 203segundos, V= 0.148 m/s. De las condiciones observadas, se consulta la Tabla1 Coeficientes de rugosidad en cauces naturales (Cowan) y se anotan los resultados correspondientes (ver figuras 10, 11, 13).Material(n0)Tierra 0.020

Roca 0.025

Arena 1-2 mm 0.024

Grava 2-20 mm 0.028

Irregularidades en el fondo y las paredes del cauce(n1)Liso 0.000

Irregularidades pequeas 0.005

Irregularidades medias 0.010

Irregularidades grandes 0.020

Cambios en la forma del rea hidrulica a lo largo del cauce(n2)Perfil uniforme 0.000

Pocos cambios 0.005

Cambios frecuentes 0.010-0.015

Obstculos(n3)Despreciables 0.000

Suaves 0.010-0.015

Notables 0.020-0.030

Bruscos 0.040-0.060

Vegetacin(n4)Poca 0.005-0.010

Mediana 0.010-0.025

Mucha 0.025-0.050

Demasiada 0.050-0.100

Trazo longitudinal(m)Aproximadamente recto 1.000

Curvas suaves 1.150

Curvas notables 1.200

Tabla 1 Coeficiente de rugosidad n en cauces naturales.Solucin de la tabla de Cowan, en base a las Figuras (consultar anexo).n0Grava 2-20 mm 0.028

n1Irregularidades medianas 0.010

n2Pocos cambios 0.005

n3Suaves 0.015

n4Mucha 0.030

MAproximadamente recto1.00

REPORTE (RESULTADOS)

FORMULA DE COWAN n= [n0 + n1 + n2 +n3 + n4] m5Sustituyendo datos:n= [0.024+0.010+0.00+0.00+0.005] 1.00n= 0.039 mClculo de elementos geomtricosNota: Para el clculo de rea se tom como seccin trapecial debido a su semejanza. Ver perfil del ro. Ah=bd+md2b=22.89 md=10.02 mm= cotg =1/tg = 1/ (1/1)= 1Ah=67.98m

Pm=b+2d (1+m2)Pm= 31.29 m

RH= Ah / PmRH= 2.14 mSe calcula la velocidad con la frmula de manning.V= RH 2/3 S V= (2.14)2/3 (0.02315)1/2 V= 6.47 m/sSe calcula el gasto:Q= A* VQ= 6985.89 m3/sCalculando la pendiente:S=Y2- Y1 /LY1=10.2 mY2=9.67 mL=22.89 mS=0.02315

BIBLIOGRAFIA PRELIMINAR:

Hidrulica General, Sotelo vila Gilberto, Edit. Limusa www.cna.gob.mx.ANEXOS

CONCLUSION: EL ESTUDIO DE BATIMETRIA ES UN METODO MUY EFICAS PARA EL CALCULO DE PROFUNDIDAD DEL MAR, ES UN METDO MUY FACIL Y PRACTICO, AL CONOCER EL COEFICIENT DE RUGOSIDAD Y LA VELOCIDAD PODEMOS DETERMINAR LAS CONDICIONES GENERALES DEL CAUDAL, LA IDENTIFICACION Y DETERMINACION DE ELEMENTOS MECANICOS SON BASE PRINCIPAL PARA HACER DE ESTE PRACTICO.

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