dseño de canales -formulas basicas

Expositor: Msc. Ing. RICARDO NARVAEZ ARANDAMs. RICARDO NARVAEZ ARANDACurso: MECANICA DE FLFLUIDOSTEMA: CANALES*

Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA

TIRANTE (m) y, a , d ANCHO EN EL FONDO (m) b , f AREA MOJADA (m2) A PERMETRO MOJADO (m) P RELACIN FONDO TIRANTE X ANCHO DE LA SUPERFICIE B TIRANTE CRTICO dc , Yc TALUD ESCARPAS Z : 1 BORDO LIBRE (m) fbELEMENTOS DE DISEO DE UN CANALA. ELEMENTOS GEOMTRICOSMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


B. ELEMENTOS CINTICOSGASTO (m3/seg) QGASTO UNITARIO (m3/seg/ml) qVELOCIDAD MEDIA (m/seg) VVELOCIDAD PUNTUAL (m/seg) WMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


C. ELEMENTOS DINMICOSCOEFICIENTE DE RUGOSIDAD PENDIENTE HIDRULICA SMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


APfbabZ1Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


El arroyo Tartagal fue canalizado hace ms de 20 aos en el tramo que atraviesa la ciudad, ejecutndose el revestimiento de su cauce con placas de hormign desde la Av. Packman hasta la Ruta Nacional 34 conformando una seccin trapecial.Producto de las intensas precipitaciones acontecidas desde fines del mes de diciembre de 2005 hasta el mes de abril de 2006 en la cuenca y sobre la ciudad de Tartagal, se generaron importantes caudales con arrastre de material slido en el Ro Tartagal, que sumado a la accin del agua producto de la evacuacin pluvial propia de la ciudad por las mrgenes y barrancas de la traza urbana del ro, produjeron la destruccin de gran parte del revestimiento de la canalizacin y el derrumbe de los taludes de sus mrgenesEjemplo de aplicacin

EL ARROYO TARTAGALMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


Febrero 2006Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


Marzo 2006Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


Abril 2006Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


FORMULAS PARA EL DISEO DE CANALESA. FORMULA DE CHEZY V = C RS CHEZY C = 18 log.

12 RKs + 0.3 MANNING C = R1/6BAZIN C = 871 + mRMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


REEMPLAZANDO EL VALOR DE C DE MANNING EN LA FORMULA DE CHEZY: V = R2/3 S1/2Q = A R2/3 S1/2Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


B. FORMULA DE DARCY - WEISBACHHf =L V2D 2gfMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


FORMAS DE CONDUCTOS:ABIERTOS O CERRADOSMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


DISTRIBUCION DE VELOCIDADES EN CANALESSECCION TRANSVERSALESSECCION LONGITUDINAL(3) (2) (1)Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


CURVAS ISOTACASIGUAL VELOCIDAD00.20.40.60.81.0Hfondo0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4VmMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


RELACIONES PARA LA VELOCIDAD MEDIAVm V0.6Vm V0.2 + V0.82Vm V0.2 + V0.8 + 2 V0.64Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


AREA HIDRAULICA Y PERIMETRO MOJADOAAPMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


SECCIONES MUY REGULARES. CANALES COMPUESTOSA1A2abMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


SECCIONES CON RUGOSIDADES DIFERENTESP1 n21 + P2 n22 + P3 n23 + P1 + P2 + P3 + n =n1n2n3P2P3P1Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


SECCIONES DE TRANSICINLST = < 12 30 CON EJE DE LA SECCIN:1. SECCIN MAYOR (V1) A UNA SECCIN MAYOR (V2)y = V22V212g2g+ 0.1V222g2gV21( )- -Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


2. SECCIN MENOR (V1) A UNA SECCIN MAYOR (V2)y = 2g2g2g2gV21V22V22+ 0.2V21( )--Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


LIMITES PRCTICOS DE VELOCIDADA. LIMITE INFERIOR: VELOCIDAD MEDIA MNIMA (m/seg)AGUA CON SUSPENCIONES FINAS 0.30AGUA QUE CONTIENE ARENAS FINAS 0.45AGUA DE DRENAJE 0.60AGUA PLUVIALES 0.75Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


B. LMITE SUPERIOR: VELOCIDAD MEDIA MXIMA (m/seg) CANALES ARENOSOS 0.30ARENISCA 0.40CANTOS RODADOS 0.80MATERIALES AGLOMERADOS CONSISTEN. 2.00MAMPOSTERA 2.50CANALES DE ROCA COMPACTADA 4.00CANALES DE CONCRETO 4.50Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


C. VELOCIDADES PRCTICAS (m/seg)CANALES DE NAVEGACIN: HASTA 0.50 CANALES INDUSTRIALES SIN REVEST: 0.40 0.80CANALES INDUSTRIALES CON REVEST: 0.60 1.40ACUEDUCTOS DE AGUA POTABLE: 0.60 1.30ALCANTARILLAS: 0.60 1.50Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


D. PENDIENTESCANALES DE NAVEGACIN: HASTA 0.00025CANALES INDUSTRIALES: 0.0004 0.0005CANALES DE IRRIGACIN: - PEQUEOS 0.0006 0.0008 - GRANDES 0.0002 0.0005ACUEDUCTOS AGUA POTABLE: 0.00015 0.001Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


SECCIN DE MXIMA EFICIENCIA HPARA CONSEGUIR EL GASTO MXIMO SE DEBE TENER: f = m am = 21 + z2 z ( ) az1BfMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


RH = a2RH = a2D4=aD2aaMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


aa 22RH = RH = 4B = 2fafff6060a45Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


CONTENIDO DE ENERGA EN UNA CORRIENTE LQUIDAMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


ENERGA ESPECFICA DE CANALESLA ENERGA ESPECFICA (E) DE CANALES SE DEFINE COMO LA ALTURA TOTAL DE ENERGA MEDIDA CON RESPECTO AL PUNTO MS BAJO DE LA SECCIN DEL CANAL.DE ESTA MANERA:E = Y + V22g H = Z + + E = + 2gE = + 2gA2Q2V22gQ = AVQ22gA2Q22gA2Q2Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


VV2/2gYEl concepto de enrgia especfica resulta sumamente importante en el diseo de canales.E = Y + Q22gA2Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


EN EL ESTUDIO DE LOS PRINCIPIOS DE ENERGA ESPECFICA ES IMPORTANTE ANALIZAR LOS SIGUIENTES CASOS:1.0 ENERGIA ESPECIFICA PARA CAUDAL CONSTANTEPARA CUALQUIER VALOR DE E > Emin SE TIENE DOS TIRANTES ALTERNOS, CORRESPONDIENTES A REGIMES DE FLUJO DIFERENTESY1 > YCR REGIMEN SUBCRITICO (Fr < 1)Y2 < YCR REGIMEN SUPERCRITICO (Fr > 1)EYY1Y2YCREminE145Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


APLICACIONESA. GRADAS LA PRESENCIA DE UNA SOBREELEVACION EN EL FONDO DE UN CANAL ORIGINA UN CAMBIO EN EL TIRANTE DEL FLUJO, EL CUAL PUEDE SER DETERMINADO CON EL AUXILIO DE LA CURVA DE ENERGIA ESPECIFICA.B. MODIFICACION DEL ANCHO DE UN CANAL LA PRESENCIA DE CONTRACCIONES O EXPANSIONES EN UN CANAL DAN LUGAR A MODIFICACIONES DEL TIRANTE NORMAL DE LA CORRIENTE.Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


2.0 VARIACION DEL CAUDAL PARA ENERGIA ESPECIFICA CONSTANTE yqqmaxyCRFLUJO SUBCRITICOFLUJO SUPERCRITICOMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


EL GASTO PARA EL MNIMO CONTENIDO DE ENERGAQ = AgAbAbMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


ENERGA ESPECFICA Y TIRANTES CRTICOS PARA DIRIFENTES SECCIONESYCbE = YC23YC =32EYC = 0.468 q2/3 (sistema mtrico)q = Qbgasto por unidad de anchoMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


YCbE = YC34YC =43EYC = 0.702 q2/3 (sistema mtrico)Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


bYCE = YC45YC =54EYC = 0.728 q2/5 (sistema mtrico)q =Qtg Ms. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


Ty2y1y2E = yV22g+YC = y12 y22y12 + y22FORMULA DE EDWWARD SALASMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


VARIACIN DE ENERGA ESPECFICA3.00 myQ = 4,5 m3/segQ = AVMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*



Y (supuesto)VV2 / 2g E0.305.001.271.570.403.750.711.110.503.000.460.960.602.500.320.920.801.870.180.981.001.500.111.111.201.250.081.281.401.070.061.461.600.940.041.641.800.830.031.83


0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.845DABC....ETIRANTE Y (mts)ENERGIA ESPECFICA (m)YCEminMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


VERTEDERO TRIANGULARQ = Cd 2g tg H5/2Cd = 0.588152H = 53 8COEFICIENTE DE DESCARGAMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


TIRANTE CRTICOC : VALOR MNIMO DE ENERGIA ESPECIFICA CORRESPONDIENTE Y > 0.6PROFUNDIDAD YC : TIRANTE CRITICOMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


V2 2g+ y ES MNIMOYC = EMN23YC = q2gTIRANTE CRITICO PARA CANALES RECTANGULARESMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


REGIMENES ALTERNOS DE FLUJOREG. SUPERCRITICOV2 / 2gyREG. SUB CRITICOCARGA TOTALy = 0.30 E = 1.57 DBy = 1.52 E = 1.57 DA DB : R. SUPERCRITICO : F. RPIDODA : R. SUBCRITICO : F. TRANQUILOMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


YC = Emn.23v22g13E=O sea la mitad de profundidad v22g3E=12sisiv22gv22g

3E3E11: REGIMEN ES LENTO: REGIMEN ES RPIDAMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


RESALTO HIDRAULICOREG. SUPERCRTICOREG. SUBCRTICOMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


a. RESALTO CLAROhCMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


b. SUPERFICIE AGITADA (SALTO BARRIDO)hCMs. RICARDO NARVAEZ ARANDA*


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