prafctica de alcantarillas-vertedro - desarenador final

7/24/2019 Prafctica de Alcantarillas-Vertedro - Desarenador Final

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PRCTICA DEL MDULO 3

1. Se tiene un canal de seccin transversal revestido (n=0.015), que tiene un ancho de b= 4 m, y una gradientede i=0.0004. or este canal circula normalmente un caudal de !=10." m#$s. %on un calado de d = &m.

%uando el caudal aumenta a !=15 m#$s. se requiere e'traer != # m#$s. or un vertedero cuya cresta, est a

& m. sobre el *ondo. !ue longitud debe tener el vertedero.

1.+ %lculo de los tirantes

ma' = &.# m

n = &.00 m

& = &.&5m

&.+ %lculo de h

h& = 0.#0 m

h1 = 0.- ' h& = 0.&4 m

h = (0.# 0.&4)$& = 0.&"

#.+ %audal a /vacuar

!= # m#$s

4.+ %alculo de

ara = 0.5 y alicando ecuacin2

= 15m

2.%alcular hidrulicamente la alcantarilla en el cruce del canal a mora, con un camino arcelario, la endientedel canal es de 43$oo, y que no es osible modi*icarlo, ni antes ni desus del cruce, uesto que el canal yaest construido, adems el lecho y los taludes son de material edregoso (canto rodado medio).

Caractersticas del canal en tierra:

: 5 m#$s

!: &.5 m

n: 0.0#5

":1.5

#:0.5 m

$:1.#4 m$s


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%:1.#0 (altura de la ca6a del canal)

&'l(ci)n:

1. &e*+n el ,r'!le-a se tiene:

7elocidad de dise8o = 1.#4 m$s

%audal m'imo = 5.0 m#$s

9rea =Q

A=

5

1.34=3.73m2

Si asumimos una lantilla de # m nos resulta un tirante de2

9rea2 lantilla ' tirante = #."# m&

:irante =3.73

3.00

:irante = 1.&4 ; 1.&5m

/n consecuencia odemos asumir una alcantarilla de & o6os, cada o6o de seccin rectangular de2 1.5 '1.5, con un borde libre de 0.&5 que uede servir ara los avenamientos y ara caudales imrevistos oe'traordinarios mayores a !m'.

2. L'n*it(d de transici'nes

:1 = b&


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>$& = 453 (ara asegurar una mayor caacidad de embalse en casos *ortuitos)

=2.15

2.00=1.08m

%omo t = resulta demasiado corto se toma2 t = ? b = 1.5 &.5 = 4.0 m

3. C'ta de la ,lantilla de la alcantarilla en el P(nt' 2

%ota 1 = 100.0 msnm (del er*il del canal)

@ivel de agua en 1 = 100.0 0.5 = 100.5 m.s.n.m. %ota en & = 100+5 A 1.&5 = ."0 msnm

@ivel de agua en & = ."0 1.&5 = 100.5 m.s.n.m.

. L'n*it(d de la alcantarilla

%ota del camino = 10&,00

%ota del unto & = ."0

?i*. de cotas = &.#0 m

ongitud = 5.5 & (1.5 ' &.#0) = 1&.40 m

/. C'ta de la ,lantilla de la alcantarilla en 3

S= 1 o$oo

%ota del unto & A (0.001 ' 1&.40) = ."0 A 0.01&4

%ota de la lantilla en # = .B--

@ivel de agua en # = 100.#- m.s.n.m.

0. C'ta de la ,lantilla en el ,(nt' .

Se obtiene del er*il del canal y esta equivale a2

ongitud de alcant. :ransiciones = &0.40 m

?esnivel2 0.004 ' &0.40 = 0.0-1B m

%ota 1 A 0.0-1B = 100.0 A 0.0-1B = .&

%ota de la lantilla en 4 = .&

@ivel de agua en 4 = .& 0.5 = 100.-" m.s.n.m.


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. Ce(e' ' c'-,r'!aci)n idr4(lica

/3

1 =/4 C erdidas (D)

/n este caso calcularemos las rdidas analEticamente

P5rdidas ,'r Entrada

SegFn las ecuaciones descritas2

D1 =(&.5 1.5 ' 0.5) 0.5 = #."# m&

D& =& (1.5 ' 1.&5) = #."5 m&

G1 =&.5 A & ' 0.5 1 1.5&

= 5.# m

G& =& (1.&5 ' & 1.5) = - m

H1 =0.B# m

H& =0.4" m

H = 0.55 (romedio)

G = 0.0#" (segFn &.5.&.#.) HeemlaIando valores, se tiene2 og = 0

P5rdidas ,'r 6ricci)n

S = 0.001

erdidas = 1&.40 ' 0.001

erdidas = 0.01&4 m

Perdidas ,'r salida

HeemlaIando valores se obtiene2 a = 0


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7. &(-at'ria de ,5rdidas

erd. = e * s = 0.01&4 m

Se uede concluir que cuando se royecta con velocidades iguales las erdidas de cargas se uedendesreciar.

HeemlaIando valores en la igualdad (D)

/1 = /4 = erdidas

100.0 0.5 0.0& = .& 0.5 0.01&4

101.04& = 100."4

?JG. = 0.0B- m

o que signi*ica que no habr roblema hidrulico, uesto que la carga hidrulica en 1 es mayor que en4.

Jnclinacin de las transiciones

Transici)n de entrada

4= 1#.# o sea 1#.#21

100.0 K ."0

Transici)n de salida

4

= 14.B o sea 14.-21.& K.B5Dmbas son ms lanas que 421 luego se acetan

E& U EM A D E8 I 9 I T I $ O


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3. ?ise8ar un desarenador ara sedimentar las artEculas que conduce un canal de riego, dise8ado en tierra,con un caudal de 5 m#$s.

/l desarenador debe ser de velocidad lenta alicando2a teorEa de la simle sedimentacin/l e*ecto retardador de la turbulencia

Sabiendo que el dimetro de la artEcula es2 0.5 mm, grava21.- g$cm#, realiIar el dise8o de las 5 canoas,siguiendo el rocedimiento ense8ado en clase.

Desarr'll':

ara el dise8o del desarenador dado se rocedi a reartir el caudal total 5 m#$s, ara la distribucin decaudales de las otras canoas, teniendo como caudal unitario or canoa de 1 m#$s.

%alland' la el'cidad: utiliIando la *rmula de cam.

v=ad

Se halla aara un dimetro de 0.5 mm

v=44 0.5 = 0.#0 m$s

a; La te'ra de la si-,le sedi-entaci)n

s1

d W=k

Grmula de LMen2

?e donde se asume N = -.&5 (granos redondeados segFn Sudry)

? = 0.00005 m

s 2 1.- g$cm#

?ese6ando los datos se tiene2

W=8.250.00005(1.81) = 0.1B5 m$s


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:ambin se conoce que2

8)r-(la de &c'tti < 8'*lieni: W=3.8d -.#d

de donde :

HeemlaIando d, se tiene2W=3.80.00005 -.#'0.00005

O = 0.089

Wprom=(0.165+0.089)

2

W=0.127

L'n*it(d del desarenad'r:

As(-i-'s: =1.> -

L=hv

w=

1.40x 0.3

0.127=3.31m

Hedondeando L=.>> -

CLCULO DEL $OLUME9 DE A?UA # $OLUME9 DEL TA9UE

El anc' del desarenad'r:

b=Q

hv=

1

1.40x0.30=2.38m

Hedondeando !=2.> -

/l tiemo de sedimentacin

t=h

w=

1.40

0.127

=11.02seg.

Hedondeando !=12.>> &e*.

7olumen de agua conducida 7=!'t = 1&.0 m#

%aacidad del tanque 7=b ' h ' = 1#.44 m#

Pallando corregida2

L=khv

w


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?onde2

Q = 1.50R.v=0.#0 m$s

L = 0.>> -.

Calc(l' de las di-ensi'nes de la c'-,(erta de laad':

Q=

Cd . A02

gh

A0=

Q

Cd .2 gh

D0=0.#1B m&

(Se considera una comuerta de seccin cuadrada orque se abre hasta la mitad)

l= 0.316

l=0.5B& m

%alculo de la velocidad de salida

v=Q

A0

7=#.1B m$s.


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a; C(and' e@iste la ,resencia de la t(r!(lencia:

s1

d W=k

Grmula de LMen2

?e donde se asume N = -.&5 (granos redondeados segFn Sudry)

? = 0.00005 m

s 2 1.- g$cm#

?ese6ando los datos se tiene2

W=8.250.00005(1.81) = 0.1B5 m$s

:ambin se conoce que2

8)r-(la de &c'tti < 8'*lieni: W=3.8d -.#d

de donde :

HeemlaIando d, se tiene2

W=3.80.00005 -.#'0.00005

O = 0.089

Wprom=(0.165+0.089)

2

W=0.127

&e*+n E*iaar'66

L= hv

ww '

?e donde2

w'=

v

5.72.3h

Sabiendo que2

v=0.#0 m$s

h=1.&m

M=0.11

&e*+n Lein


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10

M=Tv =0.312

h

Pallando T2

T=0.&-

?e donde2

O=0.0-4 m$s. (redondeando)

Sabiendo que2

L= hv

ww '

HemlaIando datos tenemos2

ara M=0.1&" m$s, h=1.& m, v=0.#0 m$s y M=0.11 m$s y M= 0.0-4 m$s.

L=22.0 -

L=B.>> -

rom = 15.--

Hedondeando L=10.>>-

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