Lt=3Di Lt=3Di

e=0.80m

e=0.80m

tw=0.20m tw=0.20m

10.15 m

10.15 m

1.5(y-0.15)=2.78m 6" 1

.5(y-0.15)=2.78m

tw=0.20m tw=0.20m

6" 6"

C=3.00m B B C

=3.00m

1.5(y-0.15)=2.78m 1

.5(y-0.15)=2.78m

e=0.80m

e=0.80m

VISTA EN PLANTA TRANSICION DE ENTRADA Y SALIDA SIFON #1

(A) DATOS

(1) Elemento a cruzar : Cañada

(2) Caudal : Q =4.0 m³/seg

(3) Velocidades : 1.87 m/seg 1.87 m/seg

(4) g = 9.81 m/seg²

(B) CÁLCULOS:

(6) Nivel del agua en la estación A: 73.550 m

Nivel del agua en la estación H: 73.467 m

(7) Gradiente de velocidad:

0.1784 m 0.1784 m

(8) Transición de entrada y salida:

(9) Material del tubo a usar:

(10) Diámetro del tubo:

A = Q/V = 4.0 m³/seg / 1.87 m/seg = 2.139 m²

Di =1.650 m = 65 pulg

(11) Propiedades hidráulicas:

Área del tubo = 2.140 m²

Velocidad en el tubo = 1.869 m/seg

Gradiente de velocidad en el tubo = 0.1781 m

Perímetro mojado = 5.184 m

Radio hidráulico: R = 0.413 m

(12)Coeficiente de rugosidad n = 0.013 (concreto)

(13)Pendiente de fricción : 0.000873522

V1 = V2 =

hv1= hv2=

Este sifón cruzará una cañada, por lo que requiere de

una estructura de entrada y salida en concreto. El

tipo de transición a usar será del tipo I (cubierta

partida), tanto para la entrada como para la salida.

Hormigón armadoprefabricado

Sf =

(14) Borde libre : 0.60m mínimo

0.30m adicional

Borde libre total : 0.90m

(15) Elevación banqueta del canal en la Est. A:

73.55 m + 0.90 m = 74.45 m

(16)Angulo de doblado

12 ° coseno 12° = 0.978148

seno 12° = 0.207912

(17)

Abertura vertical Ht= 1.688 m

Sello hidráulico a la entrada = 1.50 x

1.50 x 0.1781 m - 0.1784 m = 0.000m

sello hidráulico insuficiente, usar 0.076 m.

Elevación C73.55 m - 1.688 m - 0.076m

Elevación C = 71.79 m

p= 0.71 m < ¾Di = 1.238 m

Elevación B = 71.79 m + 0.714 m = 72.50 m

Elevación D :

3.629 m 0.755 m

Elevación D = 71.79 m - 0.755 m = 71.03 m

Elevación E : Elevación D + D

D = x S

Longitud tubo horizontal: 19.00 m S= 0.007

Fb normal=

Fb adic =

Fb total =

Este borde libre debe extenderse una longitud de 15 m aguas arriba del sifón invertido.

a1 =

Configuracion hidráulica de la transición de entrada:

Dhv

Diferencia de la elevaciones invertidasen la transición

¾Di

h1 = y1 =

Lhorizontal

D = 19.00 m x 0.007 = 0.1330 m

Elevación E = 71.03 m + 0.1330 m = 70.90 m(18)

Configuracion hidráulica de la transición de salida:

1.688 m

Elevación G : 72.50 m - 0.0015 m x 40.10 m

Elevación G = 72.44 m

Elevación F = Elevación G - p

p= ½ 1.651 m = 0.826 m

Elevación F = 72.44 m - 0.826 m = 71.61 m

3.629 m 0.755 m

Sello hidráulico a la salida :

1.05 + 0.826m - 1.688 m = 0.19 m

0.19 m < Ht / 6 = 0.281 m

(19) Elevación H = 72.44 - 0.0015 m * 15.00 m

Elevación H = 72.42 m

(20) 26.26 m

(21)Carga hidráulica disponible:

(22) Elev. Nivel agua en A - Elev. Nivel agua en H

73.55 m - 73.47 m = 0.0826 m

(23)

a.-

0.40x 0.178 m - 0.178 m = -0.0001 m

b.-Pérdida por fricción, hf =

26.26 m x 0.001 m = 0.02294 m

c.-

C = 0.25

2 x C x 12°/90° x 0.178 m = 0.033 m

d.-

Ht =

h2 = y2 =

Longitud sifón : Ltotal =

Pérdidas de carga hidráulica, Hl :

Pérdida por entrada, hi =

hi =

hf =

Pérdida por codos, hc =

hc = ½

Pérdida por salida, ho =

0.65 x 0.1781 m - 0.1784 m

0.000 m

0.061 m

(24)Dimensiones de la transición de entrada y salida

Dimensión y :

y =

y = 73.55 m - 72.50 m + 0.90m = 2.00m

Dimensión a :

a = (Elevación B + y) - Elevación C

a = 72.50 m + 2.00m - 71.79 m = 2.71m

Dimensión C :

D = Di / di

D = 1.650m / 1.05m = 1.6hw

Determinar valor D tabla 1, sección 2.2.6.2.1

Para D= 1.6hw , C= 1.90Di

C = 3.00 m

e = 0.80m tw = 0.20m

4 x 4 x 1.650 m = 7.00m

Dimensión B :

B = 0.303 x

B = 0.303 x 1.650 m = 0.50m

(25)Pendiente de los tubos doblados :

Tubo entre Estación C y Estación D :

Distancia Horizontal :

Dist. Horiz. = 2182.03 m - 2178.48 m

Dist. Horiz. = 3.55 m

Distancia Vertical :

Dist. Vert. = 71.79 m - 71.03 m

ho =

ho =

Hl =

(Nivel agua est. A - Elevacion B) + Fbt

hw

hw

Profundidad y espesor del detellón en latransicion, según tabla 2,item 2.2.6.2.2.2

Longitud de la transición, Lt :

Lt = Di Lt =

Di

Dist. Vert. = 0.75 m

Dist. Vert. / Dist. Horiz.

0.2125

0.2125 11.997°

Tubo entre Estación E y Estación F :

Distancia Horizontal :

Dist. Horiz. = 2204.58 m - 2201.03 m

Dist. Horiz. = 3.55 m

Distancia Vertical :

Dist. Vert. = 71.61 m - 70.90 m

Dist. Vert. = 0.72 m

Dist. Vert. / Dist. Horiz.

0.202

0.202 ###

(26)Longitud real del tubo, L :

Desde la Estación C a la Estación D :

Estación D - Estación C /

2182.03 - 2178.48 / 0.978159

3.63 m

Desde la Estación E a la Estación F :

Estación F - Estación E /

2204.58 - 2201.03 / 0.980271

3.62 m

L = 19.00 m + 3.63 m + 3.62 m

L = 26.25 m

(27)

a.-

0.40x 0.178 m - 0.178 m = 0.00000 m

b.-Pérdida por fricción, hf =

S1 =

S1 =

a1 = tang-1 a1 =

S2 =

S1 =

a2 = tang-1 a2 =

h1 = cos a1

h1 =

h1 =

h2 = cos a2

h2 =

h2 =

Pérdidas de carga hidráulica, Hl :

Pérdida por entrada, hi =

hi =

26.25 m x 0.001 m = 0.02293 m

c.-

C = 0.25

2C x ### x 0.178 m

0.03251 m

d.-

0.65 x 0.178 m - 0.178 m = 0.000 m

0.061 m

(28)Protección contra erosión :

Según item 2.2.6.5, tabla 5

Protección : Tipo 1

Solo en la transición de salida

Longitud de la protección =

Longitud de la protección = 2.63 m

hf =

Pérdida por codos, hc =

hc = ½

hc =

Pérdida por salida, ho =

ho =

Hl =

2.5 x hw

CL

Est. A = 2+156.48

Elev. A = 72.50m

Est. B = 2+171.48

Elev. B = 72.50m

Est. C = 2+178.48

Elev. C = 71.79m

Est. D = 2+182.03

Elev. D = 71.03m

Est. J = 2+191.53

Elev. J = 70.97m

Est. E = 2+201.03

Elev. E = 70.90m

Est. F =2+204.58

Elev. F = 71.61m

Est. G =2+211.58

Elev. G = 72.44m

Est. H =2+226.58

15.00 m 7.00 m 7.00 m 15.00 m

d1 = 1.05 m N.A. Elev. = 73.55m N.A Elev. = 73.47m

= 0.75 m ### Q =4.0 m³/seg S2 = 0.007 ### = 0.75 m

3.55 m Diámetro del tubo = 65 pulgs 3.55 m

19.00 m

DISEÑO SIFON INVERTIDO # 1

Ubicación: Est. 2+178.48 @ Est. 2+204.58

y1 a1 a2y2

S1 S3

h1 = 3.63 m h2 = 3.6

2 m

Elev. H = 72.42m

d2 = 1.05 m

DISEÑO SIFON INVERTIDO # 1