Mecánica de Fluidos II Ingeniería Civil - VI

CAUDAL MINIMO EXISTENTE : 100 l/s

CAUDAL MAXIMO EXISTENTE : 200 l/s

MODULO DE RIEGO : 1.2 l/s/ha

HECTAREAS : 265 ha

a) HALLANDO EL CAUDAL DE DISEÑO Qd = Caudal de diseño

Q = 318 l/s Qd = 1.1* Q

Qd = 349.8 l/s

Qd = 0.350 m3/s

b) HALLANDO LA PENDIENTE - SEGÚN TOPOGRAFIA

PENDIENTE OPTIMA, SEGÚN TOPOGRAFIA

S = 0.7 % = 0.007 m/mOBSERVACIÓN:

c) Talud (z)Canal poco profundo

Roca con buenas condiciones Vertical

d) Coeficiente de rugosidad (n)

buenas medianas PromedioCanales revestidos con concreto 0.014 0.016 0.015

SE TOMARA EL COEFICIENTE PROMEDIO

n = 0.015

DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO EN EL CENTRO POBLADO DE UTUTUPAMPA - OLLEROS - HUARAZ - PERU

SOLO TRABAJAREMOS CON ESTA PENDIENTE YA QUE ES LA PENDIENTE LIMITE ENTRE EL FLUJO SUBCRITICO Y SUPERCRITICO

DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO

Mecánica de Fluidos II Ingeniería Civil - VI

e) Ancho de Solera (b)

SEGÚN TABLA 2.7. Ancho de solera en función del caudal

Caudal Q (m3/s) Ancho de solera (m) Menor a 0.100 0.30 entre 0.100 y 0.200 0.5 entre 0.200 y 0.400 0.75 mayor a 0.400 1

PARA EL DISEÑO SEGÚN EL CAUDAL, ESCOGEMOS:

b = 0.75 m

f) Borde Libre (B. L.)

Para canal revestido B.L. = Y/5

En relacion con el caudal se tiene:

Caudal Q (m3/s) B. L. (m)< a 0.5 0.3

> a 0.5 0.4

En relacion al ancho de solera:

Ancho de solera (m) B.L. (m)Hasta 0.80 0.40

de 0.80 a 1.50 0.50de 1.50 a 3.00 0.60

de 3.00 a 20.00 1.00

Según La US BUREAU OF RECLAMATIONB.L: en pies Y : en pies

C = 1.5 si es menor a 20 pies3/s y 2.5 mayor a 20 pies3/s

g) Ancho de Corona

Para aplicación final, se usara un mínimo B. L. de 0.20m, nunca un valor menor al indicado

Por ser un canal que pasa al lado de un unico camino de acceso a las zonas de cultivos, se recomienda no construir el ancho de corona. Sugerimos dejar un metro

de terreno sin sembrar a ambos lados del canal.

DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO

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DISEÑO DEL CANAL

SECCION DE MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA

Q = 0.350 m3/sn = 0.015 S = 0.007 m/m

A = 2 y^2p = 4 y

0.000246653

A^5 = 32 y^10 A^5/p^2 = 2 y^8p^2 = 16 y^2

POR LO TANTO -> y = 0.3246 mb = 0.6492 m

UTILIZAREMOS LA BASE = 0.70 mTIRANTE = 0.3246 m

DATOS DEL CANAL

Y1 = 0.3246 m b = 0.70 mp = 1.2984 m A = 0.2272 m^2R = 0.175 m T = 0.7 mv = 1.5396 m/s F = 0.8628E = 0.4454 m-Kg/Kg Tipo de Flujo = Subcritico

Por ser un canal que pasa al lado de un unico camino de acceso a las zonas de cultivos, se recomienda no construir el ancho de corona. Sugerimos dejar un metro

de terreno sin sembrar a ambos lados del canal.

PARA EL DISEÑO DEL CANAL COMPARAREMOS TANTO LA MAXIMA EFICIENCIA, LA MINIMA INFLITRACION Y EL PROMEDIO DE AMBOS PARA PODER HALLAR LA BASE DEL CANAL

DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO

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SECCION DE MINIMA INFILTRACION

Q = 0.350 m3/sn = 0.015 S = 0.007 m/m

A = 4 y^2p = 6 y

0.000246653

A^5 = 1024 y^10 A^5/p^2 = 28.4444444 y^8p^2 = 36 y^2

POR LO TANTO -> y = 0.2329 mb = 0.9316 m

UTILIZAREMOS LA BASE = 0.90 mTIRANTE = 0.2329 m

DATOS DEL CANAL

Y1 = 0.2329 m b = 0.90 mp = 1.3974 m A = 0.2096 m^2R = 0.15 m T = 0.9 mv = 1.6689 m/s F = 1.1041E = 0.3749 m-Kg/Kg Tipo de Flujo = Supercritico

DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO

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PROMEDIO

Q = 0.350 m3/sn = 0.015 S = 0.007 m/m

A = 3 y^2p = 5 y

0.000246653

A^5 = 243 y^10 A^5/p^2 = 9.72 y^8p^2 = 25 y^2

POR LO TANTO -> y = 0.2664 mb = 0.7992 m

UTILIZAREMOS LA BASE = 0.80 mTIRANTE = 0.2664 m

DATOS DEL CANAL

Y1 = 0.2664 m b = 0.80 mp = 1.332 m A = 0.2131 m^2R = 0.16 m T = 0.8 mv = 1.8771 m/s F = 1.1612E = 0.446 m-Kg/Kg Tipo de Flujo = Supercritico

DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO

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RESULTADOS

SECCION DE MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA

b = 0.70 m F = 0.8628

Tipo de Flujo = Subcritico

SECCION DE MINIMA INFILTRACION

b = 0.90 m F = 1.1041

Tipo de Flujo = Supercritico

PROMEDIO

b = 0.80 m F = 1.1612

Tipo de Flujo = Supercritico

OBTENIDOS LOS RESULTADOS DE MAXIMA EFICIENCIA, MINIMA INFILTRACION Y EL PROMEDIO DE AMBOS, TOMAREMOS LA DECISION DE UTILIZAR LA MAXIMA EFICIENCIA, YA QUE EN ELLA SE OBTIENE UN FLUJO SUBCRITCO, LO CUAL ES LO OPTIMO PARA EMPEZAR EL DISEÑO DEL CANAL, YA QUE SI TOMARAMOS EL PROMEDIO CON UN FLUJO SUPERCRITICO, NUESTRO CANAL SUFRIRÍA DE SOCAVACIÓN YA QUE LA ENERGIA QUE SE PRODUCE ES MUY FUERTE Y DAÑARIA MUY RAPIDO LAS PAREDES DE DICHO PROYECTO.

DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO

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HALLANDO EL TIRANTE NORMAL

UTILIZANDO EL HCANALES, HALLAMOS EL TIRANTE NORMAL

TIRANTE NORMAL : 0.3016 m

CONSIDERACIONES PARA EL BORDE LIBRE

Para canal revestido B.L. = Y/5B.L. = 0.06 m

En relacion con el caudal se tiene:

Q = 0.350 m3/sB.L. = 0.30 m

En relacion al ancho de solera: b = 0.70 m

B.L. = 0.40 m

Consideracion mínima de borde libre: B.L. = 0.20 m

Según La US BUREAU OF RECLAMATIONQ (0.350 m3/s): 12.36 pie3/s B.L. = 1.22 pieY (0.3016 m) : 0.99 pie B.L. = 0.37 m

C = 1.5

BORDE LIBRE(PROMEDIO) = 0.27 m

DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO

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DATOS FINALES

Q = 0.350 m3/s b = 0.70 mH = 0.60 mY = 0.3016 m

BL = 0.27 mA = 0.21 m2

SEGÚN NUESTRO CALCULOS, TOMANDO TODOS LOS VALORES DE BORDE LIBRE UTILIZAREMOS EL PROMEDIO 0.27m

DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO