Informediseño de canales abiertos para irrigación

8/19/2019 Informediseño de canales abiertos para irrigación

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UNCPINGENIERIA CIVIL MECANICA DE FLUIDOS II

3

I

CONTENIDOINTRODUCCIÓN.....................................................................................................................OBJETIVOS..............................................................................................................................

MEMORIA DESCRIPTIVA......................................................................................................

1.- UBICACIÓN GEOGRÁFICA:...............................................................................6

2.-TOPOGRAFÍA:........................................................................................................7

3.-TIPOS DE SUELOS:..............................................................................................7

4.- VÍAS DE ACCESO:................................................................................................7

5.- VÍAS DE ACCESO:................................................................................................76.-CARACTERÍSTICAS DEMOGRÁFICAS ECONÓMICAS:...........................8

!.-SERVICIOS BÁSICOS E"ISTENTES:................................................................8

#.- OB$ETIVO DEL PROECTO:.............................................................................8

#.1.-SITUACIÓN ACTUAL......................................................................................8

#.2.-OB$ETIVO DEL PROECTO........................................................................8

%.-TRABA$O EN CAMPO:.........................................................................................9

%.1.- &'()*+),'*+ +/0:............................................................................9

%.2.- E/7 ' *7+,'*+7 +&8)97 '* '& &'()*+),'*+ +/0:....91.- TRABA$O DE GABINETE................................................................................10

MARCO TEORICO................................................................................................................

DISEÑO DE CANALES............................................................................................................

1.-TIPOS DE FLUJOS:............................................................................................10

1.1.- &; /',)*'*+' +)*7+:....................................................................10

1.2.- &; * /',)*'*+':....................................................................................10

1.3.- &; *,':................................................................................................11

1.4.- &; ())9:..................................................................................................111.5.- &; &),*):..................................................................................................11

1.6.- &; +


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3

I

4.1.- FÓRMULA DE COLEBROO>-?@ITE:....................................................15

4.2.- FÓRMULA DE C@E:..............................................................................16

4.3.- FÓRMULA DE MANNING:..........................................................................16

4.4.- OTRAS FÓRMULA DE MANNING:...........................................................17

4.4.1.- FÓRMULA DE GANGUILLET->UTTER:...............................................17

4.4.2.- FÓRMULA DE BAIN:..............................................................................18

5.- SECCIONES DE MA"IMA EFICIENCIA @IDRAULICA:................................18

6.- SECCIONES DE MÍNIMA INFILTRACIÓN:.....................................................18

ENERGIA ESPECÍFICA Y REGIMEN CRÍTICO...............................................................

1.- DEFINICIÓN:........................................................................................................19

2.- REGIMEN CRÍTICO:...........................................................................................20

3.- GRAFICAS DEL RÉGIMEN CRITICO:............................................................21

3.1.- C)*9 '& )9)& '7 *7+)*+'+'.....................................................21

3.2.- )*9 &) '*'0) '7 *7+)*+' E+'...................................................22

4.- ECUACIONES DEL RGIMEN CRÍTICO:.......................................................23

RESALTO HIDRÁULICO......................................................................................................

GENERACIÓN DEL RESALTO @IDRÁULICO:....................................................24

TIPOS DE RESALTO @IDRÁULICO:.....................................................................25

CARACTERISTICAS DEL RESALTO @IDRAULICO:.........................................26

LONGITUD DEL RESALTO @IDRAULICO:..........................................................27

EL PERFIL SUPERFICIAL:......................................................................................27

RESALTO @IDRAULICO COMO DISIPADOR DE ENERGIA:...........................28

LAS APLICACIONES PRÁCTICAS DEL RESALTO @IDRÁULICO:.............28

FLUJO GRADUALMENTE VARIADO...............................................................................

CONSIDERACIONES FUNDAMENTALES:..........................................................29

ECUACIÓN DINÁMICA DEL FLU$O GRADUALMENTE VARIADO:................30CURVAS DE REMANSO:.....................................................................................33

CLASIFICACIÓN NOMENCLATURA DE LAS CURVAS DE REMANSO.33

ONAS DE GENERACIÓN DE LAS CURVAS DE REMANSO.....................34

PROPIEDADES GENERALES DE LAS CURVAS DE REMANSO:..............36

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL TIPO DE CURVA DEREMANSO:.............................................................................................................37

SECCIÓN DE CONTROL:...................................................................................38

MTODOS DE CÁLCULO:..................................................................................40

MTODO DE INTEGRACIÓN GRAFICA..........................................................40


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3

I

PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO:.....................................................................54

SOLUCION DE BRESSE:....................................................................................54

MTODO NUMRICO:.........................................................................................59

ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS........................................................................................

CONCLUSIONES..................................................................................................................

BIBLIOGRAFIA......................................................................................................................

NEOS.....................................................................................................................................


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3

I

INTRODUCCIÓN

E& '7+' +)


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3

I

OBJETIVOS

• * 9' &7


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3

I

MEMORIA DESCRIPTIVA

!.- UBICACIÓN GEOGRÁFICA:

REGIÓN : $**

DEPARTAMENTO : $**

PROVINCIA : C/))

DISTRITO : C/))

F+0)) 7)+'&+)&

".-TOPOGRAFÍA:E& &0) +)


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3

I

PEDREGOSIDAD SALANIDAD TETURA PENDIENTE

TRAMO ! Moderadamente pedregoso

Normal de 0-2%

Es detextra

med!a "#r$

&as! a n!'el de 0-1%

TRAMO " Moderadamente pedregoso

Normal de 0-

2%

Es de

textra

med!a

"#r(o$

3-4%

TRAMO 3 Moderadamente pedregoso

Normal de 0-

2%

Es de

textra

med!a "(o$

1-3%

• E& +/ 9' 7'& ' '7+' '7 &, 0*

#.- VÍAS DE ACCESO:

L)7 ))+'7+)7 &,+)7 '7+* 9'*9)7 / * &,) +',/&)9 K 7' /'

+'*' ))+'7+)7 ())


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3

I

%.-CARACTERÍSTICAS DEMOGRÁFICAS Y ECONÓMICAS:

E&


9/90


3

I

6.-TRABAJO EN CAMPO:

6.!.- (07''8,09 99/4;


10/90


3

I

D'+',*) '& ') 9' '0 /)) '& && 9' )9)&.

D'+',*)* 9' 9''*) 9' +)7 /)) '& && 9' &) /'*9'*+')9')9).

MARCO TEORICO

DISEÑO DE CANALESE* *0'*') 7' 9'*,*) )*)& ) *) *7+* 9'7+*)9) )& +)*7/+' 9'

&97 0'*')&,'*+' +&8)9) /)) )0) K '7+ '* *+)+ * &) )+,7').

T),


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3

I

&)7 ,9)*8)7 9' 7'* +)*7('7)&J /'9' 7' 9' ,)J 9' 079)9J

),


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3

I

E& ''+ 9' &) (779)9 '* '&)* * &) *') /'9' '/'7'*+)7'

,'9)*+' '& número de ReynoldsJ 9'*9 /:

!.5.-


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v1

Q S1

Flujo Supercrítico

v

Q

Flujo Crítico

y

v2

Q

S1

Flujo Subcrítico


3

I

E* '7+' '7+)9 '& /)/'& ;0)9 / &)7 '8)7 0)(+)*)&'7 '7 ,7/**)9 / & +)*+ 7' /'7'*+) *) ('&9)9 9' &;


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3

I

E& +)/' '7 &) ,) ,)7 ,X* /)) )*)&'7 *


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3

I

•

P49


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3

I

E& )+ 9' &) 7'*J /)) &&7 9' '7,'*+ *,' '7 '&

/9+ 9'& ') ,;)9) * &) /+'*) 2Y3 9'& )9 9&J 7''/'7) ,: A. R"3

#.- ECUACIONES PARA EL DISEÑO DE CANALES:

#.!.- FÓRMULA DE COLEBROOK-HITE:

#.".- FÓRMULA DE CHEY:

C 1# &0 6 R

>Y2 Z [Y!

V - 32 0 R S 1Y2 2 &0 > Z 1.255 \ 14.#RR320RS1Y2

V C R S 1Y2


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3

I

• V V'&9)9 ,'9)• R R)9 9&• S P'*9'*+' 9' &) &*') /99) 9' '*'0) / *9)9 9' &*0+9

L

hf

#.3.- FÓRMULA DE MANNING:E7 *) ,&) ',/) ' 0' '& &; /',)*'*+' K *,'J +


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3

I

Ceni(a %olc)nica 0.020 0.75 1.05 0.!0

Arcilla consis&en&e "$*coloidal

0.025 1.1 1.50 0.#0

Li"o al$%ial coloidal 0.025 1.1 1.50 0.#0

+i(arra * ca,as d$ras 0.025 1.'0 1.'0 1.50

-ra%a fina 0.020 0.75 1.50 1.1

$elo franco clasificadono coloidal

0.00 1.1 1.50 0.#0

$elo franco clasificado

coloidal

0.00 1.20 1.!5 1.50

-ra%a /r$esa nocoloidal

0.025 1.20 1.'0 1.#5

-ra%as * /$iarros 0.05 1.'0 1.'0 1.50

#.#.- OTRAS FÓRMULA DE MANNING:S& , *,)* 7' /'7'*+)* ) *+*)* 97 ,&)7 ',/)7 '

0'* +),


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3

I

#.#.".- FÓRMULA DE BAIN:S0'' /)) '()&) '& ''*+' C 9' C'8K &) 70'*+' '/'7* '*

*9)9'7 ,+)7:

, : C''*+' 9' 079)9 9' B)8*

$.- SECCIONES DE MAIMA EFICIENCIA HIDRAULICA:

S' 9' ' *) 7'* '7 9' ,,) ''*) 9&) )*9 /)) &)

,7,) ') K /'*9'*+' *9' '& ,)K )9)&J 7+) *9* '7+ ''9)

) * /','+ X,'9 ,*,J &) ')* ' 9'+',*) &) 7'* 9'

,,) ''*) 9&) '7:

%.- SECCIONES DE MÍNIMA INFILTRACIÓN:

S' )/&) )*9 7' ''


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3

I

T)&9 A*0& M,)

E'*)

M*,)

I*&+)*

P,'9

V'+)& %_ 2. 4. 3.1 Y 4 : 1 !55#_ 1.5616 3.1231 2.34231 Y 2 : 1 6326_ 1.2361 2.4!21 1.#5414 Y ! : 1 615_ 1.166 2.3213 1.!413 Y 4 : 1 53#_ 1. 2. 1.5

1:1 45_ .#2#4 1.656% 1.24261 ` : 1 3#4_ .!16 1.431 1.5231 ^ : 1 3341_ .656 1.2111 .%#32 : 1 2634_ .4!21 .%443 .!#23 : 1 1#26_ .3246 .64%1 .4#6#

ENERGIA ESPECÍFICA Y REGIMEN CRÍTICO

!.- DEFINICIÓN:

L) '*'0) '7/') '* &) 7'* 9' * )*)& 7' 9'*' , &) '*'0) /a&0), 9' )0) ' &K' / *) 7'* K '7+ 9)9 / &) 70'*+'')*:

E7+) ')* 7' /'9' '9 K) ' 7' +)


21/90


3

I

".- REGIMEN CRÍTICO:P)) ' * )*)& +)


22/90


3

I

3.!.- C)'*9 0( +')*'( 01 +91'0+0

E;',/& 9' )/&)* '* '& E'&:

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

ENERGIA ESPECIFICA

curva de energia epeci!ca

"intota# Q$cte

ENERGIA

TIRANTE


23/90


3

I

3.".- +)'*9 (' 004/' 01 +91'0 E+0.

0

0.%

1

0

0.1

0.2

0.3

0.4

REGIMEN CRITICO

C&'(" )*+

'*,-*/C'--C

"intota#*$cte

CAUDAL

TIRANTE

#.- ECUACIONES DEL RÉGIMEN CRÍTICO:


24/90


3

I

E* &) 70'*+' ')* , A K T '7+* '* ** 9' KJ &) ')*9'7+) )


25/90


3

I

RESALTO HIDRÁULICO

E& '7)&+ 9& 7' 9'*' , '& '*,'* 7 ' 7' /9' *)*)& /)7) 9' * '7 )*9 * &; /)7) 9' 7/'+ ) 7


26/90


3

I

TIPOS DE RESALTO HIDRÁULICO:

E& B') R'&),)+* *('7+0 9''*+'7 +/7 9' '7)&+ 9& '*)*)&'7 8*+)&'7J K)


27/90


3

I

CARACTERISTICAS DEL RESALTO HIDRAULICO:

L)7 ))+'7+)7 9'& '7)&+ 9& )* 79 )/(')9)7 /)) '9 &)7('&9)9'7 9' &; '* )*)&'7 ) ()&'7 ' /',+)* '& '7,'*+ 7*

)7*) +'*7*'7 9' +' 7/''7 ) &7 &,+'7 /',+97 / &7

,)+')&'7 ' ,/*'* '& /','+ ,;)9. E& &0) 0',+ '* '& ' 7'

/'7'*+) '& '7)&+ 7' 9'*,*) &* 9&. S' )* *('7+0)9

9''*+'7 ,)7 9' &*'7 9&7 * '&


28/90


3

I

'9 '7+) &*0+9 KY )/&) ,'99)7 9' /+'* 9' &) 7/'' /))

*','*+) 7 '77+'*) ) &)7 +'*7*'7 9' +'.

EL

PERFIL SUPERFICIAL:E& *,'*+ 9'& /'& 7/')& 9' * '7)&+ 9& '7 *''7) '* '&

97'H 9'&


29/90


3

I

('+'9'7 9' '


30/90


3

I

FLUJO GRADUALMENTE VARIADO

E7 *) &)7' 9' &; * *,'J ))+'8)9 / *) ())* 0)9)& 9'&

+)*+'J +'*'*9 ' &)7 +'7 /'*9'*+'7 '*'0)J 7/'' 9'& )0) K '&

*9 7* 9''*+'7.

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31/90


3

I

&. L' 4*,*' *0 004/' 8;1 ,894'0 01 ('


32/90


3

I

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33/90


3

I

'

E

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34/90


3

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S S

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1

F

S

S

S dx

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−

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S S

dx

dy E 2

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T v

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S

S dx

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T vS

S

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3

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gA

T Q

S

S

S dx

dy

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L)7 ')*'7 E. 5.1J E. 5.11J E. 5.12 K E. 5.13 7* 9''*+'7

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K 7' 9'*,*) * '& *,


35/90


3

I

())9 &) 0','+) 9' &)7 ()7 9' ',)*7


36/90


3

I

3 Y+ Y

Y

Y Y+ Y

ONAS DE GENERACIÓN DE LAS CURVAS DE REMANSO

T,)*9 '* *79')* &) &)7)* ')&8)9) / B)a,'+'J 9' &)7

()7 9' ',)*7


37/90


3

I

CLASIFICACIÓN DE LAS CURVAS DE REMANSO:

D' )'9 ) &7 +/7 9' /'*9'*+'7J 7' 7)


38/90


3

I

),


39/90


3

I

2 2

23 23

. .l!m l!m " $ l!m " $ 0

. E

n Q nS

R A R

∨= = =

y →∞ y →∞ y →∞

2 2 2

3

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y →∞ y →∞ y →∞

&, 9KY9 SO

y →∞

' '7/*9' ) *) &*') 8*+)& ' ,) * *0& e 7'* e

SO * '& *9 9'& )*)& '7+ 70*) ' &) 7/'' 9'& )0) '7

)7*++) ) &) 8*+)& ()7 @2J A2

PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR EL TIPO DE CURVA DE REMANSO:

E7+' /'9,'*+ /',+' /'9' &) ,) 0'*')& 9'& /'& 9'& &; &

' *7++K' *) /)+' ,K 70*)+() '* +97 &7 /


40/90


3

I

3. C)&&) K* K 9


41/90


3

I

' /)7) &) /*99)9 +) '* * &0) 9'& +),J '7+ 7' ')&8) )

+)(7 9'& '7)&+ 9&.

SECCIÓN DE CONTROL:

S' *' , 7'* 9' *+& ) )'&&) 7'* /)+&) 9' * )*)&

'* &) ' &) /*99)9 9'& &; '7 *9) /9' 7' *+&)9) ) *

*('& ''9. E7+' +/ 9' 7'* 7' *' / 97 '&','*+7 )*9

'7 /7


42/90


3

I

/'9' '9) *&'*)9 / & ' ' )0)7 )


43/90


3

I

• M+9 9' I*+'0)* 0))

•

M+9 9' I*+'0)* 9'+)• M+9 *,

MTODO DE INTEGRACIÓN GRAFICA

E7+' ,+9 '7+


44/90


3

I

L) 97+)*) ) & &)0 9'& *9 9'& )*)& 7':

2 2

1 1

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2

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1

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2

1

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K1 K K2:

D' )'9 ) &) E. 5.1! '& ()& 9' k '7 0)& )& ') 7,


45/90


3

I

PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO.

E& /'9,'*+ 9' && /)) '7+' ,+9 '7 , 70':

!. C*7+ &) 0)) KJ /)) '7+7 7' ;)* '*

,) )9')9) &7 +)*+'7 KJ *79')*9J '* & /7


46/90


3

I

9'+) K ')+) 9' &) ')* * '7 /7


47/90


3

I

2

3

1

1

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O

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S

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C y=

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48/90


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C y

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53/90


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54/90


3

I

B. CALCULO DE LAS EPRESIONES DE LOS EPONENTES

HIDRAULICOS M Y N.

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55/90


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56/90


3

I

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58/90


3

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3

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A. PROCEDIMIENTO DE INTEGRACIÓN.

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63/90


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3

I

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A. DEDUCCIÓN DE LA FORMULA.

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67/90


3

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B. PROCEDIMIENTO DE CALCULO:

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B. PROCEDIMIENTO DE CALCULO:

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I

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3

I

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PROCEDIMIENTO DE DISEÑO

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CONCLUSIONES

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'('7+,'*+J &) /',')


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I

BIBLIOGRAFIA

• @9&) 9' C)*)&'7 A


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I

NEOS

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I

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I

Informediseño de canales abiertos para irrigación

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Transcript of Informediseño de canales abiertos para irrigación