Mecánica de fluidos-aplicaciones

8/10/2019 Mecnica de fluidos-aplicaciones

1/16

[Escribir el ttulo del documento]

OBJETIVOS GENERALES:

Conocer, identifcar y defnir las condiciones hidrulicaspara el diseo.

-OBJETIVOS ESPECFICOS:

Conocer el tipo de seccin ms efciente para eltransporte del caudal.

Disear las secciones hidrulicas del canal de talmanera que cumpla con todas las condiciones necesariaspara su uncionamiento efciente.

CONSIDERACIONES GENERALES

El diseo hidrulico de canales consiste en reali!ar eldimensionamiento y la orma "eom#trica del canal en uncinal caudal que transporta de acuerdo a la demanda de a"uarequerida por el sistema de rie"o.

El diseo comprende la in"eniera de tra!o$ alineamiento,pendiente de ondo, secciones trans%ersales, as como laorma y dimensiones de la seccin del canal, su re%estimientoy la determinacin de las caractersticas hidrulicas como la

%elocidad y el tirante que permiten establecer el r#"imen del&u'o de a"ua en el canal.

El diseo hidrulico trata principalmente al clculo del tirantenormal que es el que corresponde para cada descar"a enuna canal con pendiente de ondo, seccin, seccintrans%ersal y ru"osidad de paredes establecidas.

(EC)*+C) DE -+D/0 E 1+D23-+C)ni%ersidad *acional de 4iura 4"ina 5


2/16


CONDICIONES HIDRULICAS Y NOHIDRULICAS PARA EL DISEO

Condicion! Hid"#$%ic&!:

a. 4or el tipo de &u'o

Donde$

6$ %elocidad 7m8s9"$ aceleracin de la "ra%edad 7m8s:9

)$ 3rea 1idrulica 7m:9

;$ Espe'o de a"ua 7m9

4ara$


3/16


(Aima efciencia hidrulica

(nima infltracin

(Aima efciencia hidrulica y mnima infltracin

Condicion! no Hid"#$%ic&!&( To)o*"&+,& d% d "$.& d% c&n&%

*os muestra el relie%e uniorme o quebrado delsuelo a lo lar"o del e'e del canal, se">n esto sedetermina la pendiente./( Go%o*,&

/rece inormacin sobre la conormacin del suelodonde

se alo'ara la ca'a del canal, nos ayudara a

determinar el talud de la ca'a y el coefciente de(annin" para canales sin re%estir.c( Condicion! &0/in.&%!

4rincipalmente se considera en el diseo de loscanales la temperatura y sus %ariaciones. +n&uyeen el ra"uado del concreto para canales re%estidos.d( Hid"o%o*,& 1id"o*"&+,&

*os permite conocer las lminas de precipitacin,as como su distribucin temporal durante el ao.

acilita el diseo de cunetas de drena'e en la bermainterna.

*os proporciona la ubicacin de los caucesnaturales que cru!a el canal y acilita la ubicacin odistanciamiento entre ali%iaderos laterales en loscanales principales.( Hid"o*o%o*,&

*os orece inormacin de los ni%eles reticos osuperfcie pie!om#trica, de tal manera de poderdisear detalles especiales de drena'e en la ca'a delcanal 7lloradores9, da suma importancia para canalesre%estidos con concreto, ya que los eectos de subpresin sobre el re%estimiento resulta per'udicial parala estabilidad de los taludes, sobre todo cuando elcanal esta %acio.

(EC)*+C) DE -+D/0 E 1+D23-+C)ni%ersidad *acional de 4iura 4"ina B


4/16


SECCI2N HIDRULICA DEL CANAL

Ti)o! d Scci3n Hid"#$%ic&

(EC)*+C) DE -+D/0 E 1+D23-+C)ni%ersidad *acional de 4iura 4"ina


5/16


6/16


Esta en uncin de la topo"raa del terreno que si"ue ele'e del tra!o y se">n el tipo del canal, sea principal osecundario.

TALUD DE UN CANAL

El talud 7!9 representa el "rado de inclinacin de loslados que orman la ca'a del canal con respecto a lahori!ontal.

Es la relacin de la proyeccin hori!ontal a la %ertical dela parte lateral del canal.

ELECCI2N DEL TALUD DE UN CANAL&6(Po" Li0i.&ci3n To)o*"#7c&

Cuando el e'e de tra!o por ruta que si"ue un canalatra%iesa una !ona topo"rfcamente accidentada 7laderaempeada9, esta se con%ierte en una limitante para laseleccin del talud, ya que obli"a a reducir el ancho de corte

(EC)*+C) DE -+D/0 E 1+D23-+C)ni%ersidad *acional de 4iura 4"ina H


7/16


de plataorma para disminuir %ol>menes eAcesi%os de corte y"aranti!ar la estabilidad del talud superior, por lo tanto elancho superfcial de la ca'a del canal tiene que disminuirlle"ando al lmite de que la inclinacin sea nula y las paredesdel canal sean %ertical 7canal de seccin rectan"ular9.

/6(Po" E!.&/i%id&d d% S$%o

Cuando los suelos en los cuales se alo'an la ca'a delcanal son de dierentes teAturas puede ser arcillosos, arenoso,rocoso, etc. que es un actor condicionante para seleccionar eltalud del canal. En estos casos el talud del canal tendr lainclinacin necesaria que "arantice su estabilidad durante eltiempo de ser%icio del canal.

A%*$no! 8&%o"! d 9 & .o0&" n % di!'o 1id"#$%icod $n c&n&%

NOTA:

4ara canales re%estidos$ I?5

4ara canales sin re%estir$ I?5.RUGOSIDAD DE LA CAJA DEL CANAL

Es la resistencia al &u'o del a"ua, que presentan losre%estimientos de los canales artifciales y la "eolo"adel cauce en los conductos naturales= se relacionaprincipalmente a las condiciones y al estado de

(EC)*+C) DE -+D/0 E 1+D23-+C)ni%ersidad *acional de 4iura 4"ina J


8/16


conser%acin de los re%estimientos. El coefciente deru"osidad depende del material, de su acabado y de sudeterioro con el tiempo.

-a ru"osidad depende del cauce y el talud, dado alas paredes laterales del mismo, %e"etacin,

irre"ularidad y tra!ado del canal, radio hidrulico yobstrucciones en el canal, "eneralmente cuando sedisea canales en tierra se supone que el canal estrecientemente abierto, limpio y con un tra!ado uniorme,sin embar"o el %alor de ru"osidad inicialmente asumidodicilmente se conser%ar con el tiempo, lo que quieredecir que en la prctica constantemente se har rente aun continuo cambio de la ru"osidad.

DISEO HIDRULICO DEL CANAL DE RIEGO

El diseo de un canal trata de la determinacin de suorma y de sus dimensiones, de establecer la necesidado no de su re%estimiento y en este >ltimo caso sutipo, as como %erifcar las condiciones hidrulicas del&u'o.

4ara el diseo de canales se debe tener en cuentaciertos actores, tales como$ tipo de material del cuerpodel canal, coefciente de ru"osidad, %elocidad mAima ymnima permitida, pendiente del canal, taludes, etc.

(EC)*+C) DE -+D/0 E 1+D23-+C)ni%ersidad *acional de 4iura 4"ina K


9/16


-aecuacin msutili!ada es lade(annin", y su

eApresin es$

L ?Caudal

7mB8s9n ?2u"osidad

) ? 3rea 7m:9

2 ? 2adio hidrulico ? 3rea de la seccin h>meda 8 4ermetroh>medo

EL TIRANTE DE AGUA ;6

yH

=3

4

Donde$

1$ )ltura del canal

(EC)*+C) DE -+D/0 E 1+D23-+C)ni%ersidad *acional de 4iura 4"ina M


10/16


y$ tirante

(EC)*+C) DE -+D/0 E 1+D23-+C)ni%ersidad *acional de 4iura 4"ina 5N


11/16


CRITERIOS PARA EL CLCULO DEL TIRANTE DE AGUA

Criterios que debe usar el in"eniero proyectista debe ser losptimos, teniendo en cuenta todos los actores de a"ua ysuelo, y del rea al cual abastecer con a"ua dicho canal.

0e necesita conocer$-a seccin de mAima efciencia hidrulica

-a seccin de mnima infltracin

SECCI2N DE 4


12/16


SECCI2N DE 4


13/16


P&"& c&n&%! "8!.ido! .n0o! !*>n % 0&."i&% d"8!.i0in.o(

DISEO DE LA SECCI2N HIDRULICADE UN CANAL DERIEGO

Est basado en la determinacin de las medidas "eom#tricase hidrulicas del canal. -as medidas "eom#tricas traba'ablespara el diseo sern medidas constructi%as.

El diseo de secciones hidrulicas ms usadas son larectan"ular y trape!oidal que son canales que deben tenerlas condiciones de mAima efciencia hidrulica y mnimainfltracin si son sin re%estir o seccin de mAimas efcienciahidrulica para canales re%estidos.

P&"& "&%i9&" % di!'o d %& !cci3n d% c&n&% !nc!&"io .n" co0o d&.o!:

El talud 7I9

El coefciente de ru"osidad 7n9

Caudal de diseo 7L9

4endiente 709.

(EC)*+C) DE -+D/0 E 1+D23-+C)ni%ersidad *acional de 4iura 4"ina 5B


14/16


E4PLEO DEL PROGRA4A ??H CANALES??@ EN ELDISEO DE SECCIONES HIDRULICAS(



15/16


CONCLUSIONES

El re%estimiento de un canal no tiene nin"una uncinestructural, sino que solo impermeabili!a el canal para

que la perdida por infltracin sea pequea -as secciones ms utili!adas para el diseo de canales

son las rectan"ulares y trape!oidales.

4ara e%itar la erosin y la sedimentacin de la ca'a delcanal, se debe hacer un buen clculo de la %elocidad dela"ua.

El pro"rama 1C)*)-E0 es una herramienta undamental

y de "ran ayuda en el diseo de secciones hidrulicas,por la rapide! con que se obtienen los resultados.

RECO4ENDACIONES

4ara la eleccin del %alor del talud de orma prctica, serecomienda un %alor de 5 para canales re%estidos y 5.

para canales sin re%estir. 0e deben considerar conscientemente todas las

condiciones hidrulicas y no hidrulicas para el diseo deun canal de rie"o.

0e recomienda usar los sotOare por la rapide! de losresultados.

4ara una mayor duracin y eecti%idad de las compuertasse recomienda capacitar a los usuarios sobre el mane'o ymantenimiento de dichas estructuras metlicas.



16/16


(EC)*+C) DE -+D/0 E 1+D23-+C)ni%ersidad *acional de 4iura 4"ina 5H

BIBLIOGRAFA

http$88corinto.pucp.edu.pe8aseimec8sites8corinto.pucp.edu.pe.aseimec8fles84PCBP)MrdidasP:NdeP:Ncar"aP:NenP:NtuberPCBP)Das.pd

6+--/* QR)2, (3S+(/.75MK59 T1idrulica de CanalesU,-ima, Editorial 1o!lo, KJ p.

6E* ;E C1/V, T1idrulica de canales abiertosU

http$88OOO.alsintec.com8inrastructure8alstomWOb.asp

http$88 OOO.mono"rafas.com8traba'os5M8canales8canales.shtml

2)*C+0C/ C/2/*)D/ DE- )G+-), TDiseo yconstruccin de canalesU

http$88OOO.asocem.or".pe8bi%i8re8dt8/18obrasWhidraulicasWri%eraWei'oo.pd
http://www.monografias.com/trabajos19/canales/canales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos19/canales/canales.shtmlhttp://www.asocem.org.pe/bivi/re/dt/OH/obras_hidraulicas_rivera_feijoo.pdfhttp://www.asocem.org.pe/bivi/re/dt/OH/obras_hidraulicas_rivera_feijoo.pdfhttp://www.monografias.com/trabajos19/canales/canales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos19/canales/canales.shtmlhttp://www.asocem.org.pe/bivi/re/dt/OH/obras_hidraulicas_rivera_feijoo.pdfhttp://www.asocem.org.pe/bivi/re/dt/OH/obras_hidraulicas_rivera_feijoo.pdfhttp://www.monografias.com/trabajos19/canales/canales.shtml

Mecánica de fluidos-aplicaciones

Documents

Transcript of Mecánica de fluidos-aplicaciones