1. Diseño de Canales GLORIA

DISEÑO DE CANALES

DEFINICION

Q= MR * N° Has Z= depende del tipo de sueloS= depende del atopografiaN= rugosidad del canal

Los canales se agruapn en erocionables y los no erocionables:- Los no erocionables son los revestidos de los excavados en lecho rocoso.- Los erocionables son los no revestidos (canales de tierra).

Elementos principales para el diseño

Formulas para el diseño del canal

A= b*y+zy^2T= b+2zyP= b+2y(1+z^2)^(1/2)R= A/PF= V/(g*Ḋ)^(1/2)Ḋ= A/T

DATOS

A= AREAT= ESPEJO DE AGUAP= PERIMETRO MOJADOR= RADIO HIDRAULICOF= NUMERO DE FROUDḊ= PROFUNDIDAD HIDRAULICA

Formulas para el diseño del canal

DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.001 )

MODULO DE RIEGO =NUMERO DE Ha A IRRIGAR =

TALUD (Z) =PENDIENTE (S) =

COEF. DE RUGOSIDAD (n) =gravedad (g) =

b/Y= 1Q= 0.35

HALLAMOS LAS DIMENCIONES DEL CANAL PARA MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛)

Y= 0.494

A= 0.427063T= 1.235P= 1.42749781R= 0.29916894

F= 0.44496833Ḋ= 0.3458

0.6





𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛)

b/Y= 2Q= 0.35

Y= 0.389

A= 0.26481175T= 0.9725P= 1.26673794R= 0.20905015

F= 0.80867212Ḋ= 0.2723

0.6

HALLAMOS LAS DIMENCIONES DEL CANAL PARA SECCION DE MINIMA INFILTRACION

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛)

DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.001 ) DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.004 )

1 MODULO DE RIEGO =350 NUMERO DE Ha A IRRIGAR =0.75 TALUD (Z) =

0.001 PENDIENTE (S) =0.015 COEF. DE RUGOSIDAD (n) =9.81 gravedad (g) =

b = Y


B/Y =2(((1+Z^2)1/2)-Z)

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛)0.166=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗 ^(10/3))/(〖 (1+2.5)〗 ^(2/3)∗𝑌^(2/3) )

MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA

DISEÑO DEL CANAL PARA REVESTIDO CON CONCRETO

FLUJO SUBCRITICO

0.61.235

0.494 10.75

0.494

DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.001 ) DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.004 )



𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛)0.166=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗 ^(10/3))/(〖 (1+2.5)〗 ^(2/3)∗𝑌^(2/3) )

SECCION DE MINIMA INFILTRACION

b = 2* Y

FLUJO SUBCRITICO

0.60.97

0.389 1

HALLAMOS LAS DIMENCIONES DEL CANAL PARA SECCION DE MINIMA INFILTRACION B/Y =4(((1+Z^2)1/2)-

Z)

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛) 0.166=(〖 (2+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (2+2.5)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )

0.75

0.778


MODULO DE RIEGO = 1NUMERO DE Ha A IRRIGAR = 350

TALUD (Z) = 0.75PENDIENTE (S) = 0.004

COEF. DE RUGOSIDAD (n) = 0.015gravedad (g) = 9.81

b/Y= 1 b = YQ= 0.35


B/Y =2(((1+Z^2)1/2)-Z)

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛)0.083=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (1+2.5)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )



Y= 0.379

A= 0.25137175T= 0.9475P= 1.25034995R= 0.20104112

F= 0.86307482 FLUJO SUBCRITICOḊ= 0.2653

0.6 0.60.947

0.379 10.75

0.379





𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛)0.083=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (1+2.5)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )


b/Y= 1 b = 2* YQ= 0.35

Y= 0.304

A= 0.161728T= 0.76P= 1.11982141R= 0.14442303


0.6 0.60.76

0.304 10.75


Z)

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛) 0.083=(〖 (2+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (2+2.5)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )





b/Y= 1 b = YQ= 0.35


B/Y =2(((1+Z^2)1/2)-Z)

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛)0.074=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (1+2.5)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )


Y= 0.364

A= 0.231868T= 0.91P= 1.22535709R= 0.18922484


0.6 0.60.91

0.364 10.75

0.364





𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛)0.074=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (1+2.5)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )


b/Y= 1 b = 2*YQ= 0.35

Y= 0.292

A= 0.149212T= 0.73P= 1.09749715R= 0.13595662


0.6 0.60.73

0.92 10.75

HALLAMOS LAS DIMENCIONES DEL CANAL PARA PARA SECCION DE MINIMA INFILTRACION B/Y =4(((1+Z^2)1/2)-

Z)

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛) 0.074=(〖 (2+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (2+2.5)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )

DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.005 ) DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.001 )COEF. DE RUGOSIDAD MANPOSTERIA (n) =




b/Y= 1Q= 0.350.074=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (1+2.5)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )


𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛𝑝)

Y= 0.509

A= 0.45339175T= 1.2725P= 1.44900828R= 0.31289797

F= 0.41290678Ḋ= 0.3563

0.6

DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.005 ) DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.001 )COEF. DE RUGOSIDAD MANPOSTERIA (n) =




0.074=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (1+2.5)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛𝑝)

b/Y= 2Q= 0.35

Y= 0.416

A= 0.302848T= 1.04P= 1.30996183R= 0.23118842

F= 0.68377489Ḋ= 0.2912

0.6

0.074=(〖 (2+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (2+2.5)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )

HALLAMOS LAS DIMENCIONES DEL CANAL PARA SECCION DE MINIMA INFILTRACION

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛)

DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.001 ) DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.004 )0.02 COEF. DE RUGOSIDAD MANPOSTERIA (n) =



b = Y

HALLAMOS LAS DIMENCIONES DEL CANAL PARA MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA B/Y =2(((1+Z^2)1/2)-

Z)

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛𝑝) 11.067=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (0.0023∗2+0.0028)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )


DISEÑO DEL CANAL PARA REVESTIDO CON MANPOSTERIA

FLUJO SUBCRITICO

0.61.2725

0.509 10.75

0.509

DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.001 ) DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.004 )0.02 COEF. DE RUGOSIDAD MANPOSTERIA (n) =



𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛𝑝) 11.067=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (0.0023∗2+0.0028)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )


b = 2* Y

FLUJO SUBCRITICO

0.61.04

0.416 1


Z)

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛) 11.067=(〖 (2+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (0.0046+0.0056)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )

0.75

0.832

DATOS GENERALES DEL CANAL CON ( S = 0.004 )COEF. DE RUGOSIDAD MANPOSTERIA (n) = 0.02




b/Y= 1 b = YQ= 0.35


Z)

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛) 5.534=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (0.0023∗2+0.0028)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )


DISEÑO DEL CANAL PARA REVESTIDO CON MANPOSTERIA

Y= 0.393

A= 0.27028575T= 0.9825P= 1.27323407R= 0.21228284


0.6 0.60.9825

0.393 10.75

0.393





𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛) 5.534=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (0.0023∗2+0.0028)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )


b/Y= 1 b = 2* YQ= 0.35

Y= 0.321

A= 0.18032175T= 0.8025P= 1.1507063R= 0.15670528


0.6 0.60.8025

0.321 10.75


Z)

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛) 5.534=(〖 (2+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (0.0046+0.0056)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )





b/Y= 1 b = YQ= 0.35


Z)

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛) 4.949=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (0.0023∗2+0.0028)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )


Y= 0.377

A= 0.24872575T= 0.9425P= 1.24704651R= 0.19945186


0.6 0.60.9425

0.377 10.75

0.377





𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛) 4.949=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (0.0023∗2+0.0028)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )


b/Y= 1 b = 2*YQ= 0.35

Y= 0.308

A= 0.166012T= 0.77P= 1.12716458R= 0.14728284


0.6 0.60.77

0.308 10.75

HALLAMOS LAS DIMENCIONES DEL CANAL PARA PARA SECCION DE MINIMA INFILTRACION B/Y =4(((1+Z^2)1/2)-

Z)

𝑄=(𝐴^(5/3)∗𝑆^(1/2))/(𝑃^(2/3)∗𝑛) 4.949=(〖 (2+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (0.0046+0.0056)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )


4.949=(〖 (1+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (0.0023∗2+0.0028)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )

4.949=(〖 (2+0.75)〗^(5/3)∗〖 (𝑌)〗^(10/3))/(〖 (0.0046+0.0056)〗^(2/3)∗𝑌^(2/3) )

TRAMO 01N VAR3 CAUDAL4 TALUD

DATOS 5 SOLERADE CAMPO

TRAMO 02

N DESCRIPCION3 CAUDAL4 TALUD

DATOS 5 SOLERADE CAMPO


TRAMO 03

N DESCRIPCION3 CAUDAL

DATOS 4 TALUDDE CAMPO 5 SOLERA

RESUMEN DE FLUJO CRITICO PARA LA SECCION TRAPEZOIDAL

TRAMOS Q B ZKm 0+000 - Km 0+450 5.6892 1.6 0.75Km 0+450 - Km1+160 3.6157 1 0.75Km 1+160- Km 2+000 1.2476 0.60 0.75

CONCLUCION Se observa que calculando las dimenciones para un flujo critico el numero de froude (F) es igual a 1

RÉGIMEN CRÍTICO. Se dice que un canal, o alguna sección de él, está trabajando bajo un régimen crítico cuando:Posee la energía específica mínima para un caudal dado, o.Posee el caudal máximo para una energía especifica dada, o.Posee la fuerza específica mínima para un caudal dado.

2 32 ( )

2C C

C

b y Z yQ

g b Z y

1

3

2

gA

TQ

VALOR UND0.350 m3/s0.750 m1.15 m

VALOR UND0.350 m3/s0.750 m1.163 m


VALOR UND0.350 m3/s0.750 m1.163 m

RESUMEN DE FLUJO CRITICO PARA LA SECCION TRAPEZOIDAL

T Ac Pc Rc vc F Yc E3.0003 2.1472 3.9338 0.5458 1.269 1 0.9335 0.3892.317 1.4562 3.195 0.4558 1.242 1 0.878 0.3741.488 0.618 2.08 0.2971 1.283 1 0.592 0.390

RESOLVIENDO PARA COMPROBAR CAUDALES Y SON CORRECTOS

Se observa que calculando las dimenciones para un flujo critico

RÉGIMEN CRÍTICO. Se dice que un canal, o alguna sección de él, está trabajando bajo un régimen crítico cuando:Posee la energía específica mínima para un caudal dado, o.Posee el caudal máximo para una energía especifica dada, o.Posee la fuerza específica mínima para un caudal dado.

13

2

gA

TQ

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