CÁLCULO HIDRÁULICO DE TUNELES CIRCULARES

Q 4.74 D 1.60

A 2.01

0.7854 1.0000

y 1.20 P 5.03 R

T 0.80 V

E 1.48 F

𝐴/𝐷^2 𝑦/𝐷 𝑃/𝐷

2√(𝑦(𝐷−𝑦)) 𝑄/𝐴𝑣^2/2𝑔+𝑦 𝑣/√(𝑔(𝐴∕𝑇))

3.1416 0.2500

0.40

2.36

0.47

𝑅/𝐷

𝑣/√(𝑔(𝐴∕𝑇))

DISEÑO HIDRAULICO DE UN ACUEDUCTO

HIDRAULICAS: GEOMETRIA:Q= 3.31 T= 4.856Y= 0.989 b= 0.9A= 2.847 H= 1.25P= 5.323 Z= 2R= 0.5348 e= 0.075V= 1.163S= 0.0006 Progresiva1: KM 0 + 450n= 0.014 Progresiva2: KM 0 + 480

LONG: 302.-TRAMO A DISEÑAR:

3.- CÁLCULO DEL ACUEDUCTO:3.1.-Cálculo de la sección del flujon en el acueducto:

V= 1.00 m/s Q= 3.31 m3/sA=Q/V= 3.31 m2

A=b*y 1.8 y= 1.84 m

3.2.-Cálculo del tipo de flujo en el acueducto:

*Caudal unitario (q): q=Q/bq= 1.839

*Tirante critico (Yc)

Yc= 0.70 m

*Velocidad critica (Vc) V=Q/Ac; Ac=b*Yc

V= 2.62 si Yc<Yn y Vc>Vn tipo de flujo subcritico

El tramo a diseñar y ser calculado empieza de la progresiva KM0 + 450 hasta KM 0 + 480 la longitud de tramo será de 30 m

b(asumido)=

𝑌𝑐=√(3&𝑞^2⁄𝑔)

3.3.- Cálculode la longitud de Transición:Lt=(T1-T2)/2tg12°31'T1=b+2Zy= 4.86 mT2= 1.80 m

Lt= 6.88 mLt= 7.00 m

*Nueva progresiva (Km)Progresiva inicial = KM 0 + 443Progresiva Final = KM 0 + 480

3.4.- Cálculo del dimensionamiento longitudinal del Acueducto:Deteminación de cotas:Cota inicial= 238.50 en la progresia KM 0 + 443

Cota final asumida = 238.45 en la progresia KM 0 + 450Cota de inicio del acueducto

3.5.-Análisis Hidraulico

3.6.-Balance de Energía entre 1y 2E1=E2+perdidas de carga

E1= 238.5 + 0.989 + (1.163^2)/19.62E1= 239.56

Pc = 0.20*(V2^2)/2g- 0.014

238.45 + y2 +

Reemplazando en Bernoulli

239.56 = 238.45 + y2 + 0.014

1.124 =

1.124 =1.124 = Y2 + 0.2068/Y2^2

0.917 m 0.000A2= 1.8 x 0.917 = 1.65 m2V2= 3.31 / 1.65 = 2.01 m/sE2= 239.573

3.7.- DETERMINACION DE LA PENDIENTE DEL ACUEDUCTO (S)

A2= 1.65 m2P2= 3.63 mR2= 0.45 m

El análisis hidráulico consiste en establecer un balance de energía entre los diferentes tramos de la estructura y comprobar que hidráulicamente funcionara.

E1=Cf1 + y1 + V12/2g

Perdida de Carga = 0.20*(V22-V1

2)/2g

E2 = Cf2 + y2 + V22/2g = V2

2/2g

V22/2g + 0.20*(V2

2/2g) -

y2 + 1.2 (V22/2g)

y2 + 1.2 (Q22/2g*b2*y2

2)

Y2=

S= 0.0023

3.8.-COTA DE LA PLANTILLA EN 3:Cf3=Cf2-S*LCf3 = 238.45 - 0.0023 * 30

Cf3= 238.381

3.9.- BALANCE DE ENERGIA ENTRE 2 Y 3:

E2= 239.573

E3=

E3= 238.381 + Y3+ pf= 0.0023 * 30 = 0.0690

239.573 = 238.381 + Y3+ 0.0690

1.123 = Y3 +

1.123 =1.123 = Y3 + 0.1724/Y3^2

Y3= 0.951 m 0.000A3= 1.71 m2V3= 1.93 m/sE3= 239.522

3.10.- BALANCE DE ENERGIA ENTRE 3 Y 4

E3 = E4 + perdidas de transición de salidaE3= 239.522

E4=

Cf4=

CF4= 239.522 - 0.989 - 0.069Cf4= 238.464

perdida total

238.5 - 238.46

0.0356

E2=E3+perdidas por fricción

Cf3 + y3 + V32/2g

V32/2g

V32/2g +

V32/2g

Y3 + (Q32/2g*b*y3

2)

Cf4 + y4 + V42/2g

E4 - Y4 - V42/2g

Ptotal1-4=

Ptotal1-4=