DISEÑO HIDRAULICO DE UNA TRANSICION

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CANAL DE INGRESO CANAL DE SALIDA Q = 0.36 m3/seg Q= 0.36 m3/seg S = 0.002 S= 0.005 f= 0.3 m f 0.3 m Z = 1 Z= 1 nC = 0.015 nC = 0.015 nm = 0.025 nm = 0.025 Anguloconver= 25 El3= 3348.5 Angulo Diverg= 27.5 Elv0= 3350.5 msnm h = 1.00 m 1.- Diseño de canales aguas arriba y aguas abajo AGUAS ARRIBA: AGUAS ABAJO Para una seccion de MEH debe cumplirse: 1/z = H/L b/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-1) b/y = 0.83 m A= by+zy^2 P= b+2y(1+z^2)^(1/2) Asumiendo: b = 0.83 y Determinando el n ponderado A= by+zy^2 P= b+2y(1+z^2)^(1/2) n = (Pm.nm^1.5+Pc.nc^1.5+Pm.nm^1.5)^(2/3)/(P)^(2/3) n.(P)^(2/3) = (Pm.nm^1.5+Pc.nc^1.5+Pm.nm^1.5)^(2/3) y = 0.427 n. (P)^(2/3) = ((2*y(1+z^2)^(1/2)*nm^(1.5)+b.nc^(1.5)) Q = A^(5/3) x S^(1/2)/n. (P)^(2/3) Q = (by+zy^2)^(2/3)/((2*y(1+z^2)^(1/2)*nm^(1.5)+b.nc^(1.5))(2/3) Resolviendo portanteos 0.160283571 Resolviendo portanteos 8.049844719 8.038081766 0.019940525 5.091168825 5.098206161 Geometria del canal ingreso Geometria del canal salida y = 0.427 y = 0.3568 b = 0.353738382 b = 0.295582798 A = 0.33 A = 0.23 P = 1.561476765 P = 1.304765596 T = 1.207738382 T = 1.009182798 f= 0.3 f= 0.3 v = 1.08 v = 1.55 2.- Calculo del ancho de la caida y el tirante de la seccion de control Previamente se calcula la energia en los puntos 1 y 2 DISEÑO HIDRAULICO DE CAIDA Página 1

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DISEO HIDRAULICO DE CAIDACANAL DE INGRESO CANAL DE SALIDA

Q= S= f= Z= nC = nm = Angulo conver= Angulo Diverg= Elv0= h=

0.36 m3/seg 0.002 0.3 m 1 0.015 0.025 25 27.5 3350.5 msnm 1.00 m

Q= S= f Z= nC = nm = El3=

0.36 m3/seg 0.005 0.3 m 1 0.015 0.025 3348.5

1.-

Diseo de canales aguas arriba y aguas abajo AGUAS ARRIBA: Para una seccion de MEH debe cumplirse: b/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-1) b/y = A= by+zy^2 P= b+2y(1+z^2)^(1/2) Asumiendo: b= 0.83 y 0.83 m AGUAS ABAJO 1/z = H/L

Determinando el n ponderado A= by+zy^2 P= b+2y(1+z^2)^(1/2) n = (Pm.nm^1.5+Pc.nc^1.5+Pm.nm^1.5)^(2/3)/(P)^(2/3) n. (P)^(2/3) = (Pm.nm^1.5+Pc.nc^1.5+Pm.nm^1.5)^(2/3) n. (P)^(2/3) = ((2*y(1+z^2)^(1/2)*nm^(1.5)+b.nc^(1.5)) y= 0.427

Q = A^(5/3) x S^(1/2)/n. (P)^(2/3) Q= (by+zy^2)^(2/3)/((2*y(1+z^2)^(1/2)*nm^(1.5)+b.nc^(1.5))(2/3) 0.160283571 8.038081766 0.019940525 Resolviendo por tanteos 5.091168825 5.098206161

Resolviendo por tanteos 8.049844719

Geometria del canal ingreso y= b= A= P= T= f= v= 0.427 0.353738382 0.33 1.561476765 1.207738382 0.3 1.08

Geometria del canal salida y= b= A= P= T= f= v= 0.3568 0.295582798 0.23 1.304765596 1.009182798 0.3 1.55

2.-

Calculo del ancho de la caida y el tirante de la seccion de control

Previamente se calcula la energia en los puntos 1 y 2

Pgina 1

H1 =

0.486 m

H2 =

0.48 m

q=

0.502 m3/seg/m

B = Q/q

0.700 m

3.-

Calculo de las transiciones Transicion de entrada B1= B2= Ancho de la base mayor Ancho de la base menor

x1=

0.173 m

T1= T2= x2= Como: 0.254 m

Espejo de agua mayor Espejo de agua menor

Lte=

0.544 m 0.500 m Adoptado

Transicion de salida

x1=

0.202 m

x2= Como:

0.155 m

Lte=

0.39 m 0.400 m Adoptado

4.-

Dimensinamiento de la caida

0.500 m

0.0254842

Longitud del pie de la caida al inicio del salto

1.596473176

Pgina 2

LD =

1.600 m

Altura del agua pegada al pie de la caida:

0.44604597

Yp =

0.400 m

Profundidad secuente menor:

0.113516485

Y1 =

0.100 m

Profundidad secuente mayor (tirantes conjugados)

0.616312901

Y2 =

0.600 m

Tirante critico

Yc = D DZYc =

1/3

0.294277461

0.300 m

Longitud del salto hidraulico: L= 6.90 (Y2 -Y1) 3.50 m

Longitud del estanque: 5.100 m

Tirante critico:

0.300 m

5.-

Longitud del tramo del canal rectangular Inmediatamente aguas arriba

Lc

=

1.06 m

6.-

Ventilacion bajo la lamina vertiente: Consiste en calcular el diametro de los agujeros de ventilacion

Pgina 3

qa

=

0.055379649 m3/seg x m

Qa

=

0.038765754 m3/seg

Considerando: L= f= 2.00 m 0.02 tuberias de fierro

0.04 m

0.001 (1/830) para aire de 20 C

Ke= Kb= Kex=

0.5 1.1 1

.(1)

Va

=

0.049357976 1/D^2

=

0.00012417 1/D^4

(2)

Reemplazando las consideraciones y 2 en 1 y resolviendo por tanteo:

D

=

0.06 m

0.04

=

0.04

OK

Determinanado el rea:

A

=

0.003

m2

Entonces colocamos tuberia de :

No Und 1 2

(pulg) 2 1

A (m2) 0.0020 0.0010 0.003

Pgina 4

y=

0.3568

0.088080326 0.017276729

Pgina 5

Diseo de transicin de entrada que conecte un canal de tierra de seccion trapezoidal y una canaleta rectangular de ho El caudal de diseo es de 10m3/seg de 0.32 m3/s

AREA= b= z= y1= v1= n= Q= = T1=

CANAL DE TIERRA 0.8704 m2 0.4 m 1.5 0.64 m 0.37 m/s 0.025 0.32 m3/s 22.5 2.32

CANALETA RECTANGULAR b= 0.3 z= 0 y2= 0.5 v2= 2.13 n= 0.015 Q= 0.32 BL= 0.2 T2= 0.3 AREA= 0.15 TRANSICION ALABEADA

X1 0.05 SI : X1