“FACULTAD DE INGENIERIA ARQUITECTURA Y URBANISMO”

“ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL”

RESUMEN EJECUTIVO

ESTUDIO ELABORADO POR: GRUPO N° 07

INFORME ELABORADO POR LOS INTEGRANTES:

DE LA CRUZ AZULA LUIS FERNANDEZ RIOS JOSEPH LINARES FLORES JEAN JORGE

DOCENTE:MSc. Ing. ARBULÚ RAMOS JOSE DEL

CARMEN

FECHA DE ENTREGA:

16/02/2015PIMENTEL – PERU

INDICEESTRUCURAS DE REGULACION II.....................1

I. RETENCION CON CAIDA........................1

1. descripción: ………………….1

2. Consideraciones de diseño.-.............1

II. ENTRADA DE RETENCION Y TUBERIA3

1. Descripción y objetivo:.......................3

2. Aplicación. -l..........................................3

3. Consideraciones de diseño...............3

4. Ejemplo de diseño (VER ANEXO 2). 4

III. ENTRADA DE CONTROL Y TUBERIA4

1. Descripción y Propósito.....................4

2. Aplicación..............................................4

3. Consideraciones de diseño.-.....................5

ESTRUCURAS DE REGULACION II

Una estructura de regulación en un sistema de riego abierto se utiliza para regular el flujo que pasa a través de la estructura, para controlar la elevación de la superficie del agua del canal aguas arriba, o ambas cosas. Las estructuras que realizan estas funciones son:

I. PARTIDORESII. RETENCIONES

III. RETENCIONES CON CAIDAIV. ENTRADA DE RETENCION Y

TUBERIAV. ENTRADA DE CONTROL Y

TUBERIA

La regulación se logra con presas, tomas de control, ataguías y compuertas deslizantes. Entradas de control (Fig. 1) están diseñados para regular la superficie del agua del canal dentro de unos límites determinados. Ataguías y compuertas deslizantes se ajustan según sea necesario. Cuando se requiere la medición en la estructura, se pueden utilizar vertederos.

I. RETENCION CON CAIDA 1. descripción: Retención con

caída son estructuras que proporcionan un medio para hacer pequeños cambios en las elevaciones de solera del canal. La estructura combina la función de una caída vertical con los de una Retención.

Las figuras 1.1 a 1.5 muestran estructuras retención con caída típica.

Fig. 1.1. Operador quitando ataguías de una estructura de Retención con caída.

Desvíos con orificio en el fondo de Constante de carga. REF. DESIGN OF CANAL SMALL STRUCTURES (USBR

1978) PAG. 162

Fig. 1.2. Retención con caída de concreto. Agua aguas arriba reteniendo

al principio de muro de retención. La descarga es

10 cfs. REF. DESIGN OF CANAL SMALL STRUCTURES (USBR 1978)

PAG. 162

2. Consideraciones de diseño.-La caída vertical a través de este tipo de estructura en un canal sin revestimiento está generalmente limitada a 3 pies para capacidades de canal de 70 cfs (pies cúbicos por segundo) y menos y 1.5 pies para mayor capacidad. En las secciones revestidas en estas estructuras se han utilizado por caídas verticales hasta aproximadamente 8 pies.

Para Las caídas más grandes, las consideraciones económicas y de estabilidad pueden indicar el uso de otro tipo de estructura.

La retención con caídas están diseñadas para cumplir con los mismos requisitos para retenciones como filtración, la estabilidad, la velocidad y la seguridad. Además, la estructura debe ser lo suficientemente largo para contener el

agua que cae y proporcionar una poza de amortiguación para controlar la turbulencia aguas abajo. Paredes de desbordamiento en cada lado de la abertura de la retención permiten que el exceso de agua en el canal para pasar por el retención con entrada de la misma manera que a través de una Retención.

1. Aplicación.- la retención con caída se encuentran en un canal donde se requiere un pequeño cambio en el grado. Se hace el mejor uso de las características duales de esta estructura cuando se coloca donde normalmente se encuentra una Retención.

2. Ejemplo de diseño.- ANEXO 1 para Seleccionar una estructura de retención con caída ha de ser utilizado en un canal con una capacidad de 50 cfs y una profundidad de agua de 2,75 pies. Supongamos que el perfil de canal muestra elevación A, la calificación del fondo en el extremo aguas arriba de la estructura, para ser 1207,18 y C

Elevación del grado inferior en la C, extremo de aguas abajo de la estructura, para ser

1.205,92. El cambio en el grado entonces es:

Elevación A 1207.18Elevación C. 1.205,92Cambio en el grado 1.26 pies

Consultar la figura 1.6, que muestra un número de registro de entrada, descenso estructuras con dimensiones estándar de una caída en el grado de hasta 1,5 metros. No hay una estructura que aparece para una capacidad del canal de 50 pies3/s. Por lo tanto, a partir de la tabla de la figura 1.6 selecciona estructura del número 1 1, que tiene la

siguiente capacidad más grande, o 52 pies3/s Si más de una estructura es mencionado para la capacidad requerida, elegir la estructura más económica que mejor se ajuste a la sección del canal. Si las puertas se van a utilizar, la disponibilidad de tamaños de compuerta puede influir en la elección de la estructura.

Determinar la elevación B:

De la figura 1.6, dimensión C de estructura del número 11 es de 3,25 metros y la caída en el suelo es de 1,5 metros.

Elevación A 1207.18aguas arriba de profundidad normal de agua 2.75elevación de la superficie normal del agua aguas arriba 1209.93

La parte superior de la pared de verificación se establece en o ligeramente por encima de la elevación de la normal de aguas arriba río arriba

La elevación de la parte superior de la pared de verificación 1209.93Dimensión C - 3.25

1206.68

Disminución de la planta - 1.5Elevación B 1205.18

Elevación B debe ser igual o inferior a la elevación C. Si la elevación B es mayor que la elevación C, una estructura con una mayor dimensión C debe ser seleccionado.

Determinar la elevación de la superficie del agua río abajo:

Puesto que no hay cambio en las propiedades de los canales en la estructura, aguas abajo profundidad normal de agua es igual a la profundidad normal de agua río arriba.

Elevación C 1205.92Normal del agua aguas abajo elevación de la superficie 2.75Elevación de la superficie normal del agua aguas abajo 1208.67

Las transiciones se proporcionan como se requiere para adaptarse a la estructura a la sección transversal del canal y en canales sin revestimiento del canal debe ser protegida por encima y por debajo de la estructura para prevenir la erosión.

Ver gotas de capacidades entre 60 y 100 metros cúbicos por segundo se muestran en la figura

1.7. Para las estructuras con una caída en el suelo de 3 pies, ver figura 1.8.

II. ENTRADA DE RETENCION Y TUBERIA

1. Descripción y objetivo:

La entrada de retención y la tubería es una estructura de tipo caja en el extremo aguas arriba de una tubería (ver fig. 2.1). La entrada a la caja es una apertura que ofrece para la instalación de cualquiera de una compuerta o ataguías. Tablas Walk cubre la parte superior de la caja proporcionan una plataforma para el funcionamiento de la compuerta o ataguías.

El propósito de una entrada de retención y tubería es mantener una superficie de agua en una elevación requerida para entregas de LATERALES de aguas arriba con los flujos parciales en el canal. Al cerrar parcialmente la entrada de la compuerta o con ataguías, la superficie de agua del canal puede ser controlado para la elevación deseada.

2. Aplicación. - La entrada de retención y tubería se combina con y se utiliza en el extremo aguas arriba de estructuras tales como cruces de carretera, sifones invertidos, gotas de tuberías, tubos y conductos en donde se requiere la capacidad de

proporcionar una superficie de agua comprobado en el canal.

Figure 2.1. Entrada de retención 42 pulgadas de diámetro tubería del sifón.

REF. DESIGN OF CANAL SMALL STRUCTURES (USBR 1978) PAG. 162

3. Consideraciones de diseñoa) Transiciones aguas arriba. - La

transición de la sección del canal produce un cambio suave de la velocidad del canal a la estructura y proporciona un cambio gradual en la elevación solera desde el canal a la abertura en la estructura.

b) La protección. - La protección se utiliza a menudo junto a las estructuras en tierra - canales revestidos en que puedan producirse erosión. Para el diseño de la protección ver la discusión sobre la protección en el subcapítulo VII B.

c) Abertura de entrada. - El área de la abertura de entrada debe ser proporcional a limitar la velocidad de flujo de diseño a aproximadamente 3,5 pies por segundo (1.07m/s). Esta velocidad se considera como el máximo deseable para facilidad de manejo stoplog.

d) paredes laterales.- Las paredes laterales deben tener una elevación de la parte superior

igual a la elevación de la superficie normal de agua canal, independientemente de la elevación de la superficie control del agua. Si la entrada de la estructura está cerrada inadvertidamente o mal regulada, el flujo en el canal se desbordará sobre las paredes laterales de entrada y de cierre. Cuando se selecciona una compuerta deslizante de la tabla de dimensiones (fig. 2.2), la elevación de la parte superior de la compuerta, cuando está cerrado, será aproximadamente a la misma altura que la parte superior de las paredes laterales. Si el tamaño exacto de la compuerta seleccionada no está disponible en fabrica, se utiliza el siguiente mayor altura disponible, la compuerta más alta cuando se cierra con el flujo de diseño en el canal puede causar que el borde libre del canal a sea inferior 0,5 pies como se habrá aumentado la elevación del agua resultante.

e) Muro de carga.- El muro de carga en el extremo de la tubería de la caja conserva movimiento de tierras; establece empotramiento tubería; y por su extensión horizontal en las orillas del canal y la extensión vertical por debajo de la tubería, sirve como un punto de corte filtración.

f) Planta de la caja de entrada y tubería invertida.- La elevación invertido de la Caja de Suelo se fija en la misma elevación que la solera de la tubería. Se estableció la tabla de dimensiones que se muestran en la figura 3-38 para ajustar el tubo invertido lo suficientemente bajo como para permitir pérdidas hidráulicas a través de la abertura de entrada y la entrada de la tubería, evitando así remanso en el canal por

su caudal de diseño. Se proporciona una pérdida mínima de 0,5 de la altura de velocidad en la tubería.

g) Diámetro de tubería.- La tubería está dimensionada por pasos de diseño discutidos en los párrafos respectivos de los cruces de carreteras, sifones invertidos, caídas de tuberías, y conductos de tuberías.un diámetro adecuado para que la velocidad en la tubería no excederá el siguiente:

a. 5 pies por segundo (1.5 m/s) para un cruce de carreteras o una estructura similar, tales como un sifón invertido corta que tiene una transición de salida de concreto

b. 3.5 pies por segundo (1.07 m/s) para una caída de tuberías, teniendo sólo una transición tierra en la salida.

c. 5 pies por segundo (1.5 m/s) para una caída de tubo que tiene una transición de salida de concreto.

d. 10 pies por segundo para un sifón relativamente largo invertida que tiene una transición de salida de concreto.

e. 12 pies por segundo para una caída de tubería o conducto de tubería que tiene una salida desconcertado o una salida con pozo para calmar las aguas.

4. Ejemplo de diseño (ver fig. 1.9).- Supongamos que se requiere un tubo de caída para transmitir el agua del canal a menor elevación. Además suponga que se requiere una retención en la entrada de la caída para elevar la superficie del agua del canal a una elevación requerida para la entrega a un lateral. (VER ANEXO 2)

III. ENTRADA DE CONTROL Y TUBERIA

1. Descripción y Propósito Una entrada de control y la tubería es una estructura de caja de hormigón con una ranura en forma trapezoidal para el control de la superficie del agua aguas arriba, las paredes laterales de desbordamiento, y una entrada a un tubo en el testero caja (véase la fig. 3 - l).El propósito de la entrada de control es para evitar la reducción de la superficie de agua del canal para una serie de flujos entre el caudal de diseño y aproximadamente 0,2 de caudal de diseño Además, la entrada proporciona una superficie de agua controlado para desvíos.

2. Aplicación. -La Entrada de control y la tubería se utiliza a veces en los extremos de aguas arriba de estructuras tales como gotas de tuberías y conductos de tubería donde el control hidráulica de la superficie de agua del canal aguas arriba es en las entradas para todos los flujos. Ocasionalmente también se utiliza en la entrada de sifones invertidos para evitar reducción superficie del agua que puede ocurrir para los flujos de menos de caudal de diseño.

3. Consideraciones de diseño.- (a) transición de tierra aguas arriba.- La transición se utiliza para efectuar un cambio gradual de anchura de la base del canal a la de la estructura y, al hacerlo, producir un cambio de velocidad más uniforme del canal a la estructura. La transición es invertido nivel desde la solera de la ranura se fija en la elevación invertido canal.

(b) protección de la erosión. -Protección Se utiliza adyacente a controlar y entradas de tuberías en tierra canales para prevenir la erosión resultante de las

altas velocidades. Para el diseño de la protección ver la discusión sobre la protección, subcapítulo VII B.

(c) Control ranura. -La Apertura o control ranura en forma trapezoidal está diseñado para controlar profundidades y velocidades del agua del canal aguas arriba de todos los flujos entre el caudal de diseño y unos 0,2 de caudal de diseño. Para cualquier flujo en este rango de la ranura hace que la profundidad del agua del canal aguas arriba para estar en o muy cerca de la profundidad normal evitando con ello el aumento de las velocidades que de otro modo podrían causar erosión canal. La elevación de la solera ranura debe ser igual a la elevación invertido canal de aguas arriba. La profundidad de la ranura debe ser igual o ligeramente superior a la profundidad en el canal para el flujo normal. El ancho de fondo, ancho superior y laterales pendientes de la ranura puede ser determinada por el procedimiento mostrado en el ejemplo de diseño (ver Sec. 2-2.

Una ranura de control que requiere un poco más de energía que la disponible a partir de condiciones de flujo normales en el canal hará que un muy pequeño aumento de la elevación de la superficie del agua en el canal aguas arriba, pero esta es una condición aceptable. Para el caso crítico de flujo de canal en o cerca de diseño completo Q, el aumento de la superficie del agua se reduce al mínimo por una porción del flujo de ser capaz de desbordar las paredes laterales.

(d) desbordamiento en las paredes laterales. -Estas Paredes, con las tapas a la misma altura que la parte superior de la ranura, prevén desbordamiento de emergencia en la caja en el caso de que haya una obstrucción en la ranura o el flujo en el canal es mayor de lo normal. Las paredes laterales deben ser de longitud suficiente para permitir el flujo

de diseño para sobrepasan a las paredes laterales con bloqueo completo de la ranura. Bancos de canales deben tener un borde libre suficiente para la superficie de agua más alta necesaria para desbordar estas paredes. La longitud de las paredes laterales

(Fig. 3-39) están diseñados para proporcionar alrededor de 0,5 pies de borde libre banco de canales basado en la figura l-9.

(e) muro de carga . –el muro de carga conserva movimiento de tierras canal, incrusta el extremo de entrada de la tubería, y por su extensión en la tierra a continuación y en cada lado de la tubería, sirve como punto de corte para reducir la filtración del canal.

(f) Ancho de la caja de entrada. .- El ancho mínimo debe ser el más grande de cualquiera de 6 pulgadas más ancho ranura o 6 centímetros más adentro diámetro de la tubería.

(g) elevación de la entrada invertida.- Esta elevación es la misma que la elevación invertido abertura de la tubería y debe ser lo suficientemente baja para que la superficie del agua en la abertura de la tubería necesaria para transmitir el flujo en la tubería no hará que la elevación de la superficie del agua del canal aguas arriba hasta exceda normal. Los valores de R, de uso común velocidades llenas de tubos de 3,5, 5, 10 y 12 metros por segundo, en la tabla de dimensiones en la figura 3-39, se establecieron para evitar la entrada de la tubería de control del agua del canal superficie. Se proporciona una mínima pérdida de carga de velocidad 0,5 tubería. La dimensión R es ligeramente mayor que el diámetro de la tubería más carga de velocidad tuberías 1,5.

(h) diámetro de la tubería.-La tubería está dimensionada por procedimientos discutidos en los párrafos de carretera

cruces, sifones invertidos, caídas, y rampas. En general, el criterio para determinar un tamaño de tubería para una estructura que tiene una entrada de control y tubería es proporcionar un tubo de diámetro lo suficientemente grande como para que la velocidad de la tubería no excederá el siguiente:

(1) 5 pies por segundo si una transición de salida concreta se proporciona en un cruce de carreteras o una estructura similar tal como un sifón invertido corto,

(2) 3.5 pies por segundo para una caída de tubería que tiene sólo una transición de tierra a la salida,

(3) 5 pies por segundo para una caída de tubo que tiene una transición de salida de hormigón,

(4) 10 pies por segundo para un sifón invertido relativamente largo que tiene una salida concreta transición, o

(5) 12 pies por segundo para una caída de tubería o un conducto de tubería que tiene una salida desconcertada o un cuenco amortiguador. Después de la velocidad máxima permitida tubería se ha determinado, el diámetro de la tubería.

ANEXO 1 (EJEMPLO N°01)

Figure:1.6 Standard checkdrop structures. Q less than 70 cfs. 103-D-1210

FIG. 2.2

ANEXO N°3

Fig. 3.39

ANEXO N° 4

BIBLIOGRAFIA:

1.1. DESIGN OF SMALL CANAL STRUCTURE-UNITE STATES DEPARTAMENT OF THE INTERIOR Bureau of Reclamation.

• AUTHOR:A. J. Aisenbrey, Jr.R. B. HayesH. J. WarrenD. L. Winsett

R. B. Young• YEAR:

1978 • NUMBER OF PAGE:

PAG.139-1781.2. Regulating Structures for

Canal Flows•• YEAR:

May 2005• VOLUME AND EDITING:

Modulo 3