I N T E G R A N T E S: • Daniel Sánchez Tuesta • Robinson Quisquilaya Marmolejo • José Julio Sánchez Seclén Docente: • Ernaldo Caruajulca Muñoz Octubre 2014 UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL WORKING ADULT CALCULO III “Calculo del Angulo de Inclinación del Talud d Trapezoidal para lograr el Volumen Máximo”
Se utiliza el concepto de primera y segunda derivada para hallar el punto crítico, posteriormente se utilizan conceptos de Hidráulica haciendo uso de la formula de Manning para determinar el Caudal (Q), siendo variables el Área (A), Rugosidad (n), Pendiente del eje del Canal (S).
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I N T E G R A N T E S:
• Daniel Sánchez Tuesta
• Robinson Quisquilaya Marmolejo
WORKING ADULT
CALCULO III
RESUMEN
• En el presente trabajo se aplican los conocimientos de
optimización adquiridos en el curso de matemática 3 para el cálculo
del área
máxima de la sección transversal de un canal de regadío, que nos
permita obtener el volumen máximo de agua para una longitud del
canal 2.75 Km, siendo esto la distancia entre los distritos de
Huancan - Chuquis.
• Se utiliza el concepto de primera y segunda derivada para hallar
el punto crítico, posteriormente se utilizan conceptos de
Hidráulica haciendo uso de la formula de Manning para determinar el
Caudal (Q), siendo variables el Área (A), Rugosidad (n), Pendiente
del eje del Canal (S).
de cultivos agrícolas del poblado Chuquis por medio de un
canal trapezoidal de talud y base con dimensiones iguales,
con el propósito de captar el mayor volumen?
Formulación del Problema
En la actualidad se observa deficiencias para Satisfacer la
demanda de agua para el riego de 850 Hectáreas de del
Distrito de Chuquis, lo cual viene generando impactos
económicos a la población
El presente trabajo permitirá satisfacer las necesidades de
riego
de las parcelas de cultivo del poblado de Chuquis, dotando el
suficiente caudal, a través de un canal de máxima eficiencia
hidráulica, ello a su vez beneficiara a los agricultores
mejorando
la calidad en la cosecha de sus productos.
Satisfacer la demanda de agua para 850 Hectáreas de cultivos
agrícolas del poblado Chuquis, por medio de una canal
trapezoidal
de Talud y Plantilla igual con el propósito de captar el
mayor
volumen.
Determinar el ángulo de inclinación del canal con la finalidad
de
transportar el máximo volumen de agua.
Determinar el caudal máximo generado por el diseño del canal
de
riego
los que el agua circula debido a
la acción de gravedad y sin
ninguna presión, pues la
contacto con la atmosfera.
una sección de canal que pueden ser definidos por
completo por la geometría de la sección y la
profundidad de flujo. Estos elementos son muy
importantes y se utilizan con amplitud en el cálculo
de flujo.
y = tirante de agua, altura que el agua adquiere en la sección
transversal
b = base del canal o ancho de solera
T = espejo de agua o superficie libre de agua
H = profundidad total del canal
H-y = borde libre
C = ancho de corona
Fundamento Teorico
•Talud “Z”: Es la relación de la proyección horizontal a la
vertical de la
pared lateral (se llama también talud de las paredes laterales del
canal). Es
decir Z es el valor de la proyección horizontal cuando la vertical
es 1,
aplicando relaciones trigonométricas según Figura 1, se
tiene:
Tirante de agua o profundidad de flujo “y”: Es la distancia
vertical
desde el punto más bajo de una sección del canal hasta la
superficie
libre, es decir la profundidad máxima del agua en el canal.
Ancho superficial o espejo de agua “T”: Es el ancho de la
superficie
libre del agua.
Área mojada o área hidráulica “A”: Es la superficie
ocupada
por el líquido en una sección transversal normal
cualquiera.
Perímetro mojado “P”: Es la parte del contorno del
conducto
que está en contacto con el líquido.
Radio hidráulico “R”: Es la relación del área mojada
con
respecto a su perímetro mojado, el radio hidráulico es la
dimensión característica de la sección transversal, hace las
funciones del diámetro en tuberías.
•Profundidad hidráulica “D” o profundidad media “y”: Es
la
Resisten la
No tienen
produce significativas pérdidas por
extremos hasta el 50% del total del agua
conducida en los canales
Cálculos
Se desea calcular el ángulo del Talud de un canal de irrigación
abierto
trapezoidal, de tal manera que el volumen del canal sea máximo. Se
sabe
que el canal será revestido con concreto de resistencia f’c=175
kg/cm2
para aprovechar las aguas de la quebrada de Secsevado
– Huantuc y lo
conduzca al Distrito de Chuquis – 02 de Mayo
– Huánuco que nos permita
abastecer la demanda de agua de 850 Hectáreas de cultivos de
la
población.
Conclusiones
Para lograr un volumen máximo de agua en un Canal Trapezoidal de
una determinada longitud se debe maximizar el área de la sección
transversal.
Se determino que el ángulo para lograr una sección transversal
optima de un canal trapezoidal es de 60°, para una base y Talud de
las mismas dimensiones.