Mecánica de Fluidos II Ingeniería Civil - VI
CAUDAL MINIMO EXISTENTE : 100 l/s
CAUDAL MAXIMO EXISTENTE : 200 l/s
MODULO DE RIEGO : 1.2 l/s/ha
HECTAREAS : 265 ha
a) HALLANDO EL CAUDAL DE DISEÑO Qd = Caudal de diseño
Q = 318 l/s Qd = 1.1* Q
Qd = 349.8 l/s
Qd = 0.350 m3/s
b) HALLANDO LA PENDIENTE - SEGÚN TOPOGRAFIA
PENDIENTE OPTIMA, SEGÚN TOPOGRAFIA
S = 0.7 % = 0.007 m/mOBSERVACIÓN:
c) Talud (z)Canal poco profundo
Roca con buenas condiciones Vertical
d) Coeficiente de rugosidad (n)
buenas medianas PromedioCanales revestidos con concreto 0.014 0.016 0.015
SE TOMARA EL COEFICIENTE PROMEDIO
n = 0.015
DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO EN EL CENTRO POBLADO DE UTUTUPAMPA - OLLEROS - HUARAZ - PERU
SOLO TRABAJAREMOS CON ESTA PENDIENTE YA QUE ES LA PENDIENTE LIMITE ENTRE EL FLUJO SUBCRITICO Y SUPERCRITICO
DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO
Mecánica de Fluidos II Ingeniería Civil - VI
e) Ancho de Solera (b)
SEGÚN TABLA 2.7. Ancho de solera en función del caudal
Caudal Q (m3/s) Ancho de solera (m) Menor a 0.100 0.30 entre 0.100 y 0.200 0.5 entre 0.200 y 0.400 0.75 mayor a 0.400 1
PARA EL DISEÑO SEGÚN EL CAUDAL, ESCOGEMOS:
b = 0.75 m
f) Borde Libre (B. L.)
Para canal revestido B.L. = Y/5
En relacion con el caudal se tiene:
Caudal Q (m3/s) B. L. (m)< a 0.5 0.3
> a 0.5 0.4
En relacion al ancho de solera:
Ancho de solera (m) B.L. (m)Hasta 0.80 0.40
de 0.80 a 1.50 0.50de 1.50 a 3.00 0.60
de 3.00 a 20.00 1.00
Según La US BUREAU OF RECLAMATIONB.L: en pies Y : en pies
C = 1.5 si es menor a 20 pies3/s y 2.5 mayor a 20 pies3/s
g) Ancho de Corona
Para aplicación final, se usara un mínimo B. L. de 0.20m, nunca un valor menor al indicado
Por ser un canal que pasa al lado de un unico camino de acceso a las zonas de cultivos, se recomienda no construir el ancho de corona. Sugerimos dejar un metro
de terreno sin sembrar a ambos lados del canal.
DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO
Mecánica de Fluidos II Ingeniería Civil - VI
DISEÑO DEL CANAL
SECCION DE MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA
Q = 0.350 m3/sn = 0.015 S = 0.007 m/m
A = 2 y^2p = 4 y
0.000246653
A^5 = 32 y^10 A^5/p^2 = 2 y^8p^2 = 16 y^2
POR LO TANTO -> y = 0.3246 mb = 0.6492 m
UTILIZAREMOS LA BASE = 0.70 mTIRANTE = 0.3246 m
DATOS DEL CANAL
Y1 = 0.3246 m b = 0.70 mp = 1.2984 m A = 0.2272 m^2R = 0.175 m T = 0.7 mv = 1.5396 m/s F = 0.8628E = 0.4454 m-Kg/Kg Tipo de Flujo = Subcritico
Por ser un canal que pasa al lado de un unico camino de acceso a las zonas de cultivos, se recomienda no construir el ancho de corona. Sugerimos dejar un metro
de terreno sin sembrar a ambos lados del canal.
PARA EL DISEÑO DEL CANAL COMPARAREMOS TANTO LA MAXIMA EFICIENCIA, LA MINIMA INFLITRACION Y EL PROMEDIO DE AMBOS PARA PODER HALLAR LA BASE DEL CANAL
DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO
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SECCION DE MINIMA INFILTRACION
Q = 0.350 m3/sn = 0.015 S = 0.007 m/m
A = 4 y^2p = 6 y
0.000246653
A^5 = 1024 y^10 A^5/p^2 = 28.4444444 y^8p^2 = 36 y^2
POR LO TANTO -> y = 0.2329 mb = 0.9316 m
UTILIZAREMOS LA BASE = 0.90 mTIRANTE = 0.2329 m
DATOS DEL CANAL
Y1 = 0.2329 m b = 0.90 mp = 1.3974 m A = 0.2096 m^2R = 0.15 m T = 0.9 mv = 1.6689 m/s F = 1.1041E = 0.3749 m-Kg/Kg Tipo de Flujo = Supercritico
DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO
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PROMEDIO
Q = 0.350 m3/sn = 0.015 S = 0.007 m/m
A = 3 y^2p = 5 y
0.000246653
A^5 = 243 y^10 A^5/p^2 = 9.72 y^8p^2 = 25 y^2
POR LO TANTO -> y = 0.2664 mb = 0.7992 m
UTILIZAREMOS LA BASE = 0.80 mTIRANTE = 0.2664 m
DATOS DEL CANAL
Y1 = 0.2664 m b = 0.80 mp = 1.332 m A = 0.2131 m^2R = 0.16 m T = 0.8 mv = 1.8771 m/s F = 1.1612E = 0.446 m-Kg/Kg Tipo de Flujo = Supercritico
DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO
Mecánica de Fluidos II Ingeniería Civil - VI
RESULTADOS
SECCION DE MAXIMA EFICIENCIA HIDRAULICA
b = 0.70 m F = 0.8628
Tipo de Flujo = Subcritico
SECCION DE MINIMA INFILTRACION
b = 0.90 m F = 1.1041
Tipo de Flujo = Supercritico
PROMEDIO
b = 0.80 m F = 1.1612
Tipo de Flujo = Supercritico
OBTENIDOS LOS RESULTADOS DE MAXIMA EFICIENCIA, MINIMA INFILTRACION Y EL PROMEDIO DE AMBOS, TOMAREMOS LA DECISION DE UTILIZAR LA MAXIMA EFICIENCIA, YA QUE EN ELLA SE OBTIENE UN FLUJO SUBCRITCO, LO CUAL ES LO OPTIMO PARA EMPEZAR EL DISEÑO DEL CANAL, YA QUE SI TOMARAMOS EL PROMEDIO CON UN FLUJO SUPERCRITICO, NUESTRO CANAL SUFRIRÍA DE SOCAVACIÓN YA QUE LA ENERGIA QUE SE PRODUCE ES MUY FUERTE Y DAÑARIA MUY RAPIDO LAS PAREDES DE DICHO PROYECTO.
DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO
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HALLANDO EL TIRANTE NORMAL
UTILIZANDO EL HCANALES, HALLAMOS EL TIRANTE NORMAL
TIRANTE NORMAL : 0.3016 m
CONSIDERACIONES PARA EL BORDE LIBRE
Para canal revestido B.L. = Y/5B.L. = 0.06 m
En relacion con el caudal se tiene:
Q = 0.350 m3/sB.L. = 0.30 m
En relacion al ancho de solera: b = 0.70 m
B.L. = 0.40 m
Consideracion mínima de borde libre: B.L. = 0.20 m
Según La US BUREAU OF RECLAMATIONQ (0.350 m3/s): 12.36 pie3/s B.L. = 1.22 pieY (0.3016 m) : 0.99 pie B.L. = 0.37 m
C = 1.5
BORDE LIBRE(PROMEDIO) = 0.27 m
DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO
Mecánica de Fluidos II Ingeniería Civil - VI
DATOS FINALES
Q = 0.350 m3/s b = 0.70 mH = 0.60 mY = 0.3016 m
BL = 0.27 mA = 0.21 m2
SEGÚN NUESTRO CALCULOS, TOMANDO TODOS LOS VALORES DE BORDE LIBRE UTILIZAREMOS EL PROMEDIO 0.27m
DISEÑO DEL CANAL DE RIEGO