Calculo de Dimensiones Canal Abierto

SISTEMA DE RIEGO CHIQUIACA MARGEN DERECHO

DISE O HIDRAU HIDRAULICO LICO DEL CANA CANAL L DE CONDU CONDUCCIO CCION N Caudal de Diseño : 0.25 0. 25 m3 m3/s /s Material de revestimiento : Hormigón Ciclópeo Rugosidad del material : 0.013 Pendiente : 0.00 0. 0015 15 m/ m/m m Para el diseño hidráulico de la sección del canal se aplicará la fórmula de Manning : Donde : n = rugosidad del material R = radio hidráulico A = área de la sección de canal S = pendiente del canal

Q

1

n

R 2 / 3 A S

Las relaciones para un canal rectangular son las siguientes: Espejo de agua = Perí Períme metr tro o moja mojado do= = rea Hi Hidráulica= Radi Radio o Hidrá Hidrául ulic ico= o=

b b+2 b+2*y b*y (b*y (b*y)/ )/(b (b+2 +2*y *y))

Aplicamos el método de la secciones eficientes de canal (b = 0.5*y), para un canal rectangular de sección eficiente se tienen las siguientes relaciones : Tira Tiran nte de agu agua = Períme ímetro mojado ado = rea rea Hidrá idráu ulica lica = Radio Hidráulico =

0.5* 0.5*b b 2*b (b^2) b^2)//2 b/4

Se obti obtien enee llaa bas basee d deel can canal al a par parti tirr de de llaa ef eficie icien ncia cia hid hidra raul ulic icaa : b=

0.72 m

y=

0.36 m

Se verifica la base del canal para condiciones normales de flujo Y 0.362083 0.362088 0.362086 0.362086 0.362086

A 0.262209 0.262212 0.262211 0.262211 0.262211

P 1.448333 1.448342 1.448340 1.448340 1.448340

R 0.181042 0.181043 0.181042 0.181042 0.181042

Q 0.249997061 0.250001 0.250000 0.250000 0.250000

v 0.953428 0.953432 0.953431 0.953431 0.953431

Fr 0.505882 0.505881 0.505881 0.505881 0.505881

Se asume una base de : b=

0.700 m

Para esta base el tirante será de : 5

5

b3

* y 3

b  2 * y 

2



Iterando :

Q*n

y=

S

3

0.375 m

Verificación de velocidades erosivas del material Velocidad admisible : b= y=

1.5

m/s

0.700 m 0.375 m

El área es igual a :

rea Hidráulica = b*y rea Hidráulica =

0.262 m^2

La velocidad para el caudal de diseño será igual a :

v 

Q A

v=

0.953 m/s

ADMISIBLE

Estado de flujo en condiciones normales Numero Numero de Froude Froude : Estado Estado Crítico = 1

Fr 

v 9.81 * y

Fr = 0.49 0.497 7

ESTADO SUBCRITICO


Condiciones de flujo critico

Yc 

1 3

9 . 81

*

 Q     b 

2

Yc =

0.235 m

DIMENSIONES DE DISEÑO Base : Tirante normal : Tirante critico : Borde libre : Espesor de las paredes del canal : Espesor de la solera del canal :

0.700 0.375 0.235 0.125 0.150 0.150

m m m m m m

0.650 m

1.000 m


DISE O HIDRAULICO DEL CANAL DE CONDUCCION Caudal de Diseño : 0.25 m3/s Material de revestimiento : Hormigón Ciclópeo Rugosidad del material : 0.013 Pendiente : 0.0015 m/m Para el diseño hidráulico de la sección del canal se aplicará la fórmula de Manning : Donde : n = rugosidad del material R = radio hidráulico A = área de la sección de canal S = pendiente del canal

Q

1

R 2 / 3 A S

n

Las relaciones para un canal rectangular son las siguientes: Espejo de agua = Perímetro mojado= rea Hidráulica= Radio Hidráulico=

b b+2*y b*y (b*y)/(b+2*y)

Aplicamos el método de la secciones eficientes de canal (b = 0.5*y), para un canal rectangular de sección eficiente se tienen las siguientes relaciones : Tirante de agua = Perímetro mojado = rea Hidráulica = Radio Hidráulico =

0.5*b 2*b (b^2)/2 b/4

Se obtiene la base del canal a partir de la eficiencia hidraulica : b=

0.72 m

y=

0.36 m


A 0.262209 0.262212 0.262211 0.262211 0.262211

P 1.448333 1.448342 1.448340 1.448340 1.448340

R 0.181042 0.181043 0.181042 0.181042 0.181042

Q 0.249997061 0.250001 0.250000 0.250000 0.250000

v 0.953428 0.953432 0.953431 0.953431 0.953431


0.700 m

Para esta base el tirante será de :

b

5

5

3

* y 3

b  2 * y 

2



Q*n

Iterando : y=

S

3

Verificación de velocidades erosivas del material Velocidad admisible : b= y= El área es igual a :

1.5

m/s

0.700 m 0.375 m Área Hidráulica = b*y rea Hidráulica =


0.262 m^2

0.375 m

Fr 0.505882 0.505881 0.505881 0.505881 0.505881


v 

Q

v=

A

ADMISIBLE

0.953 m/s

Estado de flujo en condiciones normales Numero de Froude : Estado Crítico = 1

v

Fr 

ESTADO SUBCRITICO

Fr = 0.497

9.81 * y


Yc 

1 3

9 . 81

*

 Q     b 

2

Yc =

0.235 m


0.700 0.375 0.235 0.125 0.150 0.150

m m m m m m

0.650

1.000 m

m


-5.205E-07

e

e BL

Yn

h

e b

CANAL

1+493.70

1+520.00

974.32

974.28

974.47

974.43

CANAL

3+327.60

3+376.32

967.91

967.84

968.06

967.99

CANAL

3+376.32

3+431.25

966.84

966.76

966.99

966.91

CANAL

3+431.25

3+458.20

965.75

965.72

965.90

965.87

CANAL

3+458.20

3+484.45

964.71

964.68

964.86

964.83

CANAL

3+484.45

3+531.11

963.67

963.61

963.82

963.76

CANAL

6+160.03

6+213.46

952.03

951.95

952.18

952.10

CANAL

6+213.46

6+269.46

950.10

950.02

950.25

950.17

MAX= CANAL

+200.00

+230.00

977.37

977.32

977.52

977.47

CANAL

+238.00

+346.96

976.21

976.04

976.36

976.19

CANAL

+353.56

+531.20

977.14

976.87

977.29

977.02

CANAL

+531.20

+540.00

976.37

976.36

976.52

976.51

CANAL

+640.00

+958.24

976.21

975.73

976.36

975.88

CANAL

1+001.42

1+200.00

975.67

975.37

975.82

975.52

CANAL

1+400.00

1+493.70

975.07

974.93

975.22

975.08

CANAL

1+600.00

2+039.28

974.16

973.51

974.31

973.66

CANAL

2+039.28

2+552.55

972.28

971.51

972.43

971.66

CANAL

2+585.22

3+251.80

971.02

970.02

971.17

970.17

CANAL

3+251.80

3+327.60

969.02

968.91

969.17

969.06

CANAL

3+531.11

3+727.46

962.84

962.54

962.99

962.69

CANAL

3+948.64

4+060.75

958.66

958.49

958.81

958.64

CANAL

4+066.76

4+226.57

958.48

958.24

958.63

958.39

CANAL

4+316.22

5+817.46

957.36

955.11

957.51

955.26

CANAL

5+817.46

6+012.85

954.27

953.98

954.42

954.13

CANAL

6+012.85

6+160.03

953.41

953.20

953.56

953.35

CANAL

6+590.64

7+857.76

947.32

945.42

947.47

945.57

CANAL

7+932.91

8+143.27

944.30

943.98

944.45

944.13

CANAL

8+143.27

10+174.58

943.24

940.20

943.39

940.35

CANAL

10+174.58

10+700.74

939.35

938.57

939.50

938.72

CANAL

10+700.74

11+685.04

937.38

935.90

937.53

936.05

CANAL

11+685.04

12+025.60

935.12

934.61

935.27

934.76

CANAL

12+081.06

12+616.06

933.73

932.93

933.88

933.08

CANAL

13+060.23

13+381.91

929.83

929.34

929.98

929.49

CANAL

13+381.91

13+698.60

928.37

927.90

928.52

928.05

CANAL

13+698.60

14+704.04

927.25

926.24

927.40

926.39

CANAL

14+727.59

14+978.56

926.22

925.97

926.37

926.12

CANAL

15+031.08

15+213.01

925.22

925.04

925.37

925.19

CANAL

15+218.50

15+767.93

924.26

923.71

924.41

923.86

CANAL

15+792.38

16+089.45

923.23

922.94

923.38

923.09

CANAL

16+089.45

16+218.85

922.29

922.17

922.44

922.32

CANAL

16+514.22

16+821.12

919.28

918.97

919.43

919.12

CANAL

16+821.12

16+907.83

917.32

917.24

917.47

917.39

CANAL

16+907.83

16+949.94

916.20

916.16

916.35

916.31

CANAL

16+949.94

17+019.03

915.16

915.09

915.31

915.24

CANAL

17+019.03

17+686.99

913.87

913.20

914.02

913.35

CANAL

17+686.99

17+727.22

912.23

912.19

912.38

912.34

CANAL

17+727.22

17+767.79

911.19

911.15

911.34

911.30

CANAL

17+767.79

17+807.09

910.11

910.07

910.26

910.22

CANAL

17+807.09

17+834.17

909.20

909.18

909.35

909.33

CANAL

17+834.17

17+868.38

908.12

908.09

908.27

908.24

MAX

26.30

0.04

0.0014

48.72

0.07

0.0014

54.93

0.08

0.0014

26.96

0.04

0.0014

26.24

0.04

0.0014

46.66

0.07

0.0014

53.43

0.08

0.0014

56.00

0.08

0.0014

30.00

0.04

0.0015

108.96

0.17

0.0015

339.24 56.00

177.64

0.27

0.0015

8.80

0.01

0.0013

318.24

0.48

0.0015

198.58

0.30

0.0015

93.70

0.14

0.0015

439.28

0.66

0.0015

513.27

0.77

0.0015

666.58

1.00

0.0015

75.80

0.11

0.0015

196.35

0.29

0.0015

112.10

0.17

0.0015

159.81

0.24

0.0015

1501.25

2.25

0.0015

195.38

0.29

0.0015

147.19

0.22

0.0015

1267.12

1.90

0.0015

210.36

0.32

0.0015

2031.31

3.04

0.0015

526.16

0.79

0.0015

984.30

1.47

0.0015

340.56

0.51

0.0015

535.00

0.80

0.0015

321.67

0.48

0.0015

316.69

0.47

0.0015

11476.10 2031.31 1005.44

1.00

0.0010

250.97

0.25

0.0010

181.93

0.18

0.0010

549.44

0.55

0.0010

297.07

0.30

0.0010

129.41

0.13

0.0010

306.90

0.31

0.001

86.71

0.08

0.0010

42.11

0.04

0.0010

69.09

0.07

0.0010

667.96

0.67

0.0010

40.24

0.04

0.0010

40.56

0.04

0.0010

39.30

0.04

0.001

27.09

0.02

0.001

34.20

0.03

0.001

3768.40 1005.44


DISEÑO HIDRAULICO DEL CANAL DE CONDUCCION Caudal de Diseño : Material de revestimiento : Rugosidad del material : Pendiente :

0.25 m3/s Hº Cº 0.013 0.0010 m/m

Para el diseño hidraulico de la seccion del canal se aplicara la formula de Manning Donde : n = rugosidad del material R = radio hidráulico A = área de la sección de canal S = pendiente del canal

Q

1

n

R 2 / 3 A S

Las relaciones para un canal rectangular son las siguientes: Espejo de agua = Perímetro mojado= rea Hidráulica= Radio Hidráulico=

b b+2*y b*y (b*y)/(b+2*y)

Aplicamos el método de la secciones eficientes de canal (b = 0.5*y), para un canal rectangular de sección eficiente se tienen las siguientes relaciones : Tirante de agua = Perímetro mojado = rea Hidráulica = Radio Hidráulico =

0.5*b 2*b (b^2)/2 b/4

Se obtiene la base del canal a partir de la eficiencia hidraulica : b=

0.78 m

y=

0.39 m


A 0.305268 0.305272 0.305271 0.305271 0.305271

P 1.562736 1.562745 1.562743 1.562743 1.562743

R 0.195342 0.195343 0.195343 0.195343 0.195343

Q 0.249997061 0.250001 0.250000 0.250000 0.250000

v 0.818943 0.818946 0.818945 0.818945 0.818945

Fr 0.418318 0.418317 0.418317 0.418317 0.418317


0.700 m

Para esta base el tirante será de : 8

8

b3

* y 3

b  2 * y 

2



Iterando :

Q*n

y=

S

3

0.437 m

Verificación de velocidades erosivas del material Velocidad admisible : b= y=

1.5

m/s

0.700 m 0.437 m

El área es igual a :

rea Hidráulica = b*y rea Hidráulica =

0.306 m^2


v 

Q A

v=

0.816 m/s

ADMISIBLE

Estado de flujo en condiciones normales Numero de Froude : Estado Crítico = 1

Fr 

v 9.81 * y

Fr = 0.394

ESTADO SUBCRITICO



Yc 

1 3

9 . 81

*

 Q     b 

2

Yc =

0.235 m


0.700 0.437 0.235 0.060 0.150 0.150

m m m m m m

0.65 m

1.000 m

Calculo de Dimensiones Canal Abierto

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