Diseño y supervisión de obras hidráulicas

EXAMEN DEL DIPLOMADO EN DISEÑO Y
SUPERVISIÓN DE OBRAS HIDRÁULICAS
CONSULTORÍA E INGENIERÍA TQI E.I.R.L
EXAMEN DEL DIPLOMADO EN DISEÑO Y SUPERVISIÓN DE OBRAS HIDRAULICAS
(PARTE 1)
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I. Instrucciones: Marcar la alternativa correcta:
1.- Con respecto a la pendiente longitudinal (So) del fondo de un canal no es cierto que:
a) Por lo general está dada por: La topografía y por la altura de energía requerida para el
flujo.
b) La pendiente también depende del propósito del canal; por ejemplo, los canales utilizados
para la distribución de agua, como los utilizados en la irrigación, abastecimientos de agua,
minería hidráulica y proyectos hidroeléctricos.
c) Para proyectos hidroeléctricos requieren un alto nivel en el punto de entrega.
d) Es conveniente una pendiente pequeña para mantener en el mínimo posible las pérdidas
en elevación.
e) N.A
2.- Con respecto a los taludes o pendientes laterales (m) de un canal no es cierto que:
a) Dependen principalmente de la clase de material.
b) Otros factores que deben considerarse para determinar las pendientes laterales son el
método de construcción, la condición de perdidas por infiltración, los cambios climáticos,
el tamaño del canal, etc.
c) A y B
d) Por lo general está dada por: La topografía y por la altura de energía requerida para el
flujo.
e) N.A
3.- Con respecto al borde libre de un canal no es cierto que:
a) Es la distancia vertical desde la parte superior del canal hasta la superficie del agua en la
condición de diseño.
b) Esta distancia debe ser lo suficientemente grande para prevenir que ondas o fluctuaciones
en la superficie del agua causen reboses por encima de los lados. Este factor se vuelve muy
importante en especial en el diseño de canaletas elevadas, debido a que la subestructura
de estos puede ponerse en peligro por cualquier rebose.
c) No existe una regla universalmente aceptada para el cálculo del borde libre, debido a que
la acción de las ondas o fluctuaciones en la superficie del agua en un canal puede crearse
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por muchas causas incontrolables como el movimiento del viento y la acción de las mareas,
también pueden inducir ondas altas que requieren una consideración especial en el diseño.
d) Una práctica corriente para canales en tierra, es dejar un borde libre o resguardo igual a un
tercio del tirante, es decir: B.L. = d/3.Mientras que para canales revestidos, el borde libre
puede ser la quinta parte del tirante: B.L. = d/5.
e) N.A
4.- Se denomina a la “sección de máxima eficiencia hidráulica”:
a) La forma que conviene dar a una sección de magnitud dada, para que escurra el mayor caudal
posible.
b) La forma que no conviene dar a una sección de magnitud dada, para que escurra el mayor
caudal posible.
c) La forma que conviene dar a una sección de magnitud dada, para que escurra el menor caudal
posible.
d) La forma que conviene dar a una sección de magnitud dada, para que no escurra el mayor
caudal posible.
e) N.A
5.- “Para el diseño de canales revestidos desde el punto de vista de la ingeniería hidráulica es un
proceso sencillo para la cual deberá aplicarse la condición de máxima eficiencia hidráulica
que consiste en encontrar los valores óptimos de la plantilla y el tirante de agua en el canal”.
Lo anteriormente mencionado es:
a) Verdadero
b) Falso
c) No se puede definir
6.- Son conductos abiertos o cerrados en los cuales el agua circula debido a la acción de la
gravedad y sin ninguna presión, pues la superficie libre del líquido está en contacto con la
atmósfera; esto quiere decir que el agua fluye impulsada por la presión atmosférica y de su
propio peso.
a) Los sifones.
b) Las rápidas
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c) Las caídas
d) Los canales
e) Las bocatomas
7.- Los factores que se consideran en el diseño de canales con revestimiento son: la clase del
material que conforma el cuerpo del canal, la cual determina el coeficiente de rugosidad; la
velocidad mínima permisible, para evitar la deposición si el agua mueve limos o basuras; la
pendiente del fondo del canal y las pendientes laterales; el borde libre; y la sección más
eficiente, ya sea determinada hidráulica o empíricamente. Esto es:
a) Verdadero
b) Falso
8.- Para cruzar una depresión, se debe recurrir a una estructura de cruce, en cada caso se escoge
la solución más conveniente para tener un funcionamiento hidráulico correcto, la menor
pérdida de carga posible y la mayor economía factible. Pueden ser:
a) Puente canal
b) Sifón invertido
c) Alcantarilla
d) Túnel
e) Todas las anteriores
9.- Para cruzar una depresión, se debe recurrir a una estructura de cruce, en cada caso se
escogerá la solución más conveniente para tener un funcionamiento hidráulico correcto, la
menor pérdida de carga posible y la mayor economía factible. Cuando el nivel de la superficie
libre del agua es mayor que la causante del obstáculo, se puede utilizar como estructura de
cruce:
a) Túnel
b) Sifón invertido
c) Puente canal
d) Alcantarilla
e) B y C
10.- Son conductos cerrados que trabajan a presión, se utilizan para conducir el agua en el cruce
de un canal con una depresión topográfica o quebrada, también para pasar por debajo de un
camino, una vía de ferrocarril, un dren o incluso otro canal:
f) Los sifones.
g) Las rápidas
h) Las caídas
i) Los canales
j) Las bocatomas
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11.- Para los criterios en el diseño de un sifón no se debe tener en cuenta que:
a) Las dimensiones del tubo se determinan satisfaciendo los requerimientos de cobertura,
pendiente del tubo, ángulos de doblados y sumergencia de la entrada y salida.
b) En el diseño de la transición de entrada se recomienda que la parte superior de la abertura
del sifón, esté ligeramente debajo de la superficie normal del agua, esta profundidad de
sumergencia es conocida como sello de agua y en el diseño se toma 1.5 veces la carga de
velocidad del sifón o 1.1 como mínimo o también 3”.
c) Con la finalidad de determinar el diámetro del tubo en sifones relativamente cortos con
transiciones de tierras, tanto a la entrada como a la salida, se puede usar una velocidad de
1 m3
/s, en sifones con transiciones de concreto igualmente cortos se puede usar 1.5 m/s y
entre 3 a 2.5 m/s en sifones largos con transiciones de concreto con o sin control en la
entrada.
d) Todas las anteriores son ciertas.
e) Ninguna de las anteriores.
12.- Con respecto a las alcantarillas no es cierto que:
a) Siendo la alcantarilla un conducto cerrado, puede trabajar totalmente llena y sometida a
presión, es decir, como tubo, o puede también funcionar como canal.
b) El funcionamiento de la alcantarilla está muy ligado al nivel del agua, tanto en la entrada
como en la salida, así como a la forma de la toma y a las características físicas de la
estructura, principalmente. Su diámetro, longitud y rugosidad.
c) El funcionamiento hidráulico de una alcantarilla puede dividirse en dos categorías:
estructuras que trabajan a superficie libre y estructuras sometidas a presión.
d) Según las investigaciones de laboratorio, se dice que la alcantarilla no se sumerge si la
carga a la entrada es menor que un determinado valor crítico denominado H, cuyo valor
varía de 1.2 D a 1.5 D siendo D el diámetro o altura de la alcantarilla.
e) La pendiente de la alcantarilla no debe ser igual al a pendiente del canal.
13.- Estas estructuras consisten en escotaduras que se hacen en la pared o talud del canal para
controlar el caudal, evitándose posibles desbordes que podrían causar serios daños, por lo
tanto, su ubicación se recomienda en todos aquellos lugares donde exista este peligro, esta
obra hidráulica se denomina a:
a) Los aliviaderos laterales
b) Las rápidas
c) Las caídas
d) Los canales
e) Las bocatomas
14.- Con respecto a las alcantarillas no es cierto que:
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a) El diseño hidráulico de una alcantarilla consiste en la selección de su diámetro de manera
que resulte una velocidad promedio de 1.25 m/seg., en ciertos casos se suele dar a la
alcantarilla una velocidad igual a la del canal donde ésta será construida, sólo en casos
especiales la velocidad será mayor a 1.25 m/seg.
b) En cruce de canales con camino, las alcantarillas deben diseñarse en flujo supercrítico.
c) El relleno encima de la alcantarilla o cobertura mínima de terreno para caminos parcelarios
es de 0.60 m y para cruces con la panamericana de 0.9 m.
d) La transición tanto de entrada como de salida en algunos casos se conectan a la alcantarilla
mediante una rampa con inclinación máxima de 4:1.
e) El talud máximo del camino encima de la alcantarilla no debe ser mayor de 1.5:1
15.- No es parte de un sifón invertido:
a) Transiciones de entrada y salida
b) Rejillas de entrada y salida
c) Rampa y colchón amortiguador
d) Tuberías de presión
e) Válvula de purga de agua y lodos.
16.- El siguiente esquema:
Corresponde a:
a) Sifón invertido
b) Caída
c) Rápida
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d) Aliviadero lateral
e) N.A
17.- Con respecto a las caídas no es cierto que:
a) Las caídas son estructuras utilizadas en aquellos puntos donde es necesario efectuar
cambios bruscos en la rasante del canal, permite unir dos tramos (uno superior y otro
inferior) de un canal, por medio de un plano vertical, permitiendo que el agua salte
libremente y caiga en el tramo de abajo.
b) La finalidad de una caída es conducir agua desde una elevación alta hasta una elevación baja
y disipar la energía generada por esta diferencia de niveles.
c) La diferencia de nivel en forma de una caída se introduce cuando sea necesario de reducir la
pendiente de un canal.
d) Una caída vertical está compuesta por: transición a la entrada, que une por medio de un
estrechamiento progresivo la sección del canal superior con la sección de control.
e) Las caídas se utilizan para unir dos tramos de canal cuyo desnivel considerable se presenta
en una longitud de bastante importancia en comparación con el desnivel.
18.- El siguiente esquema:
Corresponde a:
a) Rápidas
b) Caídas
c) Sifón invertido
d) Aliviadero Lateral
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e) Presa
19.- Son las estructuras hidráulicas construidas sobre un río o canal con el objeto de captar,
es decir extraer, una parte o la totalidad del caudal de la corriente principal.
a) Canales
b) Sifones invertidos
c) Caídas
d) Bocatomas
e) N.A
20.- Para una RÁPIDA, el objeto del colchón amortiguador es disipar la energía cinética que
trae el agua para evitar la erosión de la estructura, esto es:
a) Verdadero
b) Falso
21.- Para una RÁPIDA, para determinar las dimensiones del colchón amortiguador debemos
conocer las condiciones en que el agua llega al pie de la trayectoria es decir su tirante y
su velocidad:
a) Verdadero
b) Falso
22.- En las BOCATOMAS, para el diseño del barraje se considera esta estructura como si fuera
un vertedero de pared gruesa.
a) Verdadero
b) Falso
23.- Es de suma importancia la ubicación de la bocatoma en el cauce del rió, para la que se
recomienda que el sitio elegido reúna por lo menos las siguientes condiciones:
a) La dirección a ruta del flujo de agua debe ser lo más estabilizada o definida.
b) La captación del agua a ser derivada debe ser posible aún en tiempo de estiaje.
c) La entrada de sedimentos hacia el caudal de derivación debe ser limitado en el máximo
posible.
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d) Todas las anteriores.
e) Sólo a y b
24.- Es de suma importancia conocer el comportamiento hidrológico del río, ya que esto
permitirá garantizar el caudal a derivar y así como definir el dimensionamiento de los
elementos conformantes de la bocatoma. Entre los datos a obtener son:
a) Caudal del diseño para una avenida máxima.
b) Caudales medios y mínimos.
c) Curva de caudal versus tirante en la zona del barraje.
d) Todas las anteriores
e) Sólo a y c
II. Responder:
1.- Mencionar los criterios técnicos para el diseño de una bocatoma:
2.- Mencionar los criterios técnicos para el diseño de una presa:
3.- Mencionar los criterios técnicos para el diseño de una rápida:
4.- Mencionar los criterios técnicos para el diseño de una caída:
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