informe de canales

1. HIDRAULICA 1
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA AGRICOLA
CURSO : HIDRAULICA
TEMA : DISEÑO DE UNA POZA DISIPADORA
DOCENTE : Ing. Aparicio Roque Fidel
ALUMNO : VIDAL MORENO, James Deán
HUARAZ – ANCASH
2014 – I
1. CALCULOS REALIZADOS PARA DISEÑAR LA POZA DISIPADORA
1.1. Características del flujo del canal de ingreso (Canal
rectangular)

2. HIDRAULICA 2
𝑄 = 3.47𝑚3/𝑠𝑒𝑔
𝑛 = 0.025
𝑆 = 0.05
𝑏 = 1.5𝑚
Calculo del tirante crítico:
𝐹2
=
𝑄2
𝑇
𝑔𝐴3
El flujo es crítico cuando F=1, entonces tenemos que el tirante
crítico es:
𝑔𝐴3
= 𝑄2
𝑇
(9.81)(1.5𝑦𝑐)3
= (3.47)2
(1.5)
𝑦𝑐 = 0.817088 𝑚
Con el tirante crítico procedemos a calcular la velocidad
crítica
𝑉𝑐 = 2.8313 𝑚/𝑠
1.2. Para el canal de salida ( Canal trapezoidal )
Procedemos a calcular el tirante normal Y3 de la fórmula de
Manning:
𝑄 =
𝐴𝑅
2
3 𝑆
1
2
𝑛
3.47 =
(1.5𝑦3 + 0.5( 𝑦3)2)
5
3
(1.5 + 2.2360𝑦3)
2
3
Resultando:
𝑦3 = 0.86626 𝑚
Con este tirante calculamos la velocidad 𝑉3 resultandonos:
𝑉3 = 2.072 𝑚/𝑠

3. HIDRAULICA 3
El ancho de la poza y el canal inclinado es igual al canal de
ingreso 𝑤 = 1.5 𝑚
1.3. Calculo del tirante y1 mediante iteraciones
1º ITERACIÓN
Asumiendo D = 95 m
Con la siguiente formula procedemos a calcular el tirante y1.
𝑄 = ( 𝑤)( 𝑌1)(2𝑔( 𝐴 − 𝐷 + 𝑦𝑐) + ( 𝑉𝑐)2)
1
2
Reemplazando tenemos:
2.3133 = 𝑌1(122.146 − 19.62𝑌1)
1
2
Resultando 𝑌1 = 0.21298 𝑚
Con este tirante calculamos 𝑇1, 𝐴1, ( 𝐹1)2
obteniendo los
siguientes valores:
𝑇1 = 1.5 𝑚
𝐴1 = 0.3195 𝑚2
( 𝐹1)2
= 56.4506
Con estos valores calculamos 𝑌2" de la siguiente formula
𝑌2"
𝑌1
=
1
2
(√1 + 8𝐹12 − 1)
Obteniéndose 𝑌2" = 2.1590 𝑚 , luego obtenemos Y2 de la siguiente
formula:
𝑌2 = 0.85𝑌2"
𝑌2 = 1.8352 𝑚
Ahora procedemos calcular el nivel de cotas es decir que:
𝑐𝑜𝑡𝑎 𝐷 + 𝑌2 = 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝐵 + 𝑌3

4. HIDRAULICA 4
Reemplazando tenemos:
96.8663 = 96.8352
Concluyéndose que no son iguales, por lo que se tiene que
volver a iterar
2º ITERACIÓN
Asumiendo D = 95.03 m
Con la siguiente formula procedemos a calcular el tirante y1
𝑄 = ( 𝑤)( 𝑌1)(2𝑔( 𝐴 − 𝐷 + 𝑦𝑐) + ( 𝑉𝑐)2)
1
2
Reemplazando tenemos:
2.3133 = 𝑌1(121.5590 − 19.62𝑌1)
1
2
Resultando 𝑌1 = 0.21352 𝑚
Con este tirante calculamos 𝑇1, 𝐴1, ( 𝐹1)2
, 𝑉1 obteniendo los
siguientes valores:
𝑇1 = 1.5 𝑚
𝐴1 = 0.3203 𝑚2
( 𝐹1)2
= 56.0287
𝑉1 = 10.8336 𝑚/𝑠𝑒𝑔
Con estos valores calculamos 𝑌2" de la siguiente formula:
𝑌2"
𝑌1
=
1
2
(√1 + 8𝐹12 − 1)
Obteniéndose 𝑌2" = 2.1560 𝑚 , luego obtenemos Y2 de la siguiente
formula
𝑌2 = 0.85𝑌2"
𝑌2 = 1.8326 𝑚
Ahora procedemos calcular el nivel de cotas es decir que:
𝑐𝑜𝑡𝑎 𝐷 + 𝑌2 = 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝐵 + 𝑌3
Reemplazando tenemos:
96.8663 = 96.8626

5. HIDRAULICA 5
Concluyéndose que son relativamente iguales, por lo que ya no
se vuelve iterar
1.4. La pendiente del tramo inclinado , 𝒁 = 𝟎. 𝟓
Calculo de la longitud del tramo inclinado con la siguiente
formula:
𝐿𝑡 = 0.5(𝑐𝑜𝑡𝑎 𝐴 − 𝑐𝑜𝑡𝑎 𝐷)
Reemplazando tenemos:
𝐿𝑡 = 2.4850 𝑚
1.5. Altura de los bloques
a. ℎ1 = 𝑦1
Reemplazando tenemos: ℎ1 = 0.21352 𝑚
b. 𝑊1 = 0.75 ∗ ℎ1 𝑊1 = 0.1601 𝑚
c. Numero de espaciamiento con la siguiente formula:
𝑁𝑐 =
𝑊
2𝑊1
Reemplazando tenemos:
𝑁𝑐 =
1.5
2 ∗ 0.1601
𝑁𝑐 = 4.6846 ≅ 5
Corrigiendo el W1 tenemos:
𝑊1 =
1.5
2 ∗ 5
Resultándonos: 𝑊1 = 0.15 𝑚

6. HIDRAULICA 6
d. Distancia de las paredes como mínimo con la siguiente
formula:
𝑑 =
𝑊1
2
Resultándonos: 𝑑 = 0.075 𝑚
e. Verificando que por lo menos 40 a 55% de 𝑊1 es ocupado con
bloques de la poza
4 ∗ 0.15 = 0.75
0.75
1.5
∗ 100 = 40%
Por lo tanto esta en el rango que se menciono
f. Distancia entre el comienzo de la poza disipadora y los
bloques con la siguiente formula:
𝑑 ∗=
1
3
∗ 𝑌2"
Obteniendo: 𝑑 ∗= 0.1586 𝑚
1.6. Altura del sardinal Transversal, con la siguiente formula
ℎ2 = 0.07 ∗ 𝑌2"
Obtenemos: ℎ2 = 0.1509 𝑚
1.7. Altura de las paredes de la poza disipadora, se calcula
con la siguiente formula
ℎ3 = 𝑌2 +
𝑌2"
3
Reemplazando tenemos: ℎ3 = 2.5513 𝑚
Con estos datos se procede a dibujar la poza disipadora, así
mismo el perfil del flujo.

7. HIDRAULICA 7