Este documento describe los criterios de diseño para aliviaderos laterales y alcantarillas. Los aliviaderos laterales se ubican en los canales para controlar el caudal y evitar desbordes. El caudal de diseño es aquel que circula por encima del nivel normal del canal. Se presentan fórmulas como la de Forchheimer y Weisbach para dimensionar los aliviaderos. Los ejemplos muestran cómo calcular la longitud del aliviadero usando estas fórmulas. También se describe el diseño hidráulico de un aliviadero con al
Este documento proporciona información sobre el diseño de líneas de conducción de agua. Explica conceptos clave como líneas de conducción por gravedad y por bombeo. También describe consideraciones de diseño como el caudal de diseño, clase de tubería y estructuras complementarias. El objetivo es proveer guías para el diseño de conducciones considerando diferentes casos y el uso de modelos de simulación hidráulica.
Este documento describe los conceptos básicos del flujo permanente y uniforme en canales. Explica que este tipo de flujo ocurre cuando las fuerzas de gravedad que impulsan el flujo se equilibran con las fuerzas de fricción. También presenta las principales fórmulas utilizadas para el análisis y diseño de canales, como las fórmulas de Manning, Chezy y Darcy-Weisbach. Finalmente, cubre consideraciones de diseño como materiales, pendiente, talud y margen libre.
Este documento describe los diferentes tipos de transiciones de canal, incluyendo transiciones biplanas, regladas y alabeadas. Explica cómo calcular las pérdidas de carga en cada tipo de transición y los criterios para determinar la longitud de la transición, como el criterio de J. Hinds de que el ángulo de la superficie del agua sea de 12.5° o 22.5°. Finalmente, presenta datos de campo recolectados durante una visita a una nueva bocatoma, incluyendo medidas de una transición de entrada trapezoidal a cuadrada
Diseño hidráulico y estructural de presas derivadoras (2da ed).COLPOS
El documento describe los estudios necesarios para el diseño estructural y hidráulico de presas derivadoras. Explica que una presa derivadora es una estructura que se construye perpendicular al cauce de un río para elevar el nivel del agua y permitir la derivación de agua hacia zonas de riego. Detalla los tipos de presas derivadoras, sus partes principales y los métodos hidrológicos para estimar el caudal máximo de diseño, como el método racional, hidrograma unitario triangular y método de Ven Te Chow.
El metodo de hardy cross para redes de tuberiasAnthony Yrs
Este documento describe el método de Hardy Cross para analizar redes de tuberías. Explica las leyes de continuidad de masa en los nudos y conservación de energía en los circuitos que son la base del método. También presenta las ecuaciones de Hazen-Williams y Darcy-Weisbach para calcular pérdidas de carga y el proceso iterativo del método de Hardy Cross para resolver redes de tuberías.
El documento describe los componentes y tipos de obras de excedencia, las cuales evacuan el agua excedente de presas y embalses para proteger estas estructuras. Generalmente una obra de excedencia consta de un canal de acceso, una estructura de control como un vertedero o compuerta, un canal de descarga y un disipador de energía. Los vertedores se clasifican según su forma, como de cresta recta, cimacio tipo Creager u otros. El diseño debe considerar factores como la topografía, el régimen de flujo y el presup
1. Se calcula la profundidad normal de un canal trapezoidal de 3m de base para transportar un caudal de 10 m3/s. La profundidad obtenida es de 1.02m.
2. Se diseña un canal trapezoidal de sección máxima eficiente para conducir 17 m3/s a 0.9 m/s. Los resultados son: profundidad de 4.47m, ancho de base de 1.74m y pendiente de 0.00017.
3. Se determina el caudal en un canal trapezoidal a la salida de un depósito, obten
Este documento proporciona información sobre el diseño de líneas de conducción de agua. Explica conceptos clave como líneas de conducción por gravedad y por bombeo. También describe consideraciones de diseño como el caudal de diseño, clase de tubería y estructuras complementarias. El objetivo es proveer guías para el diseño de conducciones considerando diferentes casos y el uso de modelos de simulación hidráulica.
Este documento describe los conceptos básicos del flujo permanente y uniforme en canales. Explica que este tipo de flujo ocurre cuando las fuerzas de gravedad que impulsan el flujo se equilibran con las fuerzas de fricción. También presenta las principales fórmulas utilizadas para el análisis y diseño de canales, como las fórmulas de Manning, Chezy y Darcy-Weisbach. Finalmente, cubre consideraciones de diseño como materiales, pendiente, talud y margen libre.
Este documento describe los diferentes tipos de transiciones de canal, incluyendo transiciones biplanas, regladas y alabeadas. Explica cómo calcular las pérdidas de carga en cada tipo de transición y los criterios para determinar la longitud de la transición, como el criterio de J. Hinds de que el ángulo de la superficie del agua sea de 12.5° o 22.5°. Finalmente, presenta datos de campo recolectados durante una visita a una nueva bocatoma, incluyendo medidas de una transición de entrada trapezoidal a cuadrada
Diseño hidráulico y estructural de presas derivadoras (2da ed).COLPOS
El documento describe los estudios necesarios para el diseño estructural y hidráulico de presas derivadoras. Explica que una presa derivadora es una estructura que se construye perpendicular al cauce de un río para elevar el nivel del agua y permitir la derivación de agua hacia zonas de riego. Detalla los tipos de presas derivadoras, sus partes principales y los métodos hidrológicos para estimar el caudal máximo de diseño, como el método racional, hidrograma unitario triangular y método de Ven Te Chow.
El metodo de hardy cross para redes de tuberiasAnthony Yrs
Este documento describe el método de Hardy Cross para analizar redes de tuberías. Explica las leyes de continuidad de masa en los nudos y conservación de energía en los circuitos que son la base del método. También presenta las ecuaciones de Hazen-Williams y Darcy-Weisbach para calcular pérdidas de carga y el proceso iterativo del método de Hardy Cross para resolver redes de tuberías.
El documento describe los componentes y tipos de obras de excedencia, las cuales evacuan el agua excedente de presas y embalses para proteger estas estructuras. Generalmente una obra de excedencia consta de un canal de acceso, una estructura de control como un vertedero o compuerta, un canal de descarga y un disipador de energía. Los vertedores se clasifican según su forma, como de cresta recta, cimacio tipo Creager u otros. El diseño debe considerar factores como la topografía, el régimen de flujo y el presup
1. Se calcula la profundidad normal de un canal trapezoidal de 3m de base para transportar un caudal de 10 m3/s. La profundidad obtenida es de 1.02m.
2. Se diseña un canal trapezoidal de sección máxima eficiente para conducir 17 m3/s a 0.9 m/s. Los resultados son: profundidad de 4.47m, ancho de base de 1.74m y pendiente de 0.00017.
3. Se determina el caudal en un canal trapezoidal a la salida de un depósito, obten
Este documento describe los sifones, que son estructuras hidráulicas utilizadas para conducir agua a través de obstáculos como depresiones del terreno o cruces de vías. Explica los dos tipos principales de sifones - sifones normales y sifones invertidos - y sus partes. También cubre criterios de diseño como las dimensiones, pendientes y velocidades del agua. Finalmente, proporciona detalles sobre la técnica de construcción de sifones.
El documento proporciona una introducción a las obras hidráulicas y presas de embalse. Explica que las obras hidráulicas se construyen para el aprovechamiento y defensa del agua, y describe los siete elementos clave para el aprovechamiento del agua superficial: cuenca hidrográfica, almacenamiento, derivación, sistema de conducción, sistema de distribución, utilización directa del agua y eliminación de volúmenes sobrantes. Además, detalla los tipos de presas, partes de una presa, estud
Este documento trata sobre transiciones de canal. Explica que las transiciones se usan en entradas y salidas de acueductos y donde cambia la forma de la sección transversal del canal. Describe dos tipos principales de transiciones: la transición recta formada por líneas rectas y la transición alabeada formada por curvas suaves. Luego presenta cálculos y parámetros hidráulicos para el diseño de una transición recta entre una sección rectangular y otra trapezoidal.
El documento describe el fenómeno del resalto hidráulico. 1) Se produce cuando un flujo pasa rápidamente de supercrítico a subcrítico, como al encontrarse con una pendiente menor. 2) Esto ocurre de forma violenta y turbulenta, con gran pérdida de energía. 3) Se explica mediante el análisis de la energía específica del flujo y las ecuaciones que rigen las profundidades conjugadas antes y después del resalto.
Este documento resume el diseño de la Alternativa Huayrondo para el proyecto de Afianzamiento Hídrico del Valle de Tambo. La alternativa propone la construcción de una toma de captación, obras de encauzamiento, un canal de derivación, una presa de tierra en Huayrondo con una capacidad de 15 MMC, un canal de descarga y obras de arte para captar 3 m3/s durante las avenidas y almacenar el agua para garantizar el suministro durante los periodos de estiaje en el valle de Tambo. El área
Esta ponencia la realice el 31 de enero en la ciudad de Trujillo para la escuela de post grado de la Universidad nacional de Trujillo, durante el desarrollo del diplomado:A nivel de post grado "Ingeniería hidráulica".
Este documento describe los pasos para diseñar pequeñas presas, incluyendo el levantamiento topográfico de la cuenca, el cálculo del volumen de agua almacenado y la altura requerida de la presa, la determinación de las dimensiones de la sección transversal como el ancho de la cresta y la pendiente de los taludes, y el cálculo del volumen de tierra necesario para la construcción. El proceso involucra realizar un detalle topográfico de la cuenca, calcular el volumen de agua y la altura de
El documento describe el trazado vertical u altimetrico de vías, incluyendo la subrasante, rasante y curvas verticales. Explica que la subrasante es el conjunto de alineamientos verticales y curvas verticales que delimitan el corte y terraplén sobre el eje vial, mientras que la rasante es la línea geométrica de las cotas finales a nivel de la capa de rodadura. También describe las propiedades de las curvas verticales parabólicas, incluyendo que la razón de variación de la pendiente es constante a lo
El documento habla sobre la estabilización de suelos, definiéndola como un conjunto de procesos para modificar las propiedades de los suelos y hacerlos más adecuados para su uso en ingeniería. Explica los tipos de estabilización, incluyendo la estabilización física mediante agregados y la estabilización química usando productos como cal, cemento y asfalto. También describe los procedimientos constructivos para la estabilización con cal y cemento, incluyendo dosificaciones y ensayos requeridos.
Todas las estructuras de retención como los muros de retención ( de gravedad, anclados, clavados, etc.) y muros de sótanos soportan el empuje de masas de tierra.
Los muros de retención proporcionan soporte lateral permanente a taludes verticales o casi verticales de suelo.
La Ley de Darcy describe el flujo de agua a través de un medio poroso como el suelo. La permeabilidad del suelo depende del tamaño de grano y puede variar desde muy permeable en gravas y arenas hasta impermeable en arcillas. Las líneas de flujo y equipotenciales muestran la dirección y presión del agua que fluye a través de una presa y su fundación. El análisis de filtraciones permite estimar las pérdidas de agua y la distribución de presiones en una presa.
Este documento describe el diseño de una captación de agua superficial mediante un dique con vertedero lateral. Explica que este tipo de captación es recomendado cuando el dispositivo puede verse afectado por material arrastrado durante crecidas o cuando el río transporta mucha arena. Detalla los pasos para el cálculo del caudal de descarga a través del vertedero, la determinación del coeficiente de descarga, y el diseño de la reja y caja de recolección para captar el caudal máximo diario requerido.
Este documento presenta una guía de ejercicios sobre flujo en canales abiertos. El primer ejercicio analiza un canal rectangular de 1.25 m de ancho con una pendiente del 0.5% que transporta un caudal de 1.5 m3/s, calculando las alturas normal y crítica y determinando el tipo de flujo. El segundo ejercicio estudia un canal de 1.5 m de ancho con pendiente del 3% que transporta 4 m3/s, resolviendo cálculos similares y analizando el efecto de una compuerta.
Una presa de gravedad es una estructura de concreto masivo cuya estabilidad depende de su propio peso. Para analizar la estabilidad, se evalúa el riesgo de vuelco, deslizamiento y asentamiento. El análisis de vuelco calcula los momentos estabilizadores y volteadores, y requiere un coeficiente de seguridad entre 2-3. El análisis de deslizamiento calcula la fuerza horizontal sobre la vertical, requiriendo un coeficiente menor a 0.75. El análisis de asentamiento requ
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la hidráulica de tuberías. Explica el flujo laminar y turbulento, la ecuación de Bernoulli, el número de Reynolds, y los métodos para calcular la pérdida de carga, velocidad y gasto en tuberías. También analiza la fuerza constante requerida para mover fluidos a través de tuberías y la diferencia entre los flujos laminar y turbulento.
El documento describe el diseño de un canal trapezoidal de máxima eficiencia hidráulica (MEH) para transportar un caudal de 17 m3/s a una velocidad máxima de 1 m/s, con una pendiente de las paredes de 1 vertical por 2 horizontales y un coeficiente de rugosidad de 0.025. También presenta cálculos para canales trapezoidales MEH con diferentes datos de caudal, pendiente, rugosidad y dimensiones.
El documento describe los conceptos y criterios de diseño para estructuras complementarias en canales, en particular transiciones. Las transiciones se usan para cambiar gradualmente la sección transversal de un canal y evitar cambios bruscos que causan grandes pérdidas de carga. Existen varios tipos de transiciones como transiciones biplanares, regladas y alabeadas. Para diseñar una transición se deben considerar factores como el número de Froude, Reynolds, energía específica y resalto hidráulico. La longitud de la transición de
Fuentes de abastecimientos, lineas de aduccion , estanques de almacenamientofrancysdanielle
El documento describe las características de las fuentes de abastecimiento de agua, líneas de aducción y estructuras asociadas. Explica que las fuentes pueden ser aguas superficiales o subterráneas, y describe sus ventajas y desventajas. También describe los criterios de diseño para líneas de aducción por gravedad, incluyendo carga disponible, capacidad de transporte de caudal, clase y material de tubería. Explica estructuras como ventosas, purgas y tanquillas rompecargas.
Se presentan criterios de diseño hidráulico, selección de materiales, obras de control y procedimientos para la instalación de tuberías en terrenos montañosos.
El documento describe los componentes y criterios de diseño de una línea de conducción de agua. Explica que una línea de conducción transporta el agua desde la fuente de abastecimiento hasta el sitio de distribución mediante tuberías y dispositivos de control. Describe los tipos de líneas de conducción (por gravedad, bombeo y mixta) y sus componentes clave como tuberías, válvulas, piezas especiales y estructuras complementarias. Finalmente, explica los criterios de diseño como la carga disponible, gasto de dise
Este documento describe los aliviaderos, que son estructuras para evacuar el exceso de agua en embalses y garantizar la integridad de las presas. Explica que los aliviaderos de canal lateral son aberturas en las paredes de un canal para evacuar el exceso de caudal. También presenta fórmulas y ejemplos numéricos para calcular la longitud requerida de los aliviaderos basados en el caudal y las características del canal.
Este documento describe los sifones, que son estructuras hidráulicas utilizadas para conducir agua a través de obstáculos como depresiones del terreno o cruces de vías. Explica los dos tipos principales de sifones - sifones normales y sifones invertidos - y sus partes. También cubre criterios de diseño como las dimensiones, pendientes y velocidades del agua. Finalmente, proporciona detalles sobre la técnica de construcción de sifones.
El documento proporciona una introducción a las obras hidráulicas y presas de embalse. Explica que las obras hidráulicas se construyen para el aprovechamiento y defensa del agua, y describe los siete elementos clave para el aprovechamiento del agua superficial: cuenca hidrográfica, almacenamiento, derivación, sistema de conducción, sistema de distribución, utilización directa del agua y eliminación de volúmenes sobrantes. Además, detalla los tipos de presas, partes de una presa, estud
Este documento trata sobre transiciones de canal. Explica que las transiciones se usan en entradas y salidas de acueductos y donde cambia la forma de la sección transversal del canal. Describe dos tipos principales de transiciones: la transición recta formada por líneas rectas y la transición alabeada formada por curvas suaves. Luego presenta cálculos y parámetros hidráulicos para el diseño de una transición recta entre una sección rectangular y otra trapezoidal.
El documento describe el fenómeno del resalto hidráulico. 1) Se produce cuando un flujo pasa rápidamente de supercrítico a subcrítico, como al encontrarse con una pendiente menor. 2) Esto ocurre de forma violenta y turbulenta, con gran pérdida de energía. 3) Se explica mediante el análisis de la energía específica del flujo y las ecuaciones que rigen las profundidades conjugadas antes y después del resalto.
Este documento resume el diseño de la Alternativa Huayrondo para el proyecto de Afianzamiento Hídrico del Valle de Tambo. La alternativa propone la construcción de una toma de captación, obras de encauzamiento, un canal de derivación, una presa de tierra en Huayrondo con una capacidad de 15 MMC, un canal de descarga y obras de arte para captar 3 m3/s durante las avenidas y almacenar el agua para garantizar el suministro durante los periodos de estiaje en el valle de Tambo. El área
Esta ponencia la realice el 31 de enero en la ciudad de Trujillo para la escuela de post grado de la Universidad nacional de Trujillo, durante el desarrollo del diplomado:A nivel de post grado "Ingeniería hidráulica".
Este documento describe los pasos para diseñar pequeñas presas, incluyendo el levantamiento topográfico de la cuenca, el cálculo del volumen de agua almacenado y la altura requerida de la presa, la determinación de las dimensiones de la sección transversal como el ancho de la cresta y la pendiente de los taludes, y el cálculo del volumen de tierra necesario para la construcción. El proceso involucra realizar un detalle topográfico de la cuenca, calcular el volumen de agua y la altura de
El documento describe el trazado vertical u altimetrico de vías, incluyendo la subrasante, rasante y curvas verticales. Explica que la subrasante es el conjunto de alineamientos verticales y curvas verticales que delimitan el corte y terraplén sobre el eje vial, mientras que la rasante es la línea geométrica de las cotas finales a nivel de la capa de rodadura. También describe las propiedades de las curvas verticales parabólicas, incluyendo que la razón de variación de la pendiente es constante a lo
El documento habla sobre la estabilización de suelos, definiéndola como un conjunto de procesos para modificar las propiedades de los suelos y hacerlos más adecuados para su uso en ingeniería. Explica los tipos de estabilización, incluyendo la estabilización física mediante agregados y la estabilización química usando productos como cal, cemento y asfalto. También describe los procedimientos constructivos para la estabilización con cal y cemento, incluyendo dosificaciones y ensayos requeridos.
Todas las estructuras de retención como los muros de retención ( de gravedad, anclados, clavados, etc.) y muros de sótanos soportan el empuje de masas de tierra.
Los muros de retención proporcionan soporte lateral permanente a taludes verticales o casi verticales de suelo.
La Ley de Darcy describe el flujo de agua a través de un medio poroso como el suelo. La permeabilidad del suelo depende del tamaño de grano y puede variar desde muy permeable en gravas y arenas hasta impermeable en arcillas. Las líneas de flujo y equipotenciales muestran la dirección y presión del agua que fluye a través de una presa y su fundación. El análisis de filtraciones permite estimar las pérdidas de agua y la distribución de presiones en una presa.
Este documento describe el diseño de una captación de agua superficial mediante un dique con vertedero lateral. Explica que este tipo de captación es recomendado cuando el dispositivo puede verse afectado por material arrastrado durante crecidas o cuando el río transporta mucha arena. Detalla los pasos para el cálculo del caudal de descarga a través del vertedero, la determinación del coeficiente de descarga, y el diseño de la reja y caja de recolección para captar el caudal máximo diario requerido.
Este documento presenta una guía de ejercicios sobre flujo en canales abiertos. El primer ejercicio analiza un canal rectangular de 1.25 m de ancho con una pendiente del 0.5% que transporta un caudal de 1.5 m3/s, calculando las alturas normal y crítica y determinando el tipo de flujo. El segundo ejercicio estudia un canal de 1.5 m de ancho con pendiente del 3% que transporta 4 m3/s, resolviendo cálculos similares y analizando el efecto de una compuerta.
Una presa de gravedad es una estructura de concreto masivo cuya estabilidad depende de su propio peso. Para analizar la estabilidad, se evalúa el riesgo de vuelco, deslizamiento y asentamiento. El análisis de vuelco calcula los momentos estabilizadores y volteadores, y requiere un coeficiente de seguridad entre 2-3. El análisis de deslizamiento calcula la fuerza horizontal sobre la vertical, requiriendo un coeficiente menor a 0.75. El análisis de asentamiento requ
Este documento presenta los conceptos fundamentales de la hidráulica de tuberías. Explica el flujo laminar y turbulento, la ecuación de Bernoulli, el número de Reynolds, y los métodos para calcular la pérdida de carga, velocidad y gasto en tuberías. También analiza la fuerza constante requerida para mover fluidos a través de tuberías y la diferencia entre los flujos laminar y turbulento.
El documento describe el diseño de un canal trapezoidal de máxima eficiencia hidráulica (MEH) para transportar un caudal de 17 m3/s a una velocidad máxima de 1 m/s, con una pendiente de las paredes de 1 vertical por 2 horizontales y un coeficiente de rugosidad de 0.025. También presenta cálculos para canales trapezoidales MEH con diferentes datos de caudal, pendiente, rugosidad y dimensiones.
El documento describe los conceptos y criterios de diseño para estructuras complementarias en canales, en particular transiciones. Las transiciones se usan para cambiar gradualmente la sección transversal de un canal y evitar cambios bruscos que causan grandes pérdidas de carga. Existen varios tipos de transiciones como transiciones biplanares, regladas y alabeadas. Para diseñar una transición se deben considerar factores como el número de Froude, Reynolds, energía específica y resalto hidráulico. La longitud de la transición de
Fuentes de abastecimientos, lineas de aduccion , estanques de almacenamientofrancysdanielle
El documento describe las características de las fuentes de abastecimiento de agua, líneas de aducción y estructuras asociadas. Explica que las fuentes pueden ser aguas superficiales o subterráneas, y describe sus ventajas y desventajas. También describe los criterios de diseño para líneas de aducción por gravedad, incluyendo carga disponible, capacidad de transporte de caudal, clase y material de tubería. Explica estructuras como ventosas, purgas y tanquillas rompecargas.
Se presentan criterios de diseño hidráulico, selección de materiales, obras de control y procedimientos para la instalación de tuberías en terrenos montañosos.
El documento describe los componentes y criterios de diseño de una línea de conducción de agua. Explica que una línea de conducción transporta el agua desde la fuente de abastecimiento hasta el sitio de distribución mediante tuberías y dispositivos de control. Describe los tipos de líneas de conducción (por gravedad, bombeo y mixta) y sus componentes clave como tuberías, válvulas, piezas especiales y estructuras complementarias. Finalmente, explica los criterios de diseño como la carga disponible, gasto de dise
Este documento describe los aliviaderos, que son estructuras para evacuar el exceso de agua en embalses y garantizar la integridad de las presas. Explica que los aliviaderos de canal lateral son aberturas en las paredes de un canal para evacuar el exceso de caudal. También presenta fórmulas y ejemplos numéricos para calcular la longitud requerida de los aliviaderos basados en el caudal y las características del canal.
Contiene las memorias de diseño de una bocatomas sumergida, el canal de aducción, sistema de pre tratamiento (desarenador), linea de conducción, entre otros.
El documento habla sobre acueductos. Explica que un acueducto es un conducto que fluye sobre un puente diseñado para transportar agua y resistir su peso. Luego describe los tipos principales de acueductos y los aspectos hidráulicos y estructurales que se consideran en su diseño, como las secciones transversales, transiciones, pendientes y materiales. Finalmente incluye un ejemplo numérico del cálculo de un acueducto trapezoidal.
Este documento describe diferentes tipos de estructuras terminales para conducciones hidráulicas. Describe tanques amortiguadores, cubetas de lanzamiento, saltos de esquí y cubetas disipadoras de energía. Explica cómo seleccionar el tipo de estructura terminal apropiado dependiendo de la relación entre las curvas de tirantes del río y los tirantes conjugados mayores, y cómo cada tipo de estructura funciona para disipar la energía cinética del agua de manera segura y eficiente.
El documento trata sobre el diseño de caídas y rápidas en canales. Las caídas son estructuras que permiten salvar desniveles bruscos uniendo dos tramos de un canal, mientras que las rápidas conectan tramos con desniveles considerables en distancias cortas. El diseño hidráulico de estas estructuras involucra cálculos de velocidad de flujo, número de Froude, tirantes críticos y conjugados, así como dimensiones de transiciones, caídas, pozas disipadoras y colchones amort
1. Un acueducto es una obra destinada al transporte de agua entre dos o más puntos, incluyendo tuberías, canales y obras adicionales como bombas y válvulas.
2. Los acueductos transportan agua a poblaciones que no disponen de ella o cuya calidad es deficiente, por lo que su diseño correcto es importante.
3. Los acueductos pueden funcionar a presión a través de tuberías o a nivel libre a través de canales parcialmente llenos.
Un acueducto es una obra de ingeniería para transportar agua entre dos o más puntos, incluyendo tuberías, canales y obras adicionales como bombas. Pueden funcionar a presión o a nivel libre. Los acueductos se construyen para proveer agua a poblaciones que no la tienen o es de mala calidad, por lo que su diseño es importante social y económicamente.
Este documento presenta criterios de diseño para obras hidráulicas como rápidas. Explica que las rápidas conducen agua de una elevación alta a una baja a través de una entrada, un tramo inclinado y un disipador de energía. Describe los componentes clave de una rápida y ecuaciones para calcular flujo, pérdidas por fricción y trayectorias. El objetivo es proporcionar guías para diseñar rápidas de manera eficiente.
El documento describe los factores que determinan el diseño de una alcantarilla, incluyendo su definición, partes, tipos, flujo a través de ella y criterios de diseño. Explica que una alcantarilla es un canal cubierto que conduce agua a través de un terraplén y puede tener sección circular o rectangular. Detalla los componentes de una alcantarilla, las clases según su geometría y flujo, y los principios hidráulicos que guían su diseño como velocidad de flujo, diámetro y pendiente.
Este documento describe los diferentes tipos de caídas de agua y sus criterios de diseño. Las caídas se utilizan para salvar desniveles en canales y pueden ser verticales o inclinadas. El diseño de una caída requiere determinar parámetros como la longitud de transición, sección crítica, carga de velocidad y profundidad del colchón amortiguador. Las caídas verticales se usan para desniveles menores a 1m y su diseño incluye cálculos para la trayectoria del chorro y la disipación de
Este documento presenta el diseño de una captación de agua subterránea mediante un lecho filtrante. Incluye el cálculo de una placa perforada, un canal recolector, un aliviadero y un pozo de amortiguación. También incluye los parámetros de diseño del lecho filtrante como el área requerida, los materiales y espesores de las capas. Finalmente, calcula las pérdidas de carga en la captación.
El documento describe los principios, aplicación y diseño de diques-tomas para el abastecimiento de agua potable. Explica que un dique-toma es una presa que captura agua de ríos mediante rejas protegidas. Luego detalla los pasos para diseñar un dique-toma, incluyendo determinar los caudales requeridos, dimensionar los vertederos y canales de derivación, y verificar la estabilidad de la estructura.
El documento describe los principios básicos del diseño y planificación de canales para riego. Explica que los canales transportan agua utilizando la gravedad y cubre conceptos como las secciones transversales típicas, elementos geométricos, clasificación de canales, diseño de perfiles longitudinales, obras de arte y consideraciones para caminos. También cubre temas relacionados al diseño de sistemas de drenaje agrícola.
Este documento presenta un examen sobre diseño y supervisión de obras hidráulicas. Contiene 24 preguntas de selección múltiple sobre conceptos como diseño de canales, sifones, alcantarillas, bocatomas, caídas y rápidas. También incluye 2 preguntas abiertas sobre criterios para el diseño de bocatomas y características de las rápidas. El examen evalúa conocimientos básicos de ingeniería hidráulica aplicados a diferentes estructuras usadas comúnmente en proyectos
Este documento describe los conceptos y métodos para el diseño de canales de flujo uniforme. Explica que para canales revestidos se asume un flujo uniforme y se usa la ecuación de Manning para el diseño. Para canales no revestidos, el diseño depende de parámetros hidráulicos y propiedades de los materiales, buscando evitar erosión y sedimentación. Los principales métodos son el de la velocidad máxima permitida, que busca eliminar la erosión, y el de la fuerza tractiva.
2. 1. Aliviaderos laterales
1.1 Generalidades
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.
Los cuales de exceso a eliminarse, se originanalgunas veces por fallas del operador o por
afluencias, que durante las lluvias el canal recibe de las quebradas, estos excesos debe
descargar con un mínimo de obras de arte, buscándose en lo posible cauces naturales para
evitar obras adicionales, aunque esto último depende siempre de la conjugación de
diferentes aspectos locales (topografía, ubicación del vertedero, etc.)
2. Criterios de Diseño
i. El caudal de diseño de un vertedero se puede establecer como aquel caudal
que circula en el canal por encima de su tirante normal, hasta el nivel máximo
de su caja hidráulica o hasta el nivel que ocupa en el canal, el caudal
considerado como de máxima avenida.
ii. El vertedero lateral no permite eliminar todo el excedente de caudal, siempre
quedará un excedente que corresponde teóricamente a unos 10 cm encima
del tirante normal.
iii. La altura del vertedor o diferencia entre la cresta de éste y el fondo del canal,
corresponde al valor Yn.
iv. Para dimensionar el vertedero existen gran variedad de formulas, a
continuación se describe la fórmula de Forchheiner.
Q V
2
µ
3
L n3 / 2
Donde:
V = 0.95
µ = coeficiente de contracción
L = longitud del vertedero
h = carga promedio encima de la cresta
2g
3. El flujo del canal, deberá ser siempre subcrítico,
entonces: h2 > h1
h
h1 h2
2
h1 = 0.8 h2
h = 0.9 h2
La formula 4,21 da buena aproximación cuando se cumple:
V1
0.75
gY1
h2 – h1 Y2 - Yn
Para mejorar la eficiencia de la cresta del vertedero se suele utilizar diferentes valores,según la
forma que adopte lacresta.
4. Forma µ
a)
b)
c)
d)
Anchos de cantos rectangulares
Ancho de cantos redondeados
Afilado con aeración necesaria
En forma de techo con corona
redondeada
0.49-0.51
0.5-0.65
0.64
0.79
5. i. El tipo a y b, se usan cuando el caudal que se está eliminando por la ventana o
escotadura del canal, cruza un camino, frecuentemente se utilizan cuando se
proyectan badenes, cuando esto no es necesario y el caudal del vertedero se
puede eliminar al pie del mismo, se utilizan los tipos c ó d.
ii. Los aliviaderoslateralespueden descargar a través de un vertedero con colchón
al pie (desniveles pequeños) mediante una alcantarilla con una pantalla
disipadora de energía al final (desniveles grandes).
Ejerció 1
Un canal trapezoidal de rugosidad 0.014 con taludes 1: 1 plantilla 1 m y pendiente 1 o/oo,
recibe en épocas de crecidas un caudal de 9 m3/s., el canal ha sido construido para 4
m3/s, pero puede admitir un caudal de 6 m3/s. Calcular la longitud del aliviadero para
eliminar el exceso de agua.
Solución
1. Cálculode lostirantes
YMax = 1.71 m
Yn = 1.17 m
Y2 = 1.42m
2) Cálculo de h
h2 = .25 m
h1 = 0.8 x h2 = 0.2 m
h = 0.2 + 0.25 = 0.225 m
2
7. 2xVxµx 2g xh3 / 2
4) Cálculode L
Para µ = 0.5 y aplicando ecuación:
L
30
L = 20 m
Ejercicio2
Resolver el ejercicio anterior empleando la fórmula de Weisbach
Q
2
µL
3
h3 / 2
h = se considera un 60% del borde libre, como un criterio práctico de diseño y según el
problema anterior se tiene:
Q = 3 m3
/s
µ = 0.50
h = 0.6 (1.71 – 1.17) = 0.324 m
Luego:
L
3x3
3x0.5x4.43x0.184
L = 11 m
En la Fig. 4.9 se aprecia una aplicación práctica de este diseño:
Nota: Comparando los ejercicios anteriores se puede concluir que WEISBACH da vertederos
muchos más cortos que Forchheiner, razón por la cual recomendamos el uso de la fórmula de
Weisbach, además ésta ha sido utilizada con buenos resultados en el Departamento de
Lambayeque.
2g
11. 2zµx 2g xh3 / 2
1.3 CálculoHidráulicode unaliviadero–Alcantarilla
Ejercicio3.
A la altura del km 15+790 de un canal principal se plantea la necesidad de eliminar 9 m3
/s
provenientede los excesos de lluvia y con la finalidad de prevenirdesbordes del canal,se desea
proyectar un aliviadero, si el canal presenta un borde libre de 0.9 m, se pide: dimensionar
hidráulicamente el aliviadero.
Solución
La solución al problema se presenta en las Figs. 4.10. a, b y c, donde debido a la situación
topográfica se ha proyectado un aliviadero con alcantarilla.
1) Longitud del Aliviadero
Como criterio práctico de diseño asumimos que un 60% del borde libre sería el valor de h en
la fórmula de Weisbach y tomando µ = 0.62 como promedio, setiene:
L
50
3x9
2x0.62x4.43x(0.54)1.5
L = 12.4 12.50 m
El caudal de 9 m3
/seg entra por el aliviadero de 12,50 m de longitud y cae a una rampa con
una inclinación mínima de 5%.
12. 2) Cálculo de H2
El valor H2
’
se estima 1.5 Yc, siendo Yc el que ocurre en la sección 2y si asumimos en 2
un ancho de rampa b2 = 2.0 setendrá:
q
9
4.5m3
/ segxm
2
Yc = 1.273 m
Entonces:
H’
2 = 1.91 m
El valor de la cota en 2, será : 97.59
3) Cálculo de H1
97.59 + Yc
H
2
1
99.50
H1 = 1.274 m
El valor de la cota en 1, será: 99.23
En 1 el ancho de la rampa es: 60% de b2; b1 = 1.2 m
4) Pendiente de la rampa
La rampa deberá tener una pendiente 5%
S =
98.23 97.59
5.12%
12.5
El caudal que se está eliminando pasa por el punto 2 y cae a una poza que va conectada a
una alcantarilla.
13. 5) Dimensionamiento de laalcantarilla
Es necesario remarcar que por seguridad, se debe considerar una carga mínima de 1.5 Va2
/2g
encima de la alcantarilla hasta el Punto 1, con lo cual se garantiza la sumergencia y sobre todo,
hay más confianza de que no habrá desborde por la escotadura o aliviadero en el caso
imprevisto de un mayor caudal.
Asumiendo una alcantarilla de 1.5 x 1.5, se tiene:
A = 2.25 m2
Va = 4 m/seg
Con estos datos asumidos se prosigue el cálculo
1.5
Va²
1.22m
2g
La altura de energía respecto al fondo de la alcantarilla será:
H2 = 99.50 – 95.506 = 3.994 m
Con ayuda del Plano Topográfico, se establece aproximadamente la cota de entrega de la
alcantarilla y se hace un balance de energía entre este Punto y el Punto 2.
E2 = 99.50
E2 = E3 + pérdidas + H2
14. ESQUEMA PRELIMINAR
Perdidas = Entrada + Fricción + Codos (2 codos)
Va2
L Va2
1/ 2 Va2
Pérdidas = 0.3 f 2 x (A)
2g D 2g
90 2g
Va = velocidad de la alcantarilla
f = 0.025, tomando este valor se obtienen también buenos resultados.
= 0.25 (ver 2.6.11)
= 22º
D = 4R = 4
A
4
1.5x1.5
1.5
P
4x1.5
L = 22.6 (se obtiene aproximadamente mediante el esquema tentativo).
15.
16.
17. MANUAL: CRITERIOS DE DISEÑOS DE OBRAS HIDRAULICAS PARA LA FORMULACION DE PROYECTOS HIDRAULICOS
MULTISECTORIALES Y DE AFIANZAMIENTO HI DRICO
18. MANUAL: CRITERIOS DE DISEÑOS DE OBRAS HIDRAULICAS PARA LA FORMULACION DE PROYECTOS HIDRAULICOS MULTISECTORIALES Y DE
AFIANZAMIENTO HIDRICO
1.706x19.62
1.9238
Reemplazando valores en (A) se obtiene:
Va 2
Pérdidas = 09238
2g
La ecuación del balance de energía será:
99.50 = 92.30 + Y3 +
Y3 = 1.5 m
V3 = Va
Luego:
Va =
Va = 4.17 m/seg
V 2
3
2g
Va2
2g
0.9238 3.994
Resulta una velocidad ligeramente superior a la de 4 m/seg. asumida debido a las pérdidas de
carga que son necesarias vencer, siendo necesario proyectar al final de la alcantarilla, un
amortiguador del tipo de impacto que garantice una entrega con flujo lento, evitándose las
erosiones y según la Fig. 4.11 corresponde a un amortiguador de W = 4.0 m.
1.4 Amortiguadoresdel tipode impacto
La Fig. 4.11 resulta de gran utilidad para dimensionar estos amortiguadores con caudales hasta
de 11.2 m3
/s (400 p.c.s) y velocidades iguales o menores a 9.14m/s (30pies).
Estos amortiguadores pueden ser utilizados tanto en canales abiertos como en tuberías y la
disipación es obtenida haciendo chocar el chorro de llegada contra un deflector vertical
suspendido, el mejorfuncionamiento es obtenido, cuandoeltirante de la descarga, se aproxima,
pero no excede a la mitad de la altura del deflector, siendo recomendable que el borde inferior
del deflector se coloque al mismo nivel que el fondo del canal o tubo de llegada.
19. MANUAL: CRITERIOS DE DISEÑOS DE OBRAS HIDRAULICAS PARA LA FORMULACION DE PROYECTOS HIDRAULICOS MULTISECTORIALES Y DE
AFIANZAMIENTO HIDRICO
FIG.4.11 AMORTIGUADORES DEL TIPO DE IMPACTO
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AFIANZAMIENTO HIDRICO