Este documento describe los acueductos, sus tipos, historia y criterios de diseño. Explica que un acueducto es una estructura para conducir agua de un canal a través de una depresión del terreno. Describe tres tipos principales: subterráneo, semisubterráneo y descubierto. También resume brevemente los acueductos romanos, nazca y algunos modernos, así como los criterios básicos para el diseño hidráulico e integrado de un acueducto.
El documento describe los tipos y elementos de las caídas hidráulicas, así como los criterios de diseño para caídas verticales. Explica que las caídas sirven para transportar agua de un nivel alto a uno bajo disipando la energía generada. Se componen de una transición de entrada, la caída en sí, un pozo amortiguador y una transición de salida. También cubre el cálculo de la sección crítica y la carga de velocidad para determinar el diseño adecuado que iguale las sumas de energía entre se
Este documento describe los conceptos y cálculos básicos para el diseño de acueductos y puentes canales. Explica que un acueducto es un conducto elevado que permite el paso de agua sobre una depresión, y que un puente canal es una estructura que permite el cruce de un canal a través de depresiones. Detalla los componentes estructurales, los criterios de diseño y los cálculos requeridos para dimensionar las secciones transversales, las transiciones, y determinar las pérdidas de carga. El objetivo final es prove
El documento describe los principales tipos y componentes de las bocatomas, incluyendo tomas directas, tomas mixtas y tomas móviles. También discute la importancia de investigar el subsuelo donde se construirá la presa de derivación para determinar el tipo de estructura apropiado, y los métodos como perforaciones, calicatas y ensayos de penetración que se pueden usar para esta investigación. Finalmente, explica cómo los resultados de la investigación del subsuelo ayudan a determinar el tipo de cimentación para la presa vertedero.
Este documento presenta el diseño de un sistema de captación de agua para riego que incluye un colchón disipador, enrocado de protección y control de filtración. Calcula la longitud y espesor del colchón disipador, la longitud y ancho del enrocado, y la longitud del control de filtración utilizando ecuaciones hidráulicas y datos de caudal, altura y ancho del sistema de captación. El diseño final incluye las cotas y dimensiones clave de los componentes para cumplir con los requisitos hidráulicos.
Este documento describe los puentes canales, incluyendo su definición como una estructura que permite el cruce de un canal a través de depresiones del terreno. Explica que un puente canal puede tener un conducto cerrado o abierto y discute las partes hidráulicas y estructurales como las transiciones de entrada y salida, la compuerta y el conducto. También cubre los diferentes tipos de flujos como permanente, transitorio y crítico que pueden ocurrir en un puente canal.
El documento describe los tipos y elementos de las caídas hidráulicas, así como los criterios de diseño para caídas verticales. Explica que las caídas sirven para transportar agua de un nivel alto a uno bajo disipando la energía generada. Se componen de una transición de entrada, la caída en sí, un pozo amortiguador y una transición de salida. También cubre el cálculo de la sección crítica y la carga de velocidad para determinar el diseño adecuado que iguale las sumas de energía entre se
Este documento describe los conceptos y cálculos básicos para el diseño de acueductos y puentes canales. Explica que un acueducto es un conducto elevado que permite el paso de agua sobre una depresión, y que un puente canal es una estructura que permite el cruce de un canal a través de depresiones. Detalla los componentes estructurales, los criterios de diseño y los cálculos requeridos para dimensionar las secciones transversales, las transiciones, y determinar las pérdidas de carga. El objetivo final es prove
El documento describe los principales tipos y componentes de las bocatomas, incluyendo tomas directas, tomas mixtas y tomas móviles. También discute la importancia de investigar el subsuelo donde se construirá la presa de derivación para determinar el tipo de estructura apropiado, y los métodos como perforaciones, calicatas y ensayos de penetración que se pueden usar para esta investigación. Finalmente, explica cómo los resultados de la investigación del subsuelo ayudan a determinar el tipo de cimentación para la presa vertedero.
Este documento presenta el diseño de un sistema de captación de agua para riego que incluye un colchón disipador, enrocado de protección y control de filtración. Calcula la longitud y espesor del colchón disipador, la longitud y ancho del enrocado, y la longitud del control de filtración utilizando ecuaciones hidráulicas y datos de caudal, altura y ancho del sistema de captación. El diseño final incluye las cotas y dimensiones clave de los componentes para cumplir con los requisitos hidráulicos.
Este documento describe los puentes canales, incluyendo su definición como una estructura que permite el cruce de un canal a través de depresiones del terreno. Explica que un puente canal puede tener un conducto cerrado o abierto y discute las partes hidráulicas y estructurales como las transiciones de entrada y salida, la compuerta y el conducto. También cubre los diferentes tipos de flujos como permanente, transitorio y crítico que pueden ocurrir en un puente canal.
El documento describe los embalses, clasificándolos según su función como de acumulación, distribución o pondajes, y según su tamaño como gigantes, muy grandes, grandes, etc. Explica las curvas características de área-elevación y capacidad-elevación de un embalse, y los niveles característicos como el nivel de embalse muerto, mínimo de operación, normal y forzado.
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.
Hidraulica fluvial diseño de defensas ribereñas y gavionesGiovene Pérez
Este documento presenta conceptos sobre hidráulica fluvial y diseño de defensas ribereñas. Explica que la hidráulica fluvial estudia el comportamiento de los ríos para proyectos como represamiento, defensas ribereñas, puentes, etc. Las defensas ribereñas protegen las áreas aledañas a los ríos de las crecidas. Luego describe elementos como diques, enrocados, gaviones y espigones que se usan comúnmente en defensas ribereñas.
Este manual presenta criterios de diseño para obras hidráulicas como canales abiertos, sifones, aliviaderos laterales, alcantarillas, desarenadores, rápidas, caídas, partidores, aforadores Parshall, bocatomas de montaña y presas pequeñas. Incluye consideraciones generales sobre diseño de canales de riego, elementos básicos como trazo, radios mínimos, secciones hidráulicas y revestimientos. También presenta teoría, ejemplos y procedimientos de diseño hidrául
Este documento presenta un manual de diseño de estructuras de disipación de energía hidráulica. Explica que estas estructuras son fundamentales en obras hidráulicas y que su diseño se encuentra disperso en múltiples documentos, por lo que este manual recopila la información más relevante. El manual contiene los parámetros y condiciones de diseño de los disipadores más comúnmente usados en Ecuador, con ejemplos de aplicación.
Este documento describe los componentes y diseño de estructuras de cruce como sifones invertidos. Explica que los sifones se usan para transportar agua a través de depresiones naturales o estructuras elevadas y deben estar completamente enterrados. Detalla los requisitos de cobertura, pendientes y sumersión para el diseño de sifones y los criterios de velocidad para determinar sus dimensiones. También cubre los cálculos hidráulicos requeridos para cada tipo de sección y los materiales comúnmente usados como tubos de acero o horm
1) La socavación se produce por el aumento de la velocidad de la corriente durante las crecidas, lo que causa la erosión y levantamiento de sedimentos en el lecho del río. La construcción de puentes también puede inducir socavación al reducir el ancho del cauce.
2) La socavación pone en peligro la estabilidad de los cimientos de los puentes y ha causado fallas catastróficas en el pasado.
3) Es importante monitorear y cuantificar la socavación mediante el uso de instrumentos como var
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) Se presenta el diseño de una rejilla lateral para captar un caudal de 3.1 m3/s. Se calculan las dimensiones de la rejilla y se comprueba que cumple con el caudal requerido.
2) A continuación, se realiza el diseño de un desripiador a la salida de la rejilla lateral utilizando diferentes métodos. Se dimensionan sus elementos y se comprueba el caudal.
3) Finalmente, se calcula la transición entre el desripiador y el canal incluyendo la determinación de la longitud necesaria.
El documento describe diferentes tipos de obras de captación de agua, incluyendo tomas laterales, tomas tubulares, tomas sumergibles y tomas modulares. Explica que la selección del tipo de captación depende de factores como las características del sitio, el caudal requerido, y el uso previsto del agua captada. También incluye ejemplos del diseño hidráulico de tomas de canal.
El documento presenta información sobre el diseño de obras de drenaje en carreteras, incluyendo definiciones y tipos de alcantarillas, variables hidráulicas, criterios de diseño, programas de cómputo y cuadros comparativos. Explica conceptos como alcantarilla, pendiente longitudinal, tipos de alcantarillas según capacidad, tipos de cabeza, y programas como HEC-RAS, HY-8 y HYDROCULVERT para el cálculo hidráulico.
Este documento presenta un método para detectar y localizar fugas en una red de distribución de agua potable usando algoritmos genéticos. El método se basa en mediciones de presión en las uniones de tuberías, características de la red y estimaciones de demanda de caudal. Un algoritmo genético iterativo busca minimizar el error entre las cargas medidas y calculadas para determinar el caudal y ubicación de posibles fugas. Se incluye un ejemplo aplicando el método con datos de laboratorio para mostrar su efectividad en la detección de fug
Este documento define los principales elementos de una presa como el aliviadero, borde libre, cresta de la presa, descarga de fondo, estribo y toma. El aliviadero permite descargar el embalse de forma segura durante las crecidas. El borde libre es la distancia entre el nivel del agua y la cresta. La cresta de la presa es su parte más alta. La descarga de fondo desagua el embalse. El estribo es el material natural debajo de la presa. La toma dirige el agua hacia un conducto.
Este documento presenta los pasos para diseñar una bocatoma, incluyendo el cálculo del ancho de encauzamiento del río, la determinación del tirante normal, el diseño de la compuerta de regulación, las ventanas de captación, y la altura de los muros, pantallas y canal de derivación. Explica las ecuaciones de continuidad, energía y cantidad de movimiento que gobiernan el flujo de agua y se usan para iterar los cálculos hasta obtener las dimensiones finales de cada elemento de la bocatoma.
El documento trata sobre los métodos para calcular caudales de diseño para obras de drenaje. Describe factores como el tamaño de la cuenca, condiciones climáticas e hidrológicas, y la necesidad de realizar estudios de campo e hidrológicos. También cubre temas como la selección del período de retorno, el estudio de cuencas hidrográficas, y la determinación de la tormenta de diseño.
Este documento presenta información sobre el diseño y tipos de caídas para irrigación. Explica que las caídas sirven para transportar agua de un nivel a otro disipando su energía. Describe los componentes típicos de una caída y diferentes tipos clasificados según su disipador de energía. También cubre conceptos hidráulicos como energía específica, flujo crítico, saltos hidráulicos y su clasificación dependiendo del número de Froude. Finalmente, analiza la formación y eficiencia de saltos en can
Presas de concreto para abrevadero y pequeño riegoCOLPOS
Este documento proporciona información sobre presas de concreto pequeñas para abrevadero y riego. Explica los objetivos, beneficios y desventajas de estas presas, así como los criterios de diseño que incluyen estudios topográficos, geológicos e hidrológicos. El propósito es almacenar agua para abrevadero de ganado y riego de pequeñas áreas de cultivo.
El documento describe los componentes y métodos de diseño de rápidas para canales. Una rápida es una estructura hidráulica utilizada para salvar desniveles en canales, permitiendo el paso de agua a través de tramos con alta pendiente. Las rápidas consisten en una entrada, un tramo inclinado, un disipador de energía y una transición de salida. El documento explica los diferentes tipos de entrada, pozas disipadoras, tramos inclinados y transiciones de salida que componen una rápida, así como los métodos
CLASE Nº03-A SISTEMA DE ALCANTARILLADO-2023.pdfGiovanaPG1
Este documento describe los sistemas de alcantarillado sanitario y los criterios de diseño, incluyendo ecuaciones para el cálculo de velocidad, caudal, área y pendiente. Explica conceptos como tensión tractiva, pendiente mínima y condiciones de flujo variable en los colectores. También analiza procesos como la formación de ácido sulfúrico y su impacto en la corrosión de tuberías.
El documento presenta el diseño de un acueducto para llevar agua potable a una comunidad. Un acueducto es una estructura que permite el paso de un canal sobre obstáculos como depresiones o cursos de agua. Su diseño requiere considerar aspectos hidráulicos, estructurales y de ingeniería civil para garantizar un suministro de agua seguro y sostenible que mejore la calidad de vida de la población.
El documento presenta una recopilación bibliográfica sobre el diseño de un sistema de drenaje vial para la carretera Pachón Mina Zharo de 7.2 km en el cantón Suscal, Cañar. Incluye conceptos teóricos sobre tipos de drenaje, estudios hidrológicos e hidráulicos, y componentes de drenaje longitudinal y transversal necesarios para el diseño integral del sistema de drenaje para la carretera.
El documento describe los embalses, clasificándolos según su función como de acumulación, distribución o pondajes, y según su tamaño como gigantes, muy grandes, grandes, etc. Explica las curvas características de área-elevación y capacidad-elevación de un embalse, y los niveles característicos como el nivel de embalse muerto, mínimo de operación, normal y forzado.
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.
Hidraulica fluvial diseño de defensas ribereñas y gavionesGiovene Pérez
Este documento presenta conceptos sobre hidráulica fluvial y diseño de defensas ribereñas. Explica que la hidráulica fluvial estudia el comportamiento de los ríos para proyectos como represamiento, defensas ribereñas, puentes, etc. Las defensas ribereñas protegen las áreas aledañas a los ríos de las crecidas. Luego describe elementos como diques, enrocados, gaviones y espigones que se usan comúnmente en defensas ribereñas.
Este manual presenta criterios de diseño para obras hidráulicas como canales abiertos, sifones, aliviaderos laterales, alcantarillas, desarenadores, rápidas, caídas, partidores, aforadores Parshall, bocatomas de montaña y presas pequeñas. Incluye consideraciones generales sobre diseño de canales de riego, elementos básicos como trazo, radios mínimos, secciones hidráulicas y revestimientos. También presenta teoría, ejemplos y procedimientos de diseño hidrául
Este documento presenta un manual de diseño de estructuras de disipación de energía hidráulica. Explica que estas estructuras son fundamentales en obras hidráulicas y que su diseño se encuentra disperso en múltiples documentos, por lo que este manual recopila la información más relevante. El manual contiene los parámetros y condiciones de diseño de los disipadores más comúnmente usados en Ecuador, con ejemplos de aplicación.
Este documento describe los componentes y diseño de estructuras de cruce como sifones invertidos. Explica que los sifones se usan para transportar agua a través de depresiones naturales o estructuras elevadas y deben estar completamente enterrados. Detalla los requisitos de cobertura, pendientes y sumersión para el diseño de sifones y los criterios de velocidad para determinar sus dimensiones. También cubre los cálculos hidráulicos requeridos para cada tipo de sección y los materiales comúnmente usados como tubos de acero o horm
1) La socavación se produce por el aumento de la velocidad de la corriente durante las crecidas, lo que causa la erosión y levantamiento de sedimentos en el lecho del río. La construcción de puentes también puede inducir socavación al reducir el ancho del cauce.
2) La socavación pone en peligro la estabilidad de los cimientos de los puentes y ha causado fallas catastróficas en el pasado.
3) Es importante monitorear y cuantificar la socavación mediante el uso de instrumentos como var
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) Se presenta el diseño de una rejilla lateral para captar un caudal de 3.1 m3/s. Se calculan las dimensiones de la rejilla y se comprueba que cumple con el caudal requerido.
2) A continuación, se realiza el diseño de un desripiador a la salida de la rejilla lateral utilizando diferentes métodos. Se dimensionan sus elementos y se comprueba el caudal.
3) Finalmente, se calcula la transición entre el desripiador y el canal incluyendo la determinación de la longitud necesaria.
El documento describe diferentes tipos de obras de captación de agua, incluyendo tomas laterales, tomas tubulares, tomas sumergibles y tomas modulares. Explica que la selección del tipo de captación depende de factores como las características del sitio, el caudal requerido, y el uso previsto del agua captada. También incluye ejemplos del diseño hidráulico de tomas de canal.
El documento presenta información sobre el diseño de obras de drenaje en carreteras, incluyendo definiciones y tipos de alcantarillas, variables hidráulicas, criterios de diseño, programas de cómputo y cuadros comparativos. Explica conceptos como alcantarilla, pendiente longitudinal, tipos de alcantarillas según capacidad, tipos de cabeza, y programas como HEC-RAS, HY-8 y HYDROCULVERT para el cálculo hidráulico.
Este documento presenta un método para detectar y localizar fugas en una red de distribución de agua potable usando algoritmos genéticos. El método se basa en mediciones de presión en las uniones de tuberías, características de la red y estimaciones de demanda de caudal. Un algoritmo genético iterativo busca minimizar el error entre las cargas medidas y calculadas para determinar el caudal y ubicación de posibles fugas. Se incluye un ejemplo aplicando el método con datos de laboratorio para mostrar su efectividad en la detección de fug
Este documento define los principales elementos de una presa como el aliviadero, borde libre, cresta de la presa, descarga de fondo, estribo y toma. El aliviadero permite descargar el embalse de forma segura durante las crecidas. El borde libre es la distancia entre el nivel del agua y la cresta. La cresta de la presa es su parte más alta. La descarga de fondo desagua el embalse. El estribo es el material natural debajo de la presa. La toma dirige el agua hacia un conducto.
Este documento presenta los pasos para diseñar una bocatoma, incluyendo el cálculo del ancho de encauzamiento del río, la determinación del tirante normal, el diseño de la compuerta de regulación, las ventanas de captación, y la altura de los muros, pantallas y canal de derivación. Explica las ecuaciones de continuidad, energía y cantidad de movimiento que gobiernan el flujo de agua y se usan para iterar los cálculos hasta obtener las dimensiones finales de cada elemento de la bocatoma.
El documento trata sobre los métodos para calcular caudales de diseño para obras de drenaje. Describe factores como el tamaño de la cuenca, condiciones climáticas e hidrológicas, y la necesidad de realizar estudios de campo e hidrológicos. También cubre temas como la selección del período de retorno, el estudio de cuencas hidrográficas, y la determinación de la tormenta de diseño.
Este documento presenta información sobre el diseño y tipos de caídas para irrigación. Explica que las caídas sirven para transportar agua de un nivel a otro disipando su energía. Describe los componentes típicos de una caída y diferentes tipos clasificados según su disipador de energía. También cubre conceptos hidráulicos como energía específica, flujo crítico, saltos hidráulicos y su clasificación dependiendo del número de Froude. Finalmente, analiza la formación y eficiencia de saltos en can
Presas de concreto para abrevadero y pequeño riegoCOLPOS
Este documento proporciona información sobre presas de concreto pequeñas para abrevadero y riego. Explica los objetivos, beneficios y desventajas de estas presas, así como los criterios de diseño que incluyen estudios topográficos, geológicos e hidrológicos. El propósito es almacenar agua para abrevadero de ganado y riego de pequeñas áreas de cultivo.
El documento describe los componentes y métodos de diseño de rápidas para canales. Una rápida es una estructura hidráulica utilizada para salvar desniveles en canales, permitiendo el paso de agua a través de tramos con alta pendiente. Las rápidas consisten en una entrada, un tramo inclinado, un disipador de energía y una transición de salida. El documento explica los diferentes tipos de entrada, pozas disipadoras, tramos inclinados y transiciones de salida que componen una rápida, así como los métodos
CLASE Nº03-A SISTEMA DE ALCANTARILLADO-2023.pdfGiovanaPG1
Este documento describe los sistemas de alcantarillado sanitario y los criterios de diseño, incluyendo ecuaciones para el cálculo de velocidad, caudal, área y pendiente. Explica conceptos como tensión tractiva, pendiente mínima y condiciones de flujo variable en los colectores. También analiza procesos como la formación de ácido sulfúrico y su impacto en la corrosión de tuberías.
El documento presenta el diseño de un acueducto para llevar agua potable a una comunidad. Un acueducto es una estructura que permite el paso de un canal sobre obstáculos como depresiones o cursos de agua. Su diseño requiere considerar aspectos hidráulicos, estructurales y de ingeniería civil para garantizar un suministro de agua seguro y sostenible que mejore la calidad de vida de la población.
El documento presenta una recopilación bibliográfica sobre el diseño de un sistema de drenaje vial para la carretera Pachón Mina Zharo de 7.2 km en el cantón Suscal, Cañar. Incluye conceptos teóricos sobre tipos de drenaje, estudios hidrológicos e hidráulicos, y componentes de drenaje longitudinal y transversal necesarios para el diseño integral del sistema de drenaje para la carretera.
El documento habla sobre las estructuras complementarias en canales para la ingeniería civil. Explica que las transiciones son estructuras que se usan para unir tramos de canal con diferentes secciones transversales o pendientes de forma gradual para evitar pérdidas de carga. También describe los tipos de transiciones como rectas y alabeadas, y los criterios de diseño hidráulico que se deben considerar para estructuras como sifones, aliviaderos laterales y alcantarillas.
El documento describe las obras de arte del sistema de riego Saposoa e Irrigación SISA visitadas por estudiantes de ingeniería civil. Se observó la bocatoma, el canal principal, acueductos y compuertas. La bocatoma captura 2.75 lt/seg de agua para regar 2200 ha. El canal principal conduce el agua captada a canales laterales. Se midió el caudal en el canal principal usando un objeto y se calculó en 1.79 m3/seg. Los acueductos y compuertas permiten que el agua cr
LOGRO 2 - APLICACIONES DE LA ESTATICA DE FLUIDOS EN LA INGENIERIA CIVIL (1).pptxgianella57
Este documento presenta información sobre varios temas relacionados con la mecánica de fluidos en ingeniería civil. Explica conceptos como la estática de fluidos, canales, represas, estaciones de bombeo, esclusas, alcantarillado, defensas ribereñas, recarga artificial de acuíferos, puertos para embarcaciones y reservorios de agua. Además, incluye la lista de integrantes y profesora del curso de mecánica de fluidos.
Este documento describe las obras de desvío necesarias para construir presas y otras estructuras hidráulicas. Explica que las obras de desvío sirven para desviar las aguas de un río y dejar en seco la zona de construcción. Detalla los dos principales tipos de obras de desvío: túneles/galerías y canales/tajos abiertos. También resalta algunos proyectos hidráulicos importantes y sus respectivas obras de desvío, como la presa Serra de Mesa en Brasil y el
El documento describe las estructuras hidráulicas utilizadas en canales, incluyendo captaciones, compuertas, vertederos, transiciones, sifones, acueductos y túneles. Explica que los canales se usan para el suministro de agua y el drenaje, y muestra esquemas típicos de sistemas de canales.
Este documento describe el diseño de un sifón invertido. Presenta la teoría de sifones invertidos y puentes canales, y explica cómo se elige entre estas estructuras. Luego describe el cálculo hidráulico de un sifón, incluido el cálculo del caudal, las pérdidas por fricción, codos y válvulas, y comprueba que la diferencia de carga es mayor que las pérdidas totales. Finalmente, concluye que el diseño del sifón funcionará bien y recomienda tareas de mantenimiento
El documento describe las estructuras hidráulicas necesarias para cruzar obstáculos en el recorrido de un canal, como depresiones, quebradas, vías de comunicación. Entre las soluciones se encuentran acueductos, sifones y diques. Los acueductos permiten pasar el canal por encima del obstáculo manteniendo el flujo, mientras que los sifones y conductos cubiertos lo hacen pasar por debajo. El documento también explica cómo se clasifican y diseñan estas obras de arte.
Los acueductos son sistemas que transportan agua de forma continua desde su fuente hasta poblaciones distantes, generalmente de forma subterránea a través de redes de tuberías. Los acueductos romanos fueron notables obras de ingeniería que aún funcionan, mientras que los acueductos modernos se construyen principalmente con tuberías de hierro, acero o cemento. Existen varios tipos de acueductos como el subterráneo, semienterrado y descubierto, cada uno con ventajas y desventajas en cuanto a costo
El documento describe los componentes y funciones de un sistema de alcantarillado pluvial, incluyendo estructuras de captación, conducción, conexión y mantenimiento, y vertido. Explica que estos sistemas conducen el agua de lluvia para evitar inundaciones y daños. También cubre el diseño, manejo de cuencas, control de inundaciones y otros aspectos de planeación de estos sistemas.
El documento presenta información sobre el diseño de alcantarillas para un tramo de carretera de 4km a 5km. Explica conceptos clave como caudal, precipitaciones, escorrentía y tiempo de retorno para el diseño de alcantarillas. También describe diferentes tipos de drenaje de carreteras como cunetas, alcantarillas y puentes, así como parámetros para el diseño de alcantarillas como sección transversal, material y embocadura.
El documento proporciona información sobre los sistemas de drenaje vial, incluidas definiciones, tipos, componentes e importancia. Explica que el drenaje vial incluye obras de drenaje superficial, como cunetas y alcantarillas, y obras de subdrenaje para eliminar el exceso de humedad. También destaca la importancia del drenaje para proteger la inversión en la carretera y garantizar la seguridad del tránsito al evacuar el agua de lluvia y subterránea de manera efectiva.
El documento describe las presas, incluyendo su definición, partes, tipos y usos. Explica que las presas se construyen para embalsar agua y que existen diferentes tipos clasificados según su estructura y materiales de construcción, como presas de tierra, de hormigón o de enrocado. También detalla los usos de las presas como generación de energía, riego, abastecimiento de agua y control de inundaciones.
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 el diseño y cálculo de una compuerta de bisagra inferior para un dique seco. Inicialmente, se realiza un estudio básico de las compuertas, incluyendo los diferentes tipos, elementos y análisis requeridos para su diseño. Luego, se estudia la situación y dimensiones básicas propuestas para el dique. Finalmente, se lleva a cabo el cálculo y diseño detallado de la compuerta y sus componentes, incluyendo análisis por elementos finitos.
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La energía radiante es una forma de energía que
se transmite en forma de ondas
electromagnéticas esta energía se propaga a
través del vacío y de ciertos medios materiales y
es fundamental en una variedad naturales y
tecnológicos
1. Introduccion a las excavaciones subterraneas (1).pdfraulnilton2018
Cuando las excavaciones subterráneas son desarrolladas de manera artesanal, se conceptúa a la excavación como el “ que es una labor efectuada con la mínima sección posible de excavación, para permitir el tránsito del hombre o de
cémilas para realizar la extracción del material desde el
frontón hasta la superficie
Cuando las excavaciones se ejecutan controlando la sección de excavación, de manera que se disturbe lo menos posible la
roca circundante considerando la vida útil que se debe dar a la roca, es cuando aparece el
concepto de “ que abarca,
globalmente, al proceso de excavación, control de la periferia, sostenimiento, revestimiento y consolidación de la excavación
1. lOMoAR cPSD|19267173
Diseno DE Obras Hidraulicas - puente canal o acueducto
Hidrología General (Universidad Nacional del Centro del Perú)
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DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS Ing. Civil
INDICE
I. INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………................2
II. DESCRIPCION………………………………………………………………………....…… 2
2.1 DEFINICION……………………………………………………………………………..2
2.2 FINALIDAD………………………………………………………………………………3
2.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS………………………………………………………..3
2.4 FUNCIONAMIENTO…………………………………………………………………….4
2.5 TIPOS DE ACUEDUCTOS……………………………………………………………..4
i. Acueducto subterraneo…………………………………………………………...4
ii. Acueducto semi-subterraneo. ………………………………………………...…5
iii. Acueducto descubierto…………………………………………………………….5
2.6 ACUEDUCTOS EN LA HISTORIA…………………………………………………….5
i. Acueductos Romanos………………………………………………………………5
ii. Acueductos Nazca…………………………………………………………………..6
iii. Acueductos Modernos…………………………………………………………..….7
III. CRITERIOS DE DISEÑO…………………………………………………………………..…8
IV. DISEÑO HIDRAULICO Y ESTRUCTURAL…………………………………………….…10
4.1 DISEÑO HIDRAULICO………………………………………………………………...10
i. Ubicación…………………………………………………………………………….10
ii. La transición……………………………………………………………………..….10
a. La entrada……………………………………………………………...………11
b. La salida……………………………………………………………………..…12
c. El borde libre………………………………………………………………..…13
iii. El tramo elevado ………………………………………………………………..….13
iv. Protección del fondo del canal y los taludes contra la erosión. ……….….15
4.2 DISEÑO ESTRUCTURAL………………………………………………………………15
i. Criterios estructurales……………………………………………………….…….15
a. Condiciones del suelo………………………………………………….……15
b. Características Estructurales. ………………………………………..……16
ii. Elementos del diseño estructural……………………………………………..…16
a. La caja del Acueducto……………………………………………………..…16
b. La Columnas………………………………………………………………..…16
c. La Zapata ………………………………………………………………………17
V. BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………….…17
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DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS Ing. Civil
ACUEDUCTOS
I. INTRODUCCIÓN
El trazado de un canal invariablemente se encuentra con corrientes naturales
(drenajes) y otras obras tales como carreteras y ferrocarriles, y algunas veces
tiene que cruzar valles. Las obras de drenaje transversal son las estructuras que
hacen posibles tales cruces. Por lo general son muy costosas y deben evitarse si
es posible cambiando el trazado del canal y/o desviando los drenajes.
ACUEDUCTO ROMANO
Fuente: IMAGEN GOOGLE
II. DESCRIPCION
2.1 DEFINICION:
El acueducto es una estructura utilizada para conducir el agua de un canal,
logrando atravesar una depresión. Está formado por un puente y un conducto,
el conducto puede ser de concreto, acero, madera u otro material resistente,
donde el agua escurre por efectos de la gravedad.
Un diseño hidráulico integrado para un canal de acueducto desarrollado, tiene
como objetivo minimizar el área de vías de agua de agua en movimiento, lo que
minimiza la masa de agua en movimiento por unidad de longitud de un canal de
acueducto. La minimización de la masa de agua da como resultado en menor
carga de agua en el canal de acueducto. Menor carga de agua en acueducto
asegura menor cantidad de materiales de construcción y por lo tanto
infraestructura y la superestructura costo reduce considerablemente haciendo
que el costo estructura de acueducto efectiva.
En algunos casos el alineamiento del canal no se modifica y se conservan los
diseños de la sección transversal y de la pendiente.
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DISEÑO DE OBRAS HIDRAULICAS Ing. Civil
2.2 FINALIDAD
La finalidad de un acueducto es pasar
agua de un canal de riego por encima de
otro canal de riego, un dren o una
depresión en el terreno. Por lo general
se usa construcciones de concreto
armado para este fin. En el caso de
cruce con vías de transporte se usará
acueductos cuando la rasante de la vía
permita una altura libre para el paso de
ACUEDUCTO
Fuente: IMAGEN GOOGLE
los vehículos de transporte. En caso de cruce de quebradas el puente debe tener
suficiente altura para dejar pasar el acueducto las máximas avenidas en el
cauce que cruza. Igualmente, si el puente tiene varios pilares, producirá
remansamientos y socavaciones que conviene tenerlas en cuenta.
2.3 VENTAJAS Y DESVENTAJAS
La principal ventaja de un
acueducto es que, al cruzar
el canal o dren, no
obstaculiza el flujo libre del
agua a través de ellos. La
desventaja es que su
construcción interrumpe
durante un periodo
ACUEDUCTO
considerable al riego, lo que Fuente: IMAGEN GOOGLE
hace necesario desvíos correspondientes. Además, el acueducto es una
solución cara ya que se diseña como puente y los apoyos de este deben
calcularse teniendo en cuenta todas las cargas y asegurar que soporten todos
los esfuerzos de la superestructura.
En el caso que se optará por un acueducto con varios conductos circulares, en
los extremos será necesario proyectar tanques o cámaras para mejorar su
funcionamiento. Deberá verificarse si no hay otra solución más barata como por
ejemplo una alcantarilla en el canal o dren por cruzarse, cuando el caudal de
este último lo permite.
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2.4 FUNCIONAMIENTO
El agua desciende naturalmente por el canal y no remonta nunca las pendientes.
Para hacerla disponible sin bomba, hay que capturarla en un lugar más alto y
hacerle seguir una trayectoria que no es su camino natural, hay que crear un
camino artificial. Para esto un acueducto es construido a lo largo de los flancos
de la colina normalmente, y es necesario en ciertos puntos cruzar los
obstáculos que son los huecos y los baches. Para cruzar las crestas, se
construye un túnel; y para atravesar los valles, se construye un puente (llamado
puente de acueducto)
2.5 TIPOS DE ACUEDUCTOS
i. Acueducto subterraneo.
El acueducto subterráneo, que se
utilizaba mayoritariamente para
usos agrícolas. Como tenía
muchas filtraciones, esto hacía que
el agua se llenase de impurezas.
Además, su mantenimiento era
ACUEDUCTO
muy difícil ya que sólo se podía Fuente: IMAGEN GOOGLE
acceder por respiraderos, en los que el aire se viciaba muy fácilmente.
Las conducciones subterráneas por canal suelen estar comunicadas con la
superficie por medio de pozos dispuestos a intervalos regulares. Por ellos se
puede acceder al acueducto para su limpieza y mantenimiento. En el caso
de los túneles servían también para extraer escombros e introducir
materiales durante la construcción, así como para asegurar el correcto
trazado y profundidad de la excavación
ACUEDUCTO ROMANO
Fuente: IMAGEN GOOGLE
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ii. Acueducto semi-subterraneo.
El acueducto semienterrado, es también el menos costoso y el que menor
mantenimiento necesitaba, en España, en la época del imperio romano, este
tipo de acueducto fue muy utilizado, siendo uno de este tipo el que fue en la
antigüedad el acueducto más largo.
ACUEDUCTO SEMISUBTERRANEO
Fuente: IMAGEN GOOGLE
iii. Acueducto descubierto
El acueducto descubierto, es el más conocido actualmente. Era el que
necesitaba más previsión y más cálculos. Se usaba únicamente para salvar
obstáculos del terreno con los que se encontraban los otros dos tipos de
acueducto.
ACUEDUCTO DESCUBIERTO
Fuente: IMAGEN GOOGLE
2.6 ACUEDUCTOS EN LA HISTORIA
i. Acueductos Romanos
Los romanos construyeron numerosos acueductos para proporcionar agua a
las ciudades y lugares industriales en su imperio. Estos acueductos estaban
entre los mayores logros de ingeniería del mundo antiguo y establecieron un
estándar no igualado durante más de mil años tras la caída de Roma. Hoy
en día muchas ciudades mantienen y usan los antiguos acueductos aunque
los canales abiertos han sido, normalmente, reemplazados por tuberías.
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La misma ciudad de Roma, por ser la ciudad más grande, tenía la mayor
concentración de acueductos (11), con agua proporcionada por once
acueductos construidos a lo largo de un período de quinientos años. Los
estudiosos han llegado a predecir el tamaño de la ciudad por su
abastecimiento de agua.
ACUEDUCTO ROMANO
Fuente: IMAGEN GOOGLE
ii. Acueductos Nazca
Los acueductos, son trabajos de
ingeniería hidráulica que debemos
revalorar y buscar que se consideren
como una maravilla de la ingeniería
civil, al igual que el santuario de
Tipón, en Cusco. Estos acueductos ACUEDUCTO NAZCA
Fuente: IMAGEN GOOGLE
conducen las filtraciones de los ríos,
Aija, Tierra Blancas y Nazca por tramos subterráneos y por tramos
descubiertos. En los tramos cubiertos construyeron chimeneas de sección
helicoidal cada cierto tramo (50, 100 y 120 m), con el fin de realizar el
mantenimiento de las zanjas y cargar con la presión atmosférica al
acueducto y mantener el régimen de flujo uniforme, el mismo que no causa
erosión ni sedimentación en el canal. Las chimeneas tienen una longitud
promedio aproximado de unos 49 mt donde se puede ingresar con relativa
facilidad a realizar el mantenimiento. Las paredes de estas chimeneas están
revestidas con piedras canto rodado, colocados aparentemente sin
aglomerante y mantienen su estabilidad a pesar de los fenómenos naturales
ocurridos.
ACUEDUCTO NAZCA
Fuente: IMAGEN GOOGLE
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iii. Acueductos Modernos
- El Acueducto Veluwemeer - Holanda
El acueducto fue abierto al tráfico en 2002, y tiene cerca de 25 metros de
largo y 19 metros de ancho y tiene una profundidad de 3 metros que
permiten a los botes pequeños pasar a través de el. Aproximadamente
28.000 vehículos pasan todos los días. Senderos se han construido a cada
lado del acueducto para que el público pueda disfrutar de la vista.
ACUEDUCTO Fuente:
IMAGEN GOOGLE
- Acueducto del Pont du Sart - Bélgica
Estructura de hormigón armado que soporta
un tramo de 498m del Centrumkanaal en el
oeste de Bélgica por encima de la rotonda de
conexión entre la N55 y la N552 ubicada
cerca de Houdeng-Goegnies. Un mastodonte
de 65.000 toneladas de peso soportado por
28 columnas de 3m de diámetro.
ACUEDUCTO
Fuente: IMAGEN GOOGLE
- Acueducto Ringvaart Haarlemmermeer, Holanda
El canal Ringvarrt rodea, por lo que ya
hacía suponer el término “ring”, el polder
de Haarlemermmeer. El acueducto
cruza sobre la autopista A4, entre las
poblaciones de Vredeburg y Oude
Weterig, a medio camino de La Haya y
Amsterdam. ACUEDUCTO
Fuente: IMAGEN GOOGLE
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- Puente de Magdeburg, Alemania.
El más largo de los acueductos navegables del mundo con 918m! El
proyecto se inició en 1905, pero evidentemente sufrió un parón en 1942 por
la II Guerra Mundial el cual se prolongó durante la denominada Gerra Fría,
hasta que en 1997 se retomaron las obras que terminaron en 2003. Su
estructura de hormigón armado cruza por encima del río Elba, conectabdo el
canal Elbe-Havel con el Mittellandkanal y supuso un ahorro de 12km en el
transporte de mercancias y de embarcaciones de pasajeros.
ACUEDUCTO
Fuente: IMAGEN GOOGLE
III. CRITERIOS DE DISEÑO
Los siguientes requisitos de campo y las limitaciones son considerados para
enfoque de diseño hidráulico integrado:
1. Descarga entrante será igual al saliente la descarga. Si no se cumple esta
condición, habrá acumulación de agua del canal de aguas arriba del acueducto
que puede hacer que el canal no funcional hasta cierto punto, así como hay
posibilidades de ruptura de canal en aguas arriba del acueducto.
Q1 = Q2 = Q3
2. La velocidad en el canal del acueducto estará dentro de 0,9 a 2,5 m / s para
mantener a través del acueducto auto limpieza y no erosionable. El intervalo de
velocidad puede ser desviado a 0,75 a 2.0 m / s.
0,9 ≤ V2 ≤ 2,5 o 0,75 ≤ V2 ≤ 2,0 (9)
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3. La profundidad de flujo en la zona de transición y acueducto será igual a la de
canal de modo que la zona regable de comandos en el lado aguas abajo del
acueducto no disminuya.
y1 = y2 = y3 (10)
4. Las pérdidas totales en la zona de transición y el canal serán dentro perdidas de
carga permisible (HL) en el canal de corte. Si el total es menor HL que la permitida
HL, entonces el tamaño cubeta será más y que dará lugar a la estructura
de un-económico. Si el total HL es más que la HL permitido, la zona regable de
comandos en el lado aguas abajo del acueducto disminuirá y el canal el agua
se acumulará en aguas arriba del acueducto que puede hacer que el canal no
funcional hasta cierto punto, como, así como no habrá posibilidades de ruptura
de canal en aguas arriba del acueducto.
Energía pérdidas = HL3 =K(V2²-V3²) /2g
ESQUEMA DE LA VISTA EN PLANTA DE UN PUENTE CANAL O ACUEDUCTO
Fuente: APUNTES DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS, Hugo Amado Rojas
rubio-2008
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IV. DISEÑO HIDRAULICO Y ESTRUCTURAL
4.1 DISEÑO HIDRAULICO
La información mínima para el diseño hidráulico consiste de:
- Las características hidráulicas del canal de riego.
- Las elevaciones del fondo del canal de riego, tanto aguas arriba como
aguas debajo de la estructura.
i. Ubicación
En cuanto a la ubicación del acueducto debe asegurarse que el flujo de
agua hacia la estructura sea lo más uniforme posible, orientar y alinear el
acueducto de tal forma que no sea obstáculo ni para el canal que pasa por
él ni para el canal que cruza. Un acueducto se diseña para las condiciones
del flujo subcrítico, por lo que el acueducto representa una singularidad en el
perfil longitudinal del canal, que crea efectos hacia aguas arriba.
ESQUEMA DE LA VISTA EN PLANTA DE UN PUENTE CANAL O ACUEDUCTO
Fuente: APUNTES DE ESTRUCTURAS HIDRAULICAS, Hugo Amado Rojas rubio-2008
ii. La transición
La transición aguas arriba y abajo del acueducto debe producir un cambio
gradual de la velocidad del agua en el canal mismo, hacia el tramo elevado,
cambiando también la sección trapezoidal del canal rectangular si está fuera
el caso. En cuanto más alta sea la velocidad del agua en el canal, más
importante sería disponer de una buena transición.
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La longitud de la transición está determinada por la siguiente fórmula:
𝑳 =
�
�
𝟏 −
�
�
𝟐
𝟐𝒕�
�
(�
�
)
Dónde:
𝐿 = Longitud de la transición (m)
𝑇1 = Espejo del acueducto (m)
𝑇2 = Ancho del fondo del canal (m)
𝛼 = ángulo máximo para la línea que conecta el muro lateral de la
estructura con el talud del canal.
a. La entrada
Por lo general las velocidades del agua son más altas en el acueducto
que en el canal, resultando en una aceleración del flujo en la transición
de entrada y una disminución del pelo de agua en una altura suficiente
para producir el incremento de la velocidad necesario y para superar las
pérdidas de cargas por fricción y transición. Cuando se desprecia la
perdida de agua por fricción, que generalmente es mínima, se
puede calcular esta disminución (∆y) del pelo de agua con la ecuación:
∆𝒚 = (𝟏 + �
�
�
�
) ∗ ( 𝒗�
�
𝟐
−
𝒗�
�
𝟐 )/𝟐
Dónde:
∆𝑦 = Disminución del pelo de agua (m)
CI = Coeficiente de pérdida en la entrada (Ver cuadro 1)
�
�
1 = Velocidad del agua en el canal aguas; arriba (m/s)
�
�
2= Velocidad del agua en el acueducto
(m/s)
La elevación A1 en el inicio de la transición de entrada, coincide con la
elevación del fondo del canal en esta progresiva. La elevación B1 la
final de la transición de entrada, o el inicio del acueducto, se determina
según la expresión:
�
�
�
�
𝒕�
�
𝑩 = �
�
�
�
𝒕�
�
𝑨 + 𝒀𝟏 −
(𝒀𝟐 + ∆𝒚 )
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Dónde:
𝑌1 = Tirante de agua en el canal aguas arriba (m)
𝑌2 = Tirante de agua en el acueducto (m)
∆𝑦 = Disminución del pelo de agua (m)
b. La salida
Para estructuras de salida, la velocidad se reduce, por lo menos en
parte, a los efectos de elevar la superficie del agua. Esta elevación en
la superficie del agua, conocida como la recuperación de la altura de
velocidad está normalmente acompañada por una pérdida de
conversión, conocida como la pérdida de salida. El incremento (∆y) de
la superficie del agua para estructuras de salida se puede expresar
como:
∆𝒚 = (𝟏 + �
�
�
�
) ∗ ( 𝒗�
�
𝟐
− 𝒗�
�
𝟐 )/𝟐
Dónde:
∆𝑦 = Incremento del pelo de agua (m)
�
�
𝑂 = Coeficiente de pérdida de la salida (Ver cuadro
1)
�
�
2 = Velocidad del agua en el acueducto (m/seg.)
�
�
3= Velocidad del agua en el canal aguas abajo (m/seg.)
La velocidad C, en el inicio de la transición de salida, coincide con la
elevación del fondo final del acueducto. La elevación D, al final de la
transición de salida, o el inicio del canal aguas abajo del acueducto, se
determina según:
�
�
�
�
𝒕�
�
𝑫 = �
�
�
�
𝒕�
�
𝑪 − [𝒀𝟑 − ( 𝒀𝟐 + ∆𝒚)]
Dónde:
𝑌3 = Tirante de agua en el canal aguas abajo (m)
𝑌2 = Tirante de agua en el acueducto (m)
∆𝑦 = Incremento de la superficie del agua (m)
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Los coeficientes recomendados de CI y Co para usar en los cálculos
se dan en el siguiente cuadro N°1.
TIPO DE TRANSICION CI CO
Curvado 0.10 0.20
Cuadrante cilíndrico 0.15 0.25
Simplificado en línea recta 0.20 0.20
Línea recta 0.30 0.50
Extremos cuadrados 0.30 0.75
CUADRO N°1: COEFICIENTE CI Y Co RECOMENDADOS
c. El borde libre
El borde libre para la transición en la parte adyacente al canal, debe ser
igual al bordo del revestimiento del canal en el caso de un canal en el
caso de un canal revestido, en el caso de un canal en tierra el borde
libre de la transición será.
- 0.15 m, para tirantes de agua hasta 0.40 m
- 0.25 m, para tirantes de agua desde 0.40 m hasta 0.60 m
- 0.30 m, para tirantes de agua desde 0.60 m, hasta a1.50 m
El borde libre de la transacción en la parte adyacente al acueducto, debe
ser igual al borde libre del acueducto mismo.
iii. El tramo elevado
Los acueductos se construyen generalmente de concreto armado. Desde el
punto de vista constructivo, la sección más apropiada en concreto armado
es una sección rectangular. La sección hidráulica más eficiente es aquella
cuya relación entre el ancho (b) y el tirante (y) esa entre 1.0 y 3.0. Para
cualquier relación b / y en este rango, los valores del área mojado, velocidad
y perímetro mojado son casi idénticos, cuando la pendiente del fondo del
acueducto varía entre 0.0001 y 0.100 y para caudales pequeños hasta 2.85
m³ / seg.
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La sección más económica del acueducto tendrá una velocidad de agua
más alta que la velocidad de agua en un canal en tierra y consecuentemente
la pendiente del acueducto será también mayor que la pendiente del canal.
Estudio realizadas muestran que, con una relación b/y igual a 1, 2 ó 3, la
pendiente del acueducto no debe ser mayor de 0.002 para evitar un flujo
supercrítico. Usando un valor para el factor de rugosidad (n), reducido en un
20%, se recomienda verificar si el flujo no se acerca mucho al flujo
supercrítico, para evitar un flujo inestable en el acueducto. El valor común
del factor rugosidad para un acueducto de concreto armado es n = 0.014. La
pendiente del acueducto se determina con:
�
�
�
�
𝒕�
�
𝑩 −
�
�
�
�
𝒕�
�
𝑪
𝒔 = (
𝑳
)
Dónde:
𝑠 = Pendiente de la rasante del acueducto
�
�
𝑜�
�
�
�
𝐵 = Elevación en el inicio del acueducto
(m.s.n.m.)
�
�
𝑜�
�
�
�
𝐶 = Elevación al final del acueducto
(m.s.n.m.)
𝐿 = Longitud del acueducto entre los puntos B y C (m)
La pendiente calculada con la anterior formula debería ser menor de 0.002;
caso contrario habrá que modificar el diseño. El cálculo hidráulico se hace
con la conocida fórmula de MANNING:
𝟓
𝟏 𝑨 ⁄𝟑 𝟏
𝑸 = 𝑺 ⁄𝟐
𝟐
𝒏 𝑷 ⁄𝟑
Dónde:
𝑄 = Caudal (m3 /seg.)
�
�
= Área mojada, by
(m²)
P = Radio hidráulico (m)
𝑆 = La pendiente de la rasante del acueducto
n = Factor de rugosidad de MANNING.
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iv. Protección del fondo del canal y los taludes contra la erosión.
Cuando una estructura que conduce agua desemboca en un canal en tierra,
se necesita siempre una protección en los primeros metros del canal para
evitar que ocurra erosión:
Para el diseño de la protección se tiene que saber lo siguiente:
La velocidad del agua en la estructura
La velocidad del agua en el canal
La granulometría del material del canal
El ángulo de talud del canal
En el diseño de la protección se puede distinguir dos fases:
1. Determinar la longitud necesaria de la protección.
2. Determinar las características de la construcción, o sea el peso y el
tamaño del material requerido para la protección.
4.2 DISEÑO ESTRUCTURAL
i. Criterios estructurales
a. condiciones del suelo
Para diseñar una estructura de acueducto se tiene que conocer las
condiciones del suelo sobre lo cual se construirá la estructura. Se tiene
que hacer como mínimo una perforación en el sitio de construcción de cada
obra de arte y hasta una profundidad de por lo menos de dos metros por
debajo del nivel de cimentación de la estructura. También se debe anotar
el nivel del mapa freático encontrado al momento de la perforación.
En base a los datos de perforación se puede calcular o estimar la
capacidad de carga del terreno, y calcular la presión lateral en las paredes.
Los datos necesarios que se tiene determinar o estimar en base de las
perforaciones son:
La textura
El peso específico del material seco.
El peso específico del material bajo agua.
El ángulo de fricción interna.
La capacidad portante del suelo.
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b. Características Estructurales.
Las características de los materiales que se usarán en la construcción:
concreto, armadura, madera, etc.
Concreto (para concreto armado)
Concreto ciclópeo
Armaduras
Densidad del concreto.
Además se tiene que mencionar el tipo de cemento y el recubrimiento
necesario que depende de las condiciones que debe resistir el concreto.
ii. Elementos del diseño estructural
El diseño estructural del acueducto comprende en tres elementos que
forman la estructura, como son:
La caja que conduce el agua o el acueducto.
Las columnas.
Las zapatas.
a. La caja del Acueducto
La caja consiste de una losa soportada por dos vigas laterales,
formando así una canaleta de sección rectangular para transportar el
agua. Las vigas están soportadas en ambos extremos por las columnas.
El caso crítico para el diseño es cuando la caja está llena de agua hasta
la parte superior de las vigas laterales, es decir sin considerar el borde
libre.
El cálculo de la caja se hace en dos etapas, considerando primero las
cargas en la sección transversal y luego las cargas que actúan sobre las
vigas en el sentido longitudinal. Las cargas de sección transversal.
La presión lateral del agua sobre las vigas.
El peso del agua sobre la losa.
El peso propio de la losa.
c. La Columnas
La columna transmite las cargas de caja hacia la zapata, y cuenta con
una viga en la parte superior, la cual forma el soporte para la caja.
Las cargas que actúan sobre la columna son:
Las reacciones de las vigas de la caja.
El peso propio.
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d. La Zapata
La zapata debe transmitir todas las cargas de la estructura hacia el
terreno, sin aceptar asentamientos inaceptables. El área portante de la
zapata debe ser suficiente para garantizar dicha transmisión y
consecuentemente la presión de la zapata debe ser menor que la
capacidad que la carga del terreno, considerando un factor de seguridad
mayor de tres metros.
PLANO EN PLANTA
Superestructura canal
Subestructura
ESQUEMA DE UN ACUEDUCTO
V. BIBLIOGRAFIA
LUGAR
N
TITULO AUTOR
DE
AÑO N° PAG.
° PUBLICA
CION
1 Hydraulic Structures, Fourth New 2007 43
P. Novak,A.I.B. Moffat,C.
Edition York
2 MANUAL DE DISEÑO DE Lima 2010 356
ANA
OBRAS HIDRAULICAS
3 APUNTES DE ESTRUCTURAS CUSCO 2008 86
Hugo Amado Rojas rubio
HIDRAULICAS
pág. 17
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