esta ponencia la dicte como parte del tema estructuras de cruce, dentro del diplomado: ingenieria hidraulica realizada en la universidad nacional de trujillo
Diseño hidráulico y estructural de presas derivadorasCOLPOS
Se presentan criterios técnicos para el diseño de diques, para la derivación de escurrimientos en cauces permanentes, para el aprovechamiento del agua con fines agropecuarios.
esta ponencia la dicte como parte del tema estructuras de cruce, dentro del diplomado: ingenieria hidraulica realizada en la universidad nacional de trujillo
Diseño hidráulico y estructural de presas derivadorasCOLPOS
Se presentan criterios técnicos para el diseño de diques, para la derivación de escurrimientos en cauces permanentes, para el aprovechamiento del agua con fines agropecuarios.
Se presentan diversas obras hidráulicas disipadoras de energía (resaltos y colchones hidráulicos) para pequeñas presas de almacenamiento de acuerdo a las condiciones físicas del lugar.
Teoría de diseño desarrollada en la Universidad Nacional de Colombia sede Manizales, las imágenes y textos provienen del libro ESTRUCTURAS DE VERTIMIENTO DE AGUAS EN LADERAS DE MEDIA A FUERTE PENDIENTE. CANAL DE PANTALLAS DEFLECTORAS (CPD) Y CANAL DE RÁPIDAS CON TAPA Y COLUMPIO (CRTC) del ingeniero Fernando Mejía Fernández
Se presentan diversas obras hidráulicas disipadoras de energía (resaltos y colchones hidráulicos) para pequeñas presas de almacenamiento de acuerdo a las condiciones físicas del lugar.
Teoría de diseño desarrollada en la Universidad Nacional de Colombia sede Manizales, las imágenes y textos provienen del libro ESTRUCTURAS DE VERTIMIENTO DE AGUAS EN LADERAS DE MEDIA A FUERTE PENDIENTE. CANAL DE PANTALLAS DEFLECTORAS (CPD) Y CANAL DE RÁPIDAS CON TAPA Y COLUMPIO (CRTC) del ingeniero Fernando Mejía Fernández
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Diseño de un acueducto
1. DISEÑO HIDRAULICO DE
UN ACUEDUCTO.
Ponente Ing: Giovene Pérez Campomanes
Ayacucho, 16 de Agosto del 2015
DIPLOMADO EN OBRAS HIDRÁULICAS
APLICADO AL DISEÑO, CÁLCULO,
CONSTRUCCIÓN Y SUPERVISIÓN
2. 2
4.1 Acueducto:
Es un conducto que fluye como canal encima de un
puente diseñado, para resistir la carga de agua y su
propio peso para atravesar una vía de transporte o para
cruzar una depresión o curso de agua no muy profunda.
Desde el punto de vista de la estructura civil, los acueductos
pueden ser de dos tipos:
Acueducto sobre una estructura de soporte (puente).
Canal cuyas paredes y base forman parte estructural del
puente
3. 3
4.2 Criterios de diseño:
Estas obras constan de transición de entrada y
transición de salida, siendo siempre rectangular la
sección de la canoa.
La energía de la canoa debe ser en lo posible
igual a la energía del canal, para lo cual se trata de
dar velocidades en la canoa igual a la del canal,
despreciándose las perdidas de carga en este caso,
normalmente suele dárse a las transiciones,
ángulos de 12º 30´.
4. 4
La pendiente en la sección de la canoa,
debe ajustarse lo mas cercano posible a la
pendiente del canal a fin de evitar
cambios en la rasante.
Se recomienda diseñar considerando un
tirante en la canoa igual al del canal.
La condición de flujo en la canoa debe ser
subcritico.
5. 5
Cuando el nivel de la superficie libre del agua es
mayor que la rasante del obstáculo, se puede
utilizar como estructura de cruce un puente canal
( acueducto) o un sifón invertido.
El puente canal se puede utilizar cuando la
diferencia de niveles entre la rasante del canal y
la rasante del obstáculo permite un espacio libre
suficiente para lograr el paso.
7. 7
4.3 Elementos hidráulicos de un puente
canal:
Transición de entrada
Conducto elevado
Transición de salida
8. 8
Tipo de transición Ke Ks
Curvado 0.1 0.2
Cuadrado cilíndrico 0.15 0.25
Simplificado en línea recta 0.2 0.3
Linea recta 0.3 0.5
Extremos cuadrados > 0.3 0.75
Valores de Ke y Ks, según el tipo de transición
12. 12
Calculo de la transición de salida
La transición de entrada se diseña en forma similar.
Calculo de las perdidas en las transiciones
De donde:
h1-2:perdidas por transición entre 1 y 2
K= coeficiente de perdidas en la transición de entrada.
Ks=coeficiente de perdidas de transición de salida
Δhv=diferencia de cargas de velocidad, debe tener un valor
positivo
si: V1>V2
13. 13
Calculo de los efectos de la curva de remanso
Calculo de y3:
De donde:
L= Longitud de la transición
17. 17
Un canal como se observa en el perfil longitudinal de la figura
adjunta, se debe atravesar un rio. La depresión esta ubicado el
rio tiene una longitud de 25 m. El canal de sección trapezoidal,
con talud 1.5, con un ancho de solera de 0.8 m, trazado en
tierra con una pendiente del 0.5 o/oo debe conducir un caudal
de 0.8 m3/s. Se pide diseñar un puente canal que permita
salvar la depresión.