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Construcciones Especiales - Proyecto de irrigación e hidroenergético Olmos

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TRABAJO INDIVIDUAL – CONSTRUCCIONES ESPECIALES 
 
 
"PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E 
HIDROENERGÉTICO DE OLMOS” 
 
 
 
Docente: 
Tacza Zevallos, John Nelinho 
 
 
 
 
Alumno: 
 
Diaz Lopez, Anggy Cód.: U201319879 
 
 
 
 
Junio
 
 
CONSTRUCCIONES ESPECIALES 
 
 
 
 PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E 
HIDROENERGÉTICO DE OLMOS 
 
 
 
 pág. 2 
 
 
TABLA DE CONTENIDO 
 
 
1. INTRODUCCION ........................................................................................ 3 
2. OBJETIVO GENERAL ................................................................................ 3 
2.1. OBJETIVOS SECUNDARIOS .................................................................... 3 
 
3. FUNDAMENTOS TEORICOS .................................................................... 4 
3.1. DESCRIPCCION DE UNA RAPIDA ............................................................ 4 
3.2. ELEMENTOS DE UNA RÁPIDA ................................................................. 4 
3.3. TRANSICIÓN DE ENTRADA ...................................................................... 5 
3.3.1. TRAMO INCLINADO .................................................................................. 6 
3.3.2. POZA, COLCHON DISIPADOR O TANQUE AMORTIGUADOR ................ 6 
3.3.3. TRANSICIÓN DE SALIDA .......................................................................... 6 
3.4. ALCANTARILLAS ....................................................................................... 7 
3.4.1. CRITERIOS DE DISEÑO ........................................................................... 7 
3.4.2. ALCANTARILLA SECCION TUBO CIRCULAR .......................................... 8 
3.5. CAÍDAS VERTICALES ............................................................................... 9 
 
4. CRITERIOS Y PARÁMETROS DE DISEÑO ............................................ 10 
4.1. CRITERIOS DE DISEÑO ......................................................................... 10 
4.2. PARÁMETROS DE DISEÑO .................................................................... 10 
4.3. METODOLOGÍA DE DISEÑO .................................................................. 11 
 
5. DISEÑO DE LAS ESTRUCTURAS ........................................................... 12 
5.1. PRIMER TRAMO CANAL ......................................................................... 12 
5.2. SEGUNDO TRAMO CANAL (RAPIDA) .................................................... 14 
5.3. DISEÑO DE LA TRANSICION ENTRE TRAMO 1 Y LA RAPIDA ............. 16 
5.4. TERCER TRAMO DE CANAL (ALCANTARILLA) ..................................... 16 
5.5. DISEÑO DE LA CAIDA DEL CANAL ........................................................ 18 
5.6. DISEÑO DE LA TRANSICIÓN DE ENTRADA Y SALIDA ......................... 22 
 
6. CONCLUSIONES ..................................................................................... 24 
7. BIBLIOGRAFIA......................................................................................... 25 
8. ANEXOS .................................................................................................. 26 
 
 
 
CONSTRUCCIONES ESPECIALES 
 
 
 
 PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E 
HIDROENERGÉTICO DE OLMOS 
 
 
 
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1. ANTECEDENTES 
El Proyecto de Irrigación Olmos permitirá la irrigación de 5,500 hectáreas del Valle 
de Olmos y Comunidad Campesina Santo Domingo de Olmos y 38,000 hectáreas 
de tierras nuevas Propiciará inversiones superiores a los US$ 1,000 millones de 
dólares, con beneficio neto estimado superior a los US$ 600 millones de dólares. 
Se espera que durante la madurez del proyecto, con la implementación de 
agroindustria de primer nivel, se generen 40,000 mil nuevos puestos de trabajo 
directo Con el Proyecto de Irrigación Olmos, Lambayeque se convertirá en el 
centro de atención del desarrollo agroindustrial del norte del país. 
2. INTRODUCCION 
El esquema general de desarrollo del Proyecto Olmos está basado en la 
captación, regulación y trasvase de recursos hídricos del río Huancabamba y de 
otros ríos de la cuenca amazónica hacia tierras irrigables de la Región 
Lambayeque. Las obras del proyecto y las áreas beneficiadas se emplazan en el 
extremo Nor Occidental de la República del Perú, dentro del territorio de las 
regiones de Cajamarca y Lambayeque. 
 
 
 
 
 
 
3. OBJETIVO GENERAL 
 
✓ Diseño de un Canal, rápida, alcantarilla y caída 
 
3.1. OBJETIVOS SECUNDARIOS 
 
✓ Revisión de la topografía recibida 
✓ Elaboración de la superficie topográfica en Civil 3D 
✓ Trazo en planta del Canal (incluida la caída) 
✓ Obtención del perfil longitudinal del Perfil del trazo. 
 
 
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 PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E 
HIDROENERGÉTICO DE OLMOS 
 
 
 
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✓ Cálculo de las dimensiones del canal 
✓ Cálculo de las dimensiones de la caída. 
✓ Elaboración de planos de planta, perfil y secciones de las estructuras 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. FUNDAMENTOS TEORICOS 
 
4.1. DESCRIPCCION DE UNA RAPIDA 
Las rápidas son estructuras que se usan para enlazar dos tramos de un canal donde 
existe un desnivel considerable en una longitud relativamente corta. Por lo tanto, sirven 
para conducir agua desde una elevación mayor a una más baja. Estas estructuras 
pueden ser de dos tipos, de gravedad y de presión. Entre ellas, se ha considerado la 
primera para la elaboración del presente trabajo. 
 
4.2. ELEMENTOS DE UNA RÁPIDA 
La estructura está compuesta por los elementos que se detallan a continuación, los 
cuales se muestran en la Figura N° 1 
• Transición de entrada. 
• Tramo inclinado 
 
 
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• Disipador de energía 
• Transición de salida. 
 
FIGURA N° 1: Rápida Trapezoidal Típica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 FUENTE: INTERNET 2016 
 
 
4.3. TRANSICIÓN DE ENTRADA 
La transición de entrada une por medio de un estrechamiento progresivo la sección del 
canal superior con la sección de control, por lo tanto, la transición del flujo desde el canal 
aguas arriba de la estructura hacia el tramo inclinado. 
 
La sección de control antes señalada es la correspondiente al punto donde comienza la 
pendiente fuerte de la rápida, manteniéndose en ese punto las condiciones críticas. El 
control sirve para impedir la aceleración del agua y la erosión en el canal, y se logra por 
la combinación de una retención, un vertedero o un control en la entrada. Dicha entrada 
deberá cumplir con lo siguiente: ser simétrica con respecto al eje de la rápida, permitir el 
paso de la capacidad total del canal aguas arriba hacia la rápida con el tirante normal de 
aguas arriba, y donde sea requerido, posibilitar la evacuación de las aguas del canal 
cuando la operación de la rápida sea suspendida. 
 
 
 
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En la rápida, generalmente, se mantiene una pendiente mayor que la necesaria para 
conservar el régimen crítico,por lo que el tipo de flujo que se establece es el flujo 
supercrítico. 
 
4.3.1. TRAMO INCLINADO 
El tramo inclinado, con canal abierto, generalmente sigue la superficie original del terreno 
y se conecta con un disipador de energía en el extremo más bajo. Son, en la mayoría de 
los casos, de sección rectangular, geometría empleada en el presente trabajo. 
 
4.3.2. POZA, COLCHON DISIPADOR O TANQUE AMORTIGUADOR 
La Poza Disipadora es la depresión de profundidad y longitud suficiente diseñada con el 
objetivo de absorber parte de la energía cinética generada en la rápida, mediante la 
producción del resalto hidráulico, y contener este resalto hidráulico dentro de la poza. En 
suma, el colchón amortiguador es usado como disipador de energía en este tipo de 
estructuras 
 
4.3.3. TRANSICIÓN DE SALIDA 
La transición de salida se usa para conectar el flujo entre el disipador de energía y el 
canal aguas abajo. Si es necesario proveer el tirante de aguas abajo (tallwater) al 
disipador de energía, la superficie de agua en la salida debe ser controlada. 
 
Si se construye una transición de salida de concreto y no hay control del flujo después en 
el canal, la transición puede ser usada para proveer el remanso elevando el piso de la 
transición en el sitio de la uña, como se muestra en la Figura Nº1, antes presentada. 
El tirante de aguas abajo también puede ser provisto por la construcción de un control 
dentro de la transición de salida. La pérdida de carga en la transición de salida es 
despreciable. 
 
 
FOTOGRAFÍA N° 2: Vista de una Rápida 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 FUENTE: INTERNET 2016 
 
 
 
 
 
 
 
4.4. ALCANTARILLAS 
Las alcantarillas son conductos que pueden ser de sección circulares o de marco 
(cuadradas o rectangulares) usualmente enterradas, utilizadas en desagües o en cruces 
con carreteras, pueden fluir llenas o parcialmente llenas dependiendo de ciertos factores 
tales como: diámetro, longitud, rugosidad y principalmente los niveles de agua, tanto a la 
entrada como a la salida. Es así como desde el punto de vista práctico, las alcantarillas 
se han clasificado en función de las características del flujo a la entrada y a la salida de la 
misma. Según las investigaciones de laboratorio, se dice que la alcantarilla no se 
sumerge si la carga a la entrada es menor que un determinado valor crítico denominado 
H, cuyo valor varía de 1.2 D a 1.5 D siendo D el diámetro o altura de la alcantarilla. 
 
4.4.1. CRITERIOS DE DISEÑO 
• El diseño hidráulico de una alcantarilla consiste en la selección de su diámetro de 
manera que resulte una velocidad promedio de 1.25 m/seg., en ciertos casos se 
 
 
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suele dar a la alcantarilla una velocidad igual a la del canal donde ésta será 
construida, sólo en casos especiales la velocidad será mayor a 1.25 m/seg. 
 
• La cota de fondo de la alcantarilla en la transición de entrada, se obtiene restando 
a la superficie normal del agua, el diámetro del tubo más 1.5 veces la carga de 
velocidad del tubo cuando éste fluye lleno o el 20% del tirante de la alcantarilla. 
 
• La pendiente de la alcantarilla debe ser igual a la pendiente del canal. 
 
• El relleno encima de la alcantarilla o cobertura mínima de terreno para caminos 
parcelarios es de 0.60 m y para cruces con la vía de transporte 0.9 m. 
 
• La transición tanto de entrada como de salida en algunos casos se conectan a la 
alcantarilla mediante una rampa con inclinación máxima de 4:1. 
 
• El talud máximo del camino encima de la alcantarilla no debe ser mayor de 1.5:1 
 
• En cruce de canales con camino, las alcantarillas no deben diseñarse en flujo 
supercrítico. 
 
• Se debe determinar la necesidad de collarines en la alcantarilla. 
 
• Normalmente las alcantarillas trabajan con nivel del agua libre, llegando a mojar 
toda su sección en periodos con caudales máximos. 
 
• Las pérdidas de energía máximas pueden ser calculadas 
 
 
4.4.2. ALCANTARILLA SECCION TUBO CIRCULAR 
Para caudales iguales o menores a 1.2 m
3
/seg 
• Q máx. = Di
2 
(m
3
/seg) 
• Longitud de Transiciones 
 LP ≥ 4 Di 
La transición de entrada no lleva protección y la transición de salida lleva una protección de 
enrocado con un espesor de la capa igual a 0.20m. 
 
• Longitud de protección 
LP ≥ 3 Di 
• Diámetro interno mínimo 
Di = 0.51. 
 
 
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4.5. CAÍDAS VERTICALES 
Las caídas son estructuras utilizadas en aquellos puntos donde es necesario 
efectuar cambios bruscos en la rasante del canal, permite unir dos tramos (uno 
superior y otro inferior) de un canal, por medio de un plano vertical, permitiendo que 
el agua salte libremente y caiga en el tramo de abajo. El plano vertical es un muro 
de sostenimiento de tierra capaz de soportar el empuje que estas ocasionan. 
 
La finalidad de una caída es conducir agua desde una elevación alta hasta una 
elevación baja y disipar la energía generada por esta diferencia de niveles. La 
diferencia de nivel en forma de una caída se introduce cuando sea necesario de 
reducir la pendiente de un canal. 
 
Una caída vertical está compuesta por: 
 
• Transición a la entrada, que une por medio de un estrechamiento 
progresivo la sección del canal superior con la sección de control. 
 
• Sección de control, es la sección correspondiente al punto donde se 
iníciala caída, cercano a este punto se presentan las condiciones críticas. 
Caída en sí, la cual es de sección rectangular y puede ser vertical o 
inclinada. Poza o colchón amortiguador, es de sección rectangular, siendo 
su función la de absorber la energía cinética del agua al pie de la caída. 
 
• Transición de salida, une la poza de disipación con el canal aguas abajo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 3: CAIDA VERTICAL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FUENTE: https://es.scribd.com/doc 
 
 
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5. CRITERIOS Y PARÁMETROS DE DISEÑO 
 
5.1. CRITERIOS DE DISEÑO 
Los criterios básicos que serán aplicados en el diseño de las estructuras, están 
sustentados en las Normas Técnicas contenidas en las publicaciones técnicas del United 
States Bureau of Reclamation (USBR), del US Corps of Engineers (Hydraulic Design 
Criteria). 
 
5.2. PARÁMETROS DE DISEÑO 
• CAUDAL DE DISEÑO 
El Caudal de diseño será el brindado en clase = 4m3/s 
• RUGOSIDAD SEGÚN MANNING 
 
 
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Se utilizarán según los tipos de revestimiento para cada estructura, tales como: 
Concreto - Rugosidad (n): 0.015 
• VELOCIDADES DE DISEÑO 
En el diseño de los canales se considera unavelocidad máxima (peligro de erosión) 
y una velocidad mínima (sedimentación) según el tipo de revestimiento: 
Concreto 0.6 m/s < V < 5 m/s. 
• BORDE LIBRE EN CANALES 
Para cada caso particular el borde libre será determinado como el 30% del valor del 
tirante según las recomendaciones del U.S. BUREAU RECLAMATION. 
 
• SECCIONES TÍPICAS 
Se utilizarán diversas secciones como: 
Sección trapezoidal 
 
5.3. METODOLOGÍA DE DISEÑO 
El diseño de las estructuras se realizó mediante el siguiente procedimiento: 
 
a) Revisión de la topografía inicial y verificación de las cotas de las curvas, en 
caso habría error en las curvas de nivel se corregirá según criterio ingenieril. 
 
b) Elaboración de la superficie topográfica en civil 3D utilizando las curvas de 
nivel iniciales. 
 
c) Trazado en Planta del eje del canal, utilizando el Civil 3D, identificando el 
lugar en donde se proyectará la caída de 3 m 
 
d) Elaboración del perfil longitudinal del trazo en planta proyectado en civil 3D. 
 
e) Cálculo de las dimensiones del Canal para el caudal mostrado. 
 
f) Elaboración de secciones transversales del canal, cada 20 m. 
 
g) Cálculo de las dimensiones de la caída. 
 
h) Cálculo de las dimensiones de la poza que se encontrará en la parte baja de 
la caída. 
 
i) Elaboración de planos de planta, perfil y secciones del canal a escala 
adecuada. 
 
j) Elaboración de plano con las dimensiones de la caída. 
 
 
 
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6. DISEÑO DE LAS ESTRUCTURAS 
 
6.1. PRIMER TRAMO CANAL 
Según la vista en Perfil del canal se observa que la pendiente es 1%, el diseño se 
realizó empleando la ecuación de Manning. 
 
𝑸 = 
𝟏
𝒏
𝑨𝑹𝟐/𝟑𝑺𝟏/𝟐 … … . . (𝟏) 
• DATOS INICIALES: 
- Caudal de diseño: 4 m3/s 
- Tipo de canal: Trapezoidal 
- Revestimiento: concreto 
 
 
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- Rugosidad de manning (n): 0.015 
- Pendiente S = 1% 
- Ancho de solera (asumido) B = 1.00m 
- Talud Z = 1 
 
𝑨 = (𝒃 + 𝒛𝒚)𝒚 …. (𝟐) 
𝑷 = 𝒃 + 𝟐𝒚 √𝟏 + 𝒛𝟐 …. (𝟑) 
𝑻 = 𝒃 + 𝟐𝒛𝒚 … (𝟒) 
 
Cuadro N°1: Cálculo del tirante normal 
Sección Yn A P T Fr 
Ingreso 0.6737 1.1277 2.9056 2.3475 1.63400 
 Fuente: Elaboración propia 
Tirante Normal 
Yn = 0.6737 m 
La velocidad se obtiene con la ecuación de continuidad: 
𝑉 = 3.5471 𝑚/𝑠 
El espejo de agua, perímetro mojado y área se observan en el cuadro N°2 
𝑌𝑛: Tirante normal 
𝑉: Velocidad media 
𝑇: Espejo de agua 
 
Se observa que el valor de la velocidad está dentro del rango 
recomendado (0.6 m/s < V < 5 m/s) 
Para el caso del borde libre se considera el 25% del tirante calculado: 
𝑓 = 0.25 ∗ 0.6737 
𝑓 = 0.1684𝑚 
Por lo tanto, la altura del canal resulta: 
𝐻 = 𝑦 + 𝑓 
𝐻 = 0.8421 𝑚 = 0.85 𝑚 
 
Cuadro N°2: COMPROBANDO CON EL PROGRAMA HCANELES 
 
 
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 Fuente: Creación propia en HCANALES 
 
6.2. SEGUNDO TRAMO CANAL (RAPIDA) 
Según la vista en Perfil del canal se observa que la pendiente es 1%, el diseño se 
realizó empleando la ecuación de Manning. 
 
𝑸 = 
𝟏
𝒏
𝑨𝑹𝟐/𝟑𝑺𝟏/𝟐 … … . . (𝟏) 
• DATOS INICIALES: 
- Caudal de diseño: 4 m3/s 
- Tipo de canal: Trapezoidal 
- Revestimiento: concreto 
- Rugosidad de manning (n): 0.015 
- Pendiente S = 10.48% 
- Ancho de solera (asumido) B = 0.70 m 
- Talud Z = 1 
𝑨 = (𝒃 + 𝒛𝒚)𝒚 …. (𝟐) 
𝑷 = 𝒃 + 𝟐𝒚 √𝟏 + 𝒛𝟐 …. (𝟑) 
𝑻 = 𝒃 + 𝟐𝒛𝒚 … (𝟒) 
 
Cuadro N°3: Cálculo del tirante normal 
Sección Yn A P T Fr 
Ingreso 0.4189 0.4687 1.8848 1.5378 4.9356 
 Fuente: Elaboración propia 
 
 
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Tirante Normal 
𝑌 = 0.4189𝑚 
El espejo de agua, perímetro mojado y área se observan en el cuadro N° 4 
𝑌𝑛: Tirante normal 
𝑉: Velocidad media 
𝑇: Espejo de agua 
Para el caso del borde libre se considera el 30% del tirante calculado: 
𝒇 = 0.25 ∗ 0.4189 
𝑓 = 0.1047𝑚 
Por lo tanto, la altura del canal resulta: 
𝐻 = 𝑦 + 𝑓 
𝐻 = 0.5236 𝑚 = 0.55 𝑚 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cuadro N°4: COMPROBANDO CON EL PROGRAMA HCANELES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Fuente: Creación propia en HCANALES 
 
6.3. DISEÑO DE LA TRANSICION ENTRE TRAMO 1 Y LA RAPIDA 
Longitud de transición de la entrada 
T1=2.3475m 
T2=1.5374m 
Lt= ((T1-T2)/(2tan (12.5) 
 
Figura N° 4: TRANSICION 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fuente: Creación Propia 
 
 
6.4. TERCER TRAMO DE CANAL (ALCANTARILLA) 
Según la vista en Perfil del canal se observa que la pendiente es 1%, el diseño se 
realizó empleando la ecuación de Manning. 
 
𝑸 = 
𝟏
𝒏
𝑨𝑹𝟐/𝟑𝑺𝟏/𝟐 … … . . (𝟏) 
• DATOS INICIALES: 
- Caudal de diseño: 4 m3/s 
- Tipo de canal: Circular 
- Revestimiento: concreto 
- Rugosidad de manning (n): 0.015 
- Pendiente S = 1% 
- Diámetro (asumido) ø =2.00 m 
0.70m 
1.00m 
1.8250m 
 
 
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- Talud Z = 1 
𝑨 =
𝟏
𝟖
(𝝑 − 𝒔𝒆𝒏𝝑) ∗ 𝑫𝟐 …. (𝟐) 
𝑷 =
𝛝
𝟐
∗ 𝑫 …. (𝟑) 
𝑻 = 𝑫 ∗ 𝒔𝒆𝒏
𝛝
𝟐
 … (𝟒) 
 
Cuadro N°5: Cálculo del tirante normal 
Sección Yn A P T Fr 
Ingreso 0.7554 1.0865 2.6463 1.9392 1.5704 
 Fuente: Elaboración propia 
Tirante Normal 
𝑌 = 0.7554𝑚 
El espejo de agua, perímetro mojado y área se observan en el cuadro 
N° 6 
𝑌𝑛: Tirante normal 
𝑉: Velocidad media 
𝑇: Espejo de agua 
 
 
 
Cuadro N°6: COMPROBANDO CON EL PROGRAMA HCANELES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONSTRUCCIONES ESPECIALES 
 
 
 
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 Fuente: Creación propia en HCANALES 
 
6.5. DISEÑO DE LA CAIDA DEL CANAL 
 
La caída se encuentra entre las progresivas 0+570.16 y 0+657.69 como se puede 
observar en el plano de planta y perfil. 
Para el diseño de esta estructura se necesita conocer los parámetros hidráulicos del 
canal aguas arriba y abajo. 
Debido a que el canal tiene la misma pendiente a lo largo de todo su recorrido, la sección 
del canal es la misma tanto aguas arriba como aguas abajo de la caída, en el siguiente 
cuadro se muestran los parámetros hidráulicos del canal. 
 
Cuadro N° 7: Parámetros hidráulico del canal aguas arriba y abajo 
 
Q (m3/s)b (m) Z S (m/m) n Yn (m) T (m) V (m/s) E1 (m) F1 
4.00 1.000 1.000 0.01 0.015 0.6737 2.3475 3.5471 1.3150 1.634 
 Fuente: Elaboración propia 
 
A continuación, se detalla los pasos para el cálculo de las dimensiones de la caída mediante la 
Fig. N° 5: 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 5: SECCIÓN TÍPICA CAÍDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 Fuente: Elaboración propia 
 
 
 
Figura N° 6: SECCIÓN TÍPICA CAÍDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fuente: Elaboración propia 
 
 
Utilizando de dato Ht = 1.20 m (ver perfil longitudinal) 
 
1. Cálculo del ancho de la caída 
 
Según las ecuaciones de la Bureau y Dadenkov, se tiene: 
 
b = 18.78*Q^0.5/(10.11+Q^0.5) = 3.10 m (Fuente Boureau) 
b = Q / (1.48*E^1.5) = 2.357 m (Fuente Dadenkov) 
Donde: 
b = ancho de la caída (m) 
Q = Caudal de diseño (m3/s) 
E = energía (m) 
De los resultados obtenidos, para fines de diseño se elige el valor de: 
b = 3.10 m 
 
 
 
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Figura N° 7: SECCIÓN TÍPICA CAÍDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fuente: Elaboración propia 
 
Figura N° 8: SECCIÓN TÍPICA CAÍDA 3D 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fuente: Elaboración propia 
2. Cálculo del caudal unitario 
q =Q/b = 1.29 m3/s x m 
 
3. Cálculo del tirante crítico 
Yc = (q² / g)^(1/3) 
Yc = 0.554 m 
 
4. Cálculo de la velocidad crítica 
Q = V x A 
Vc = 1.976 m 
 
5. Carga total en el eje 0 
H0 = Ht + Yo + Vo ²/ 2 g 
H0 = 2.515 m 
 
 
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6. Carga libre en el eje 1 
V1 = ( 2 g Ho ) ^ ( 1/2 ) 
V1 = 7.025 m/s 
 
Y1 = Q / (V1 x b) 
Y1 = 0.1837 m 
 
7. Cálculo del tirante conjugado 
Y2 = (2 Y1 V1 ² / g + Y1 ² / 4) ^ 0.5- Y1/2 
Y2 = 0.96 m 
 
8. Cálculo de la altura del escalón hp 
hp = 1.15 Y2 - Yn 
hp = 0.741 m 
Para fines constructivos se considera: 
hp = 1 m 
 
9. Cálculo de la longitud del pozo Lp: 
Lp = 5.00 (Y2 - Y1) 
Lp = 4.505 m 
 
10. Para fines constructivos se considera: 
hp = 5 m 
 
 
 
 
 
Figura N° 9: POZO DE AMORTIGUACIÓN 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 Fuente: Elaboración propia 
 
 
Figura N° 9: POZO DE AMORTIGUACIÓN 3D 
 Fuente: Elaboración propia 
 
 
6.6. DISEÑO DE LA TRANSICIÓN DE ENTRADA Y SALIDA 
 
Como el canal tienes las mismas dimensiones aguas arriba y abajo, se desarrollará la 
transición para una de ellas. 
 
LTE = (T1-T2)/2tg (α/2) 
 
Para un T1 = 1.325 m y T2 = 1.50 m, además se asume el valor de α = 25° Se obtiene: 
 
LTE = 0.394 m 
 
Para fines constructivos se considera: 
 
LTE = 1 m 
LTS = 1 m 
 
 
 
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 pág. 23 
 
 
Donde: 
LTE = Longitud de transición entrada (m) 
LTS = Longitud de transición salida (m) 
 
Figura N° 10: TRANSICIÓN DE ENTRADA Y SALIDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fuente: Elaboración propia 
 
 
Figura N° 11: TRANSICIÓN DE ENTRADA Y SALIDA 3D 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7. CONCLUSIONES 
 
• La topografía inicial tenía dos curvas de nivel donde el valor de la altura era 0, 
se corrigieron las alturas teniendo en cuenta las demás curvas. 
• Según los cálculos, el canal es de forma rectangular tramo A2 a A3 con b=1.00 
m, altura de 0.95 m 
• El coeficiente de manning utilizado es 0.015 por tratarse de un canal de 
concreto 
• La pendiente del canal es de 0.1 % a lo largo de su recorrido. 
• La sección transversal es de forma rectangular. 
• En el punto A2 tenemos un partido ya que tenemos que dividir el canal en dos 
los cuales tienen sus dimensiones distintas y caudales diferentes (mostrados en 
los cálculos y en el AutoCAD civil) 
 
 
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8. BIBLIOGRAFIA 
 
• AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA (ANA) 
Manual: Criterios de Diseños de Obras Hidráulicas para la Formulación de 
proyectos Hidráulicos Multisectoriales y de Afianzamiento Hídrico. 2010, Lima – 
Peru. 
• PALOMINO BENDEZU, Julio 
Monografía Técnica: Diseño Hidráulico de una Rápida 
2003, Lima – Perú. 
• GUEVARA A., M. E. 
 
Estructuras Hidráulicas 
 
Primera Edición. 1998, Bogotá – Colombia 
 
 
CONSTRUCCIONES ESPECIALES 
 
 
 
 PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E 
HIDROENERGÉTICO DE OLMOS 
 
 
 
 pág. 26 
 
 
 
• UNIVERSIDAD ANTENOR ORREGO 
 
Resumen ejecutivo “Caídas verticales e inclinada” 
Mayo -2012- Perú 
 
• HIDRÁULICA DE CANALES 
 
Máximo Villón Béjar 2015, Lima - Perú 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9. ANEXOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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