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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 pág. 3 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. CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 4 ✓ 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 5 • 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. CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 6 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 7 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 8 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. CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 9 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 10 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 11 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. CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 12 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 13 - 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 14 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 15 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 16 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 17 - 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 PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 18 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 19 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 20 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 21 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 22 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 24 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) CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 25 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 CONSTRUCCIONES ESPECIALES PROYECTO ESPECIAL DE IRRIGACIÓN E HIDROENERGÉTICO DE OLMOS pág. 27 ANEXOS
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