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7/24/2019 Prafctica de Alcantarillas-Vertedro - Desarenador Final
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PRCTICA DEL MDULO 3
1. Se tiene un canal de seccin transversal revestido (n=0.015), que tiene un ancho de b= 4 m, y una gradientede i=0.0004. or este canal circula normalmente un caudal de !=10." m#$s. %on un calado de d = &m.
%uando el caudal aumenta a !=15 m#$s. se requiere e'traer != # m#$s. or un vertedero cuya cresta, est a
& m. sobre el *ondo. !ue longitud debe tener el vertedero.
1.+ %lculo de los tirantes
ma' = &.# m
n = &.00 m
& = &.&5m
&.+ %lculo de h
h& = 0.#0 m
h1 = 0.- ' h& = 0.&4 m
h = (0.# 0.&4)$& = 0.&"
#.+ %audal a /vacuar
!= # m#$s
4.+ %alculo de
ara = 0.5 y alicando ecuacin2
= 15m
2.%alcular hidrulicamente la alcantarilla en el cruce del canal a mora, con un camino arcelario, la endientedel canal es de 43$oo, y que no es osible modi*icarlo, ni antes ni desus del cruce, uesto que el canal yaest construido, adems el lecho y los taludes son de material edregoso (canto rodado medio).
Caractersticas del canal en tierra:
: 5 m#$s
!: &.5 m
n: 0.0#5
":1.5
#:0.5 m
$:1.#4 m$s
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%:1.#0 (altura de la ca6a del canal)
&'l(ci)n:
1. &e*+n el ,r'!le-a se tiene:
7elocidad de dise8o = 1.#4 m$s
%audal m'imo = 5.0 m#$s
9rea =Q
A=
5
1.34=3.73m2
Si asumimos una lantilla de # m nos resulta un tirante de2
9rea2 lantilla ' tirante = #."# m&
:irante =3.73
3.00
:irante = 1.&4 ; 1.&5m
/n consecuencia odemos asumir una alcantarilla de & o6os, cada o6o de seccin rectangular de2 1.5 '1.5, con un borde libre de 0.&5 que uede servir ara los avenamientos y ara caudales imrevistos oe'traordinarios mayores a !m'.
2. L'n*it(d de transici'nes
:1 = b&
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>$& = 453 (ara asegurar una mayor caacidad de embalse en casos *ortuitos)
=2.15
2.00=1.08m
%omo t = resulta demasiado corto se toma2 t = ? b = 1.5 &.5 = 4.0 m
3. C'ta de la ,lantilla de la alcantarilla en el P(nt' 2
%ota 1 = 100.0 msnm (del er*il del canal)
@ivel de agua en 1 = 100.0 0.5 = 100.5 m.s.n.m. %ota en & = 100+5 A 1.&5 = ."0 msnm
@ivel de agua en & = ."0 1.&5 = 100.5 m.s.n.m.
. L'n*it(d de la alcantarilla
%ota del camino = 10&,00
%ota del unto & = ."0
?i*. de cotas = &.#0 m
ongitud = 5.5 & (1.5 ' &.#0) = 1&.40 m
/. C'ta de la ,lantilla de la alcantarilla en 3
S= 1 o$oo
%ota del unto & A (0.001 ' 1&.40) = ."0 A 0.01&4
%ota de la lantilla en # = .B--
@ivel de agua en # = 100.#- m.s.n.m.
0. C'ta de la ,lantilla en el ,(nt' .
Se obtiene del er*il del canal y esta equivale a2
ongitud de alcant. :ransiciones = &0.40 m
?esnivel2 0.004 ' &0.40 = 0.0-1B m
%ota 1 A 0.0-1B = 100.0 A 0.0-1B = .&
%ota de la lantilla en 4 = .&
@ivel de agua en 4 = .& 0.5 = 100.-" m.s.n.m.
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. Ce(e' ' c'-,r'!aci)n idr4(lica
/3
1 =/4 C erdidas (D)
/n este caso calcularemos las rdidas analEticamente
P5rdidas ,'r Entrada
SegFn las ecuaciones descritas2
D1 =(&.5 1.5 ' 0.5) 0.5 = #."# m&
D& =& (1.5 ' 1.&5) = #."5 m&
G1 =&.5 A & ' 0.5 1 1.5&
= 5.# m
G& =& (1.&5 ' & 1.5) = - m
H1 =0.B# m
H& =0.4" m
H = 0.55 (romedio)
G = 0.0#" (segFn &.5.&.#.) HeemlaIando valores, se tiene2 og = 0
P5rdidas ,'r 6ricci)n
S = 0.001
erdidas = 1&.40 ' 0.001
erdidas = 0.01&4 m
Perdidas ,'r salida
HeemlaIando valores se obtiene2 a = 0
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7. &(-at'ria de ,5rdidas
erd. = e * s = 0.01&4 m
Se uede concluir que cuando se royecta con velocidades iguales las erdidas de cargas se uedendesreciar.
HeemlaIando valores en la igualdad (D)
/1 = /4 = erdidas
100.0 0.5 0.0& = .& 0.5 0.01&4
101.04& = 100."4
?JG. = 0.0B- m
o que signi*ica que no habr roblema hidrulico, uesto que la carga hidrulica en 1 es mayor que en4.
Jnclinacin de las transiciones
Transici)n de entrada
4= 1#.# o sea 1#.#21
100.0 K ."0
Transici)n de salida
4
= 14.B o sea 14.-21.& K.B5Dmbas son ms lanas que 421 luego se acetan
E& U EM A D E8 I 9 I T I $ O
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3. ?ise8ar un desarenador ara sedimentar las artEculas que conduce un canal de riego, dise8ado en tierra,con un caudal de 5 m#$s.
/l desarenador debe ser de velocidad lenta alicando2a teorEa de la simle sedimentacin/l e*ecto retardador de la turbulencia
Sabiendo que el dimetro de la artEcula es2 0.5 mm, grava21.- g$cm#, realiIar el dise8o de las 5 canoas,siguiendo el rocedimiento ense8ado en clase.
Desarr'll':
ara el dise8o del desarenador dado se rocedi a reartir el caudal total 5 m#$s, ara la distribucin decaudales de las otras canoas, teniendo como caudal unitario or canoa de 1 m#$s.
%alland' la el'cidad: utiliIando la *rmula de cam.
v=ad
Se halla aara un dimetro de 0.5 mm
v=44 0.5 = 0.#0 m$s
a; La te'ra de la si-,le sedi-entaci)n
s1
d W=k
Grmula de LMen2
?e donde se asume N = -.&5 (granos redondeados segFn Sudry)
? = 0.00005 m
s 2 1.- g$cm#
?ese6ando los datos se tiene2
W=8.250.00005(1.81) = 0.1B5 m$s
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:ambin se conoce que2
8)r-(la de &c'tti < 8'*lieni: W=3.8d -.#d
de donde :
HeemlaIando d, se tiene2W=3.80.00005 -.#'0.00005
O = 0.089
Wprom=(0.165+0.089)
2
W=0.127
L'n*it(d del desarenad'r:
As(-i-'s: =1.> -
L=hv
w=
1.40x 0.3
0.127=3.31m
Hedondeando L=.>> -
CLCULO DEL $OLUME9 DE A?UA # $OLUME9 DEL TA9UE
El anc' del desarenad'r:
b=Q
hv=
1
1.40x0.30=2.38m
Hedondeando !=2.> -
/l tiemo de sedimentacin
t=h
w=
1.40
0.127
=11.02seg.
Hedondeando !=12.>> &e*.
7olumen de agua conducida 7=!'t = 1&.0 m#
%aacidad del tanque 7=b ' h ' = 1#.44 m#
Pallando corregida2
L=khv
w
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?onde2
Q = 1.50R.v=0.#0 m$s
L = 0.>> -.
Calc(l' de las di-ensi'nes de la c'-,(erta de laad':
Q=
Cd . A02
gh
A0=
Q
Cd .2 gh
D0=0.#1B m&
(Se considera una comuerta de seccin cuadrada orque se abre hasta la mitad)
l= 0.316
l=0.5B& m
%alculo de la velocidad de salida
v=Q
A0
7=#.1B m$s.
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a; C(and' e@iste la ,resencia de la t(r!(lencia:
s1
d W=k
Grmula de LMen2
?e donde se asume N = -.&5 (granos redondeados segFn Sudry)
? = 0.00005 m
s 2 1.- g$cm#
?ese6ando los datos se tiene2
W=8.250.00005(1.81) = 0.1B5 m$s
:ambin se conoce que2
8)r-(la de &c'tti < 8'*lieni: W=3.8d -.#d
de donde :
HeemlaIando d, se tiene2
W=3.80.00005 -.#'0.00005
O = 0.089
Wprom=(0.165+0.089)
2
W=0.127
&e*+n E*iaar'66
L= hv
ww '
?e donde2
w'=
v
5.72.3h
Sabiendo que2
v=0.#0 m$s
h=1.&m
M=0.11
&e*+n Lein
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10
M=Tv =0.312
h
Pallando T2
T=0.&-
?e donde2
O=0.0-4 m$s. (redondeando)
Sabiendo que2
L= hv
ww '
HemlaIando datos tenemos2
ara M=0.1&" m$s, h=1.& m, v=0.#0 m$s y M=0.11 m$s y M= 0.0-4 m$s.
L=22.0 -
L=B.>> -
rom = 15.--
Hedondeando L=10.>>-