Hoja1DISEO DE UNA RAPIDAEn un proyecto de riego, se tiene un canal lateral que conduce un caudal de 0.35 m3/s, trazado entierra (n = 0.025) de seccion trapezoidal con un talud Z = 1, ancho de solera b = 0.75 m. Y trazado con una pendientede 0.5 por mil.En un tramo de su perfil longitudinal tiene que atravezar un perfil como se muestra en la fig. 3.9Disear una rapida de seccion rectangular.:DATOS :CaudalQ0.35m3/sRugosidadn0.025TaludZ1Solerab0.75mpendientes0.0005m/mCaracteristicas Hidraulicas del canalTirante normal0.6029mPerimetro2.4554mArea hidraulica0.8158m2Radio -Hidraulico0.3322mEspejo de aguaT1.9559mVelocidad0.429m/sNumero de Froude0.2121Energia Especifica0.6123m-kg/kgTipo de FlujosubcriticoTRANSICIONL =(T1-T2)/2tg(22.5)SECCION DE CONTROLLa seccion de control se ubica al termino de la transicion y al inicio del canal de la rapida.Por ser la rapida una estructura que funciona con regimen supercritico, la seccion de control se ubica aguas arriba, y en ella sepresenta el tirante critico.Se asigna un ancho de solera en la rapida, con ello se calcula el tirante en la seccion de control y por la ecuacion deenergia se calcula el tirante al inicio de la transicionbr0.4mCarateristicas hidraulicas de la seccion de controlTirante critico0.4278Perimetro1.2556Area hidraulica0.1711Radio Hidrualico0.1363Espejo de agua0.4Velocidad2.0453Numero de Froude1Energia Especifica0.641Calculo del tirante al inicio de la transicionL =1.9Longitud de la transicionEc =cota 1ychvc0.641013664100.42780.2132136641Energia al inicio de la transicion =E1cotay1hv10.1*(hv1-hvc)0.641043282200.65490.0067860442-0.020642762Lo que indica que la transicion tendra una sobre elevacion para encontrar el tirante critico al inicio de la rapidaCANAL DE LA RAPIDAAncho de soleraL = Q / (1.71 * (y + hv )^1.5)L =0.39881455810.4OKpendiente0.019tirante inicial0.4278mtirante final0.3711mLongitud del remanso16mCaracteristicas hidraulicas del canal normalizadoTirante normal0.3711mPerimetro1.1422mArea hidraulica0.1484m2Radio -Hidraulico0.13mEspejo de aguaT0.4mVelocidad2.3577m/sNumero de Froude1.2357Energia Especifica0.6544m-kg/kgTipo de FlujosupercriticoBordo LibreBL = 0.61 + 0.0371 v (y)^0.5 =0.7063446448CALCULO DE LA PROFUNDIDAD (elevacion) DEL TANQUE AMORTIGUADORCALCULO DE LA CURVA ELEVACION-TIRANTE EN EL CANAL DE LA RAPIDA (Trayectoria)Se calcula aplicando Bernoulli y despreciando perdidas1. Elevacion gradiente de energia al inicio de la trayectoria (EGE)EGE = Elev (0) + Yo + Vo^2/(2*g)Se calcula los valores para trazar la curva elevacion tirante ( se asigna valores de y < de yo)yAVV^2/2gEElev.gradiente energia -Elev.(elevacion de la rapida)0.37110.14842.35770.28330.654413.40.36110.14442.42320.29930.6604-0.005913.39410.35110.14042.49220.31660.6677-0.013213.38680.34110.13642.56520.33540.6765-0.022113.37790.33110.13242.64270.35600.6871-0.032613.36740.32110.12842.72500.37850.6996-0.045213.35480.31110.12442.81260.40320.7143-0.059913.34010.30110.12042.90600.43040.7315-0.077113.32290.29110.11643.00580.46050.7516-0.097213.30280.28110.11243.11280.49390.7750-0.120513.27950.27110.10843.22760.53100.8021-0.147613.25240.26110.10443.35120.57240.8335-0.179113.22090.25110.10043.48470.61890.8700-0.215613.18440.24110.09643.62920.67130.9124-0.258013.14200.23110.09243.78620.73070.9618-0.307313.09270.22110.08843.95750.79831.0194-0.364913.03510.21110.08444.14500.87571.0868-0.432312.96770.20110.08044.35110.96491.1660-0.511612.88840.19110.07644.57881.06861.2597-0.605212.79480.18110.07244.83161.18981.3709-0.716512.68350.17110.06845.11401.33301.5041-0.849612.55040.16110.06445.43141.50361.6647-1.010312.38970.15110.06045.79091.70921.8603-1.205912.19410.14110.05646.20131.96002.1011-1.446711.9533CALCULO DE LA CURVA: ELEVACION - TIRANTE CONJUGADO MENOR1. Primero calcular la elevacion del gradiente de energia en la seccion del canal despues de la rapida2. La elevacion del gradiente de energia despues del resalto se calcula de la siguiente manera:Elev. Gradiente de energia (n) = Yn + Vn^2/(2g)3. Elegir y1 y calcular el tirante conjugado mayor del resaltoPara secciones rectangulares la ecuacion es :y2 = (-y1/2)+(2q^2/gy1 +y1^2/4)^0.5Luego calcular: E = y2 + v2^2/2g4. Calcular la elevacion del fondo del colchon amortiguador de la pozaelevacion = elevacion gradiente energia - E2y1y2v2v2^2/2gE2Elev.gradiente de energia - E2(Elev. Del colchon amortiguador)0.60290.42900.00940.612312.9Elev. Energ. Gradiente0.40000.45591.91920.18770.6437-0.031412.86860.39000.46701.87360.17890.6459-0.033712.86630.38000.47851.82870.17040.6489-0.036612.86340.37000.49031.78450.16230.6526-0.040412.85960.36000.50261.74080.15450.6571-0.044812.85520.35000.51541.69780.14690.6623-0.050012.85000.34000.52861.65540.13970.6682-0.056012.84400.33000.54231.61360.13270.6750-0.062712.83730.32000.55651.57230.12600.6825-0.070212.82980.31000.57131.53150.11960.6909-0.078612.82140.30000.58681.49130.11330.7001-0.087812.81220.29000.60281.45150.10740.7102-0.097912.80210.28000.61961.41210.10160.7213-0.109012.79100.27000.63721.37310.09610.7333-0.121012.77900.26000.65571.33450.09080.7464-0.134112.76590.25000.67501.29630.08560.7606-0.148412.75160.24000.69531.25840.08070.7760-0.163812.73620.23000.71681.22070.07600.7927-0.180512.71950.22000.73951.18330.07140.8108-0.198612.70140.21000.76351.14600.06690.8305-0.218212.68180.20000.78911.10890.06270.8517-0.239512.66050.19000.81631.07180.05860.8749-0.262612.63740.18000.84561.03480.05460.9001-0.287912.61210.17000.87700.99770.05070.9277-0.315412.58460.16000.91090.96050.04700.9580-0.345712.55430.15000.94790.92310.04340.9913-0.379012.52100.14000.98820.88540.04001.0282-0.415912.48410.13001.03270.84730.03661.0693-0.457012.44300.12001.08210.80860.03331.1154-0.503112.39690.11001.13750.76920.03021.1676-0.555412.3446Graficar las curvas I y IIDel punto de interseccion se puede obtenerElevacion del tanque amortiguador12.55Tirante conjugado menor y10.16Calculo de la profundidad del colchon amortiguadorProfundidad: r = elevacion del canal - elevacion del colchonr0.35La salida del colchon hacia el canal puede construirse en forma vertical, y si se construye en forma inclinadase recomienda z = 2Calculo de la longitud del ColchonL = 5 (y2 - y1) =3.75CALCULO DE LAS COORDENADAS Y ELEVACIONES DE LATRAYECTORIA PARABOLICAEcuacion general de la parobola:xyElevacion0.0000.00013.400Elevacion = elevacion (o) + y0.030-0.00113.399Elevacion = 13.40 + y0.060-0.00313.3970.090-0.00513.3920.120-0.00813.3840.150-0.01213.3720.180-0.01613.3560.210-0.02113.3350.240-0.02713.3070.270-0.03413.2740.300-0.04113.2330.330-0.04913.1840.360-0.05813.1260.390-0.06713.0590.420-0.07712.9820.450-0.08812.8940.480-0.10012.7940.510-0.11212.6830.540-0.12512.5580.570-0.13812.420Calculo de la transicion de salida

S=0.0005L = 106 m15.4013.4012.90S=0.0005

Hoja1

(elevacion de la rapida)(Elev. Del colchon amortiguador)

Hoja2

Hoja3

MBD0014D1E3.unknown