diseño de[1]..

diseo del Canal MEMORIA DE CLCULOPROYECTO : CANAL CANCHACHALA-SALASLongitud 12 km12mDISEO1.00KmCAUDAL DE DERIVACIONQ diseo=4.28 m/sQt = Q1 =4.28m3/segQ2 =3.025Q3 =1.825 m/sQ4=0.875 m/sTransicion que unira el canal de captacion y el canal de conduccion:&Qcaptacin=4.28 m/stTLTLongitud de transicion:Para & =12.50 Lt = (T - t) * Ctg 12.5 / 2Donde :H =2.50 mt =1.80 mRemplazando :Lt =1.58 mAsumimos :Lt =2.00 mClculo del Canal de CaptacinBLYnbRemplazando estos valores, tenemos que:Asumimos un valor de b =1.80 mQ =4.28 m/ss =0.001n =0.014(Revestido de Concreto)A =b * YnP =b + 2YnQ * n / (s ^ 0.5) = A * (R ^ 2/3) = [A ^ 5/3] / [P ^ 2/3]1.893 =[ ( b*Yn) ^ 5/3] / [ (b + 2Yn) ^ 2/3]Iterando :Yn =1.534 mYn =1.534 mCon este valor remplazamos en las formulas y se tiene .Area (m) =2.762Permetro (m) =4.868Radio Hidralico (m) =0.567Velocidad (m/s) =1.548Prdida de Carga hv (m) =0.122E = Yn + hv =1.656 mCalculo de borde Libre .BL = Yn /3 =0.511m.Usaremos :BL =0.55Resultados:B.L.0.55H =2.08Yn1.53usaremos=2.1b =1.80El caudal mximo que pasa por la compuerta totalmente abierta es :Qd = ( 2 * Cd * L ) * ( 2 * g )^0.5*( h^1.5 - h^1.5)3Cd =0.6L =1.8288 m(Base de la Compuerta)Qd =4.987 m/sh=1.53 mn =0.015h =0.50 ms =0.001Q =4.987 m/spara 3compuertas es19.9462288453s =0.0015n =0.015Revestido de concretoA =b * YnP =b + 2YnQ * n / (s ^0.5) = A * (R ^ 2/3) = [A ^ 5/3] / [P ^ 2/3]7.725[ ( b*Yn)^ 5/3] / [ (b + 2Yn)^ 2/3]Iterando :Yn =4.720mYn =4.000T =8BL =Yn =b = 6.0 metrosYn =2.5016BL =0.83BL =0.8PRIMER TRAMO:Cota de dondo inicio =52.86Cota de fondo final = 51.27Longitud =1000mDiseo en el Tramo 0+00 AL 1+000Z =1n =0.014s =0.0012I. CRITERIOS DE DISEO A USAR1.00Clculo del tirante "y", utilizando la frmula de MANNINGManning:teniendo en cuenta que:Reemplazando datos, se obtiene:1.72774.156y =1.17m2.00Clculo de la Velocidad media2.1 Clculo del rea Hidrulica (A)A =2.482.2 Clculo del Perimetro Mojado (P)P =4.26m2.3 Clculo de Radio Hidrulico ( R )R =0.58mPodemos entonces reemplazar estos datos en la frmulade Velocidad mediaV =1.73m/s3.00Clculo del tipo de flujo, segn la frmula de Froude (F)E=1.317mF =0.51Con esto se comprueba que el Nmero de Froude (F) es mayora 1 (F > 1), entonces se concluye que el caudal fluye conrgimen spercritico4.00Clculo del ancho de solera o plantillab =0.97mASUMIMOS =1m5.00Clculo del Borde Libre (B.L)ANCHO DE PLANTILLA (m)BORDE LIBRE(m)Hasta 0.80.40.8 1.50.51.5 3.00.63.0- 20.01BL = 0.5 m, debido a que la plantilla, calculada anteriormente,es de 1.22.6.00Clculo de la Profundidad total ( H )H =1.67masumimos=1.70m7.00Clculo del EspejoT =3.30II. CLCULOS PREVIOS AL DISEO DEL CANAL1.00Infiltracin1.00InfiltracinINGARM, KENEDY Y DIAR:T =10.81264612771 pie(m) =3.2808y =3.8228476997L =3280.8Reemplazando:q =0.0367604749pie3/sluego:q =0.00104.=1.00%Se obtuvo que la inflitracin (q) tiene un valor del 1 % , lo cual indicaque la eficiencia de conduciin es mala, porque las prdidas son grandespor tanto, se concluye que el canal debe ir REVESTIDO.III. CLCULOS DE DISEO DEL CANAL1.00Mxima EficienciaConsiderando que:b =0.83y2.00Mnima de InfiltracinConsiderando que:b =1.66ySEGUNDO TRAMO:Cota fondo de inicio = 51.16Cota de fondo final = 48.61Longitud =660mDiseo en el Tramo 1+000 al 1+660Z =1n =0.014s =0.0012 =45I. CRITERIOS DE DISEO A USAR1.00Clculo del tirante "y", utilizando la frmula de MANNINGManning:teniendo en cuenta que:Reemplazando datos, se obtiene:1.22254.156y =1.02m2.00Clculo de la Velocidad media2.1 Clculo del rea Hidrulica (A)A =1.922.2 Clculo del Perimetro Mojado (P)P =3.74m2.3 Clculo de Radio Hidrulico ( R )R =0.51mPodemos entonces reemplazar estos datos en la frmulade Velocidad mediaV =1.58m/s3.00Clculo del tipo de flujo, segn la frmula de Froude (F)E=1.151mF =0.50Con esto se comprueba que el Nmero de Froude (F) es mayora 1 (F > 1), entonces se concluye que el caudal fluye conrgimen spercritico4.00Clculo del ancho de solera o plantillab =0.85masumiendo=0.9m5.00Clculo del Borde Libre (B.L)ANCHO DE PLANTILLA (m)BORDE LIBRE(m)Hasta 0.80.40.8 1.50.51.5 3.00.63.0- 20.01BL = 0.5 m, debido a que la plantilla, calculada anteriormente,es de 1.22.6.00Clculo de la Profundidad total ( H )H =1.52masumimos=1.50m7.00Clculo del EspejoT =2.89II. CLCULOS PREVIOS AL DISEO DEL CANAL1.00Infiltracin1.00InfiltracinINGARM, KENEDY Y DIAR:T =9.49736135371 pie(m) =3.2808y =3.3578243083L =2165.328Reemplazando:q =0.0199724576pie3/sluego:q =0.0006.=0.05%Se obtuvo que la inflitracin (q) tiene un valor menor de 1 % , lo cual indicaque la eficiencia de conduciin es buena, porque las prdidas pequenaspor tanto, para optimizar dichas perdidas el canal de conduccion debe ser revestidoIII. CLCULOS DE DISEO DEL CANAL1.00Mxima EficienciaConsiderando que:b =0.83y2.00Mnima de InfiltracinConsiderando que:b =1.66yTERCER TRAMO:Cota fondo de inicio = 47.96Cota de fondo final = 46.61Longitud =685mDiseo en el Tramo 1+660 al 2+345Z =1n =0.014s =0.00195 =45I. CRITERIOS DE DISEO A USAR1.00Clculo del tirante "y", utilizando la frmula de MANNINGManning:teniendo en cuenta que:Reemplazando datos, se obtiene:0.57864.156y =0.77m2.00Clculo de la Velocidad media2.1 Clculo del rea Hidrulica (A)A =1.092.2 Clculo del Perimetro Mojado (P)P =2.83m2.3 Clculo de Radio Hidrulico ( R )R =0.39mPodemos entonces reemplazar estos datos en la frmulade Velocidad mediaV =1.67m/s3.00Clculo del tipo de flujo, segn la frmula de Froude (F)E=0.916mF =0.61Con esto se comprueba que el Nmero de Froude (F) es mayora 1 (F > 1), entonces se concluye que el caudal fluye conrgimen spercritico4.00Clculo del ancho de solera o plantillab =0.64masumiendo=0.8m5.00Clculo del Borde Libre (B.L)ANCHO DE PLANTILLA (m)BORDE LIBRE(m)Hasta 0.80.40.8 1.50.51.5 3.00.63.0- 20.01BL = 0.5 m, debido a que la plantilla, calculada anteriormente,es de 1.22.6.00Clculo de la Profundidad total ( H )H =1.17masumimos=1.30m7.00Clculo del EspejoT =2.19II. CLCULOS PREVIOS AL DISEO DEL CANAL1.00Infiltracin1.00InfiltracinINGARM, KENEDY Y DIAR:T =7.17413450691 pie(m) =3.2808y =2.5364395795L =2247.348Reemplazando:q =0.0136090551pie3/sluego:q =0.0004.=0.40%Se obtuvo que la inflitracin (q) tiene un valor menor de 1 % , lo cual indicaque la eficiencia de conduciin es buena, porque las prdidas pequenaspor tanto, para optimizar dichas perdidas el canal de conduccion debe ser revestidoIII. CLCULOS DE DISEO DEL CANAL1.00Mxima EficienciaConsiderando que:b =0.83y2.00Mnima de InfiltracinConsiderando que:b =1.66yCUARTO TRAMO:Cota fondo de inicio = 46.15Cota de fondo final = 44.88Longitud =655mDiseo en el Tramo 2+345 al 3+000Z =1n =0.014s =0.00195 =45I. CRITERIOS DE DISEO A USAR1.00Clculo del tirante "y", utilizando la frmula de MANNINGManning:teniendo en cuenta que:Reemplazando datos, se obtiene:0.27744.156y =0.59m2.00Clculo de la Velocidad media2.1 Clculo del rea Hidrulica (A)A =0.632.2 Clculo del Perimetro Mojado (P)P =2.15m2.3 Clculo de Radio Hidrulico ( R )R =0.29mPodemos entonces reemplazar estos datos en la frmulade Velocidad mediaV =1.39m/s3.00Clculo del tipo de flujo, segn la frmula de Froude (F)E=0.686mF =0.58Con esto se comprueba que el Nmero de Froude (F) es mayora 1 (F > 1), entonces se concluye que el caudal fluye conrgimen spercritico4.00Clculo del ancho de solera o plantillab =0.49masumiendo=0.5m5.00Clculo del Borde Libre (B.L)ANCHO DE PLANTILLA (m)BORDE LIBRE(m)Hasta 0.80.40.8 1.50.51.5 3.00.63.0- 20.01BL = 0.5 m, debido a que la plantilla, calculada anteriormente,es de 1.22.6.00Clculo de la Profundidad total ( H )H =0.99masumimos=1.00m7.00Clculo del EspejoT =1.66II. CLCULOS PREVIOS AL DISEO DEL CANAL1.00Infiltracin1.00InfiltracinINGARM, KENEDY Y DIAR:T =5.44564039361 pie(m) =3.2808y =1.9253246251L =2148.924Reemplazando:q =0.0086059312pie3/sluego:q =0.0002.=0.20%Se obtuvo que la inflitracin (q) tiene un valor menor de 1 % , lo cual indicaque la eficiencia de conduciin es buena, porque las prdidas pequenaspor tanto, para optimizar dichas perdidas el canal de conduccion debe ser revestidoIII. CLCULOS DE DISEO DEL CANAL1.00Mxima EficienciaConsiderando que:b =0.83y2.00Mnima de InfiltracinConsiderando que:b =1.66y
Se toma Z=1 por el tipo de suelo que se encontro a 2,50m de profundidad de la calicata es por eso que segn la tabla 2,4(Mnual practico para diseo de canales -Maximo Villn B)

Se tomo la rugosidad del concreto 0,014 por el tipo de terreno el cual es SM-SC (Limos y Arcillas), ademas por que se ah encontrado la presencia de sales

PRIMERA PENDIENTE, hallada en el perfil Longitudinal del Canal










CARCTERISTIAS DE LAS SECCIONESCARACTERISTICAS DE SECCIONESSECCIONGEOMETRICASHIDRAULICASTIPOTbHZBLQYnAPRVS%nFEI3.31.01.701.000.54.2751.22.54.30.61.71.2000.0140.51.3II2.90.91.501.000.53.0251.01.93.70.51.61.2000.0140.51.2III2.20.81.301.000.41.8250.81.12.80.41.71.9500.0140.60.9IV1.70.51.001.000.40.8750.60.62.10.31.41.9500.0140.60.7

ELEMENTOS DE CURVASELEMENTOS DE TRAZONDESentidoAngulo deanguloRadiotangenteExternaLong.dePROGRESIVASCOORDENADASCURVAdeflexionradianescurvaPIPCPTNORTEESTE0I0000000 +00 +00+09271071.617638572.0201I270.471238898153.600.707.070 +14.0940 +10.490 +17.56140208449271087.067638572.0202I901.57079632681818.002.5528.270 +248.2530 +230.250 +258.52733388239271292.187638479.0403D90.1570796327503.940.787.850 +447.3010 +443.370 +451.21989629279271215.977638287.3304D300.52359877566016.083.1131.420 +700.1350 +684.060 +715.473974999271156.087638045.0005D370.64577182325016.733.1732.290 +864.7180 +847.990 +880.27682518689271201.177637886.5806I490.85521133352511.392.0721.380 +961.3490 +949.960 +971.33612694869271274.557637826.8407D470.82030474843013.04437124882.3924.60914245311 +36.3351 +23.291 +47.89977120439271282.802637751.5068I681.18682389143020.23525550533.3635.60471674071 +466.431 +446.191 +481.79946123549271398.167637651.9469D520.9075712114019.50930354263.5136.30284844151 +911.5081 +892.001 +928.30154489889271323.177637393.56610I811.41371669415042.70403427326.4970.68583470582 +190.42 +147.702 +218.38180043269271570.447637008.43611D400.69813170086021.8382140564.1041.88790204792 +170.112 +148.272 +190.15968799199271403.638636825.42712I641.11701072135031.24346759555.3055.85053606382 +609.122 +577.882 +633.72706846849271381.207636720.20713D350.61086523824012.61195155522.4124.43460952792 +635.782 +623.172 +647.60265797289271091.307636613.30714D00000.0002 +647.60265797280 +0.003 +0.0009270746.607636396.527

caracteristias de la captacionCARACTERISTICAS GEOMETRICAS DE LA TOMA LATERALCARACTERISTICAS GEOMETRICASKm.Q(m3/s)B(m)H(m)S 0/00(m)H(m)A(m)C(m)D(m)0+0004.281.802.10.0011.003.781.102.00

n

S

AR

Q

2

1

3

2

=

n

SAR

Q

2

1

3

2

(

)

(

)

3

2

2

3

5

2

3

2

1

2

Z

y

b

Zy

by

AR

+

+

+

=

3

2

2

3

5

2

3

2

12 Zyb

Zyby

AR

s

m

q

/

)

3048

.

0

)(

019

.

0

(

3

3

=

smq /)3048.0)(019.0(

33

S

n

Q

AR

)

(

3

/

2

=

(

)

[

]

(

)

[

]

(

)

[

]

3

/

2

2

3

/

2

2

2

2

2

1

2

2

1

2

1

2

z

z

y

z

z

y

z

z

y

-

+

-

+

-

+

=

(

)

[

]

(

)

[

]

3

/

2

2

3

/

5

2

2

1

2

2

1

2

z

z

y

z

z

y

-

+

-

+

=

(

)

)

1

2

(

)

2

(

2

3

/

2

3

/

5

2

z

z

y

y

-

+

=

8

/

3

3

/

8

8

/

3

)

(

)

9509

.

2

(

y

=

)

1

2

(

2

2

z

z

y

A

-

+

=

)

1

2

(

2

2

z

z

y

P

-

+

=

2

y

R

=

2

1

3

2

*

*

1

S

R

n

V

m

=

2

1

3

2

**

1

SR

n

V

m

2

2

q

tg

y

b

=

z

z

tg

-

+

=

2

1

2

q

=

-

+

=

)

1

(

2

2

Z

z

y

b

=

-

+

=

)

1

(

4

2

Z

z

y

b

n

m

gy

V

F

=

n

m

gy

V

F

z

z

y

b

-

+

=

2

1

(

2

BL

y

H

+

=

)

1

2

(

2

2

z

z

y

A

-

+

=

)

1

2

(

2

2

z

z

y

P

-

+

=

2

m

2

4

q

tg

y

b

=

2

4

tg

y

b

6

10

)

(

53

.

0

y

xTxLx

C

q

=

6

10

699

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1

14331

244

12

1

53

0

.

x

.

x

.

x

)

(

.

q

=

6

10

6994114331244121530 .x.x.x)(.

q

zy

b

T

2

+

=

s

m

q

/

)

3048

.

0

)(

019

.

0

(

3

3

=

smq /)3048.0)(019.0(

33

s

m

q

/

)

3048

.

0

)(

0352

.

0

(

3

3

=

smq /)3048.0)(0352.0(

33

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