Diseño de Canal Huaringas-

HIDRÁULICAINGENIERÍA CIVIL

HOJA DE CÁLCULO

PROYECTO: CANAL HUARINGAS

CÁLCULO DEL CANAL HUARINGAS

M.R. ÁREA ha Q1 Q DE DISEÑO UND

0.75 2150 1.61 1.61 M3/S

M.R. ÁREA ha Q1 Q DE DISEÑO UND

0.6 7560 4.54 4.54 M3/S

QT = 6.15 M3/S

Pendiente = S = 0.004 m-m

Q = 6.15 m3/s

n = 0.014

z= 1.5

b= 1.20 m

TOMA LATERAL

CONTINUACIÓN DEL CANAL

HIDRÁULICAINGENIERÍA CIVIL

I. CRITERIOS DE DISEÑO A USAR

1.0 Cálculando tirante "y", utilizando la fórmula de MANNING

Manning:

se sabe que:

Reemplazando datos, se obtiene:

;

= 1.361 y f(y)

0.90 y

2.0 Cálculo del Area Hidráulica(A)

A= 2.306 m2

3.0 Cálculo del Perimetro mojado (P)

P = 4.46 m

n

SARQ

21

32

S

nQAR

)(3/2

S

nQAR

)(3/2

yzybA )(

P

AR

S

nQ

P

AA

)(.

3/2

3/2

S

nQ

P

A )(3/2

3/5

yzybA )(

212 zybP

212 zybP

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4.0 Calculo del Radio Hidráulico(R)

R= 0.518 m

5.0 Calculo del Espejo de Agua (T)

T = 3.91 m

6.0 Calculo de la Velocidad (v)

v = 2.67 m/s

7.0 Calculo del Numero de Froude (F)

F = 0.896

El Número de Froude (F) es menora 1 (F < 1),

lo que nos da a saber que el caudal fluye con régimen súbcrítico

8.0 Cálculo del ancho de solera o plantilla

b = 1.2 m

9.0 Cálculo del Borde Libre (B.L)

(m)

Hasta 0.8 0.40

0.8 – 1.5 0.50

1.5 – 3.0 0.60

3.0- 20.0 1.00

BL = 0.5 m, debido a que la plantilla, calculada anteriormente,

es de 1, 1.20 m

ANCHO DE PLANTILLA

(m)

BORDE LIBRE

Fuente: Villón Béjar, Máximo; "Hidráulica de canales", Depto. De Ingeniería Agrícola – Instituto

Tecnológico de Costa Rica, Editorial Hozlo, Lima, 1981

P

AR

ZybT 2

A

Qv

y

ZyAb

2

gy

vF

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10.0 Cálculo de la Profundidad total ( H )

H = 1.40

11.0 Cálculo de la Energía Específica ( E )

E = 1.27

II. CÁLCULOS PREVIOS AL DISEÑO DEL CANAL

1.00 Ancho de la Corona

El ancho de corona està dado en funciòn del caudal; para caudales menores de

0.50 m3/s, el ancho de corona (C) serà igual a 0.60 m y , 1.00 m para caudales

C= 1.00m

2.00 Espesor de Revestimiento

Según la Bereau of Reclamation, para concreto sin reforzar

podemos tomar los siguientes espesores de revestimientos en función del caudal:

Q m3/s e (cm)

9.00

10_50 10.00

50 - 100 11.00

E= 0.09 m

III. CÁLCULOS DE DISEÑO DEL CANAL

1.00 Máxima Eficiencia

Considerando que:

b = 0.61

y

mayores (Autor: Maximo Villon Bèjar; Libro: HIDRAULICA DE CANALES, pag. 140)

< 10

BLyH

g

vyE2

2

22

tg

y

b

zztg 212

)1(2 2 Zzy

b

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2.00 Mínima de Infiltración

Considerando que:

b = 1.21

y

24

tg

y

b

zztg 212

)1(4 2 Zzy

b

HIDRÁULICAINGENIERÍA CIVIL

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VALORES DEL COEFICIENTE DE RUGOSIDAD "n" EN LA FÓRMULA DE MANNING

*CANALES ABIERTO REVESTIDOS n

Revestidos de Arcilla (En canales con capacidad hasta 35m3/s) 0.025

(canales con capacidad mayores) 0.02- 0.022

Revestimiento Plásticos, cobre, Sup. muy lisas 0.01

Revestidos de Concreto: Con acabados muy buenos 0.011- 0.012

Con radios hidráulicos 3m 0.014

Con radios hidráulicos hasta 6m 0.016

Concreto lanzadocon neumático 0.027

0.012 0.013

Concreto con cemento PORTLAND 0.014 0.017

Mampostería (De piedra) 0.025 0.018

Asfalto con superficie lisa 0.013

Asfalto con superficie rugosa 0.016

Concreto con asfáltico 0.014

TALUD

Caracteristicas de los suelos

Rocas en buenas condiciones Vertical ¼ : 1

Arcillas compactadas o conglomeradas. 0.5 : 1 1 : 1

Limos Arcillosos. 1 : 1 1.5 : 1

Limoso - arenoso 1.5 : 1 2 : 1

Arenas Sueltas. 2 : 1 3 : 1

Fuente: Villón Béjar, Máximo; "Hidráulica de canales"

Pendiente

Tipo de suelo

Suelos sueltos 0.5 - 1.0

Suelos francos 1.5 - 2.5

Suelos arcillosos 3.0 - 4.5

Fuente: Villón Béjar, Máximo; "Hidráulica de canales"

Ancho de Solera

Caudal Q (m3/s)

Menor de 0.100 0.30

Entre 0.100 y 0.200 0.50

Entre 0.200 y 0.400 0.75

Mayor de 0.400 1.00 Fuente: Villón Béjar, Máximo; "Hidráulica de canales"

Losas de concreto con juntas suaves y superficie lisa; Madera suave, metal

Canales Poco profundos

Canales profundos

Pendiente (s)

0/00

Ancho de solera b (m)

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1.67 0.67

0.9028

1.361056

1.361028

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Velocidad

Características de los suelos Velocidades máx.Canales en tierra 0.6

Canales en tierra arcillosa 0.9

Canales revestidos con piedra y mezcla simple 1

Canales con mampostería de piedra y concreto 2

Canales revestidos con concreto 3

Canales en roca

pizarra 1.25

areniscas consolidadas 1.50

roca dura, granito, etc 3 a 5

Fuente: Villón Béjar, Máximo; "Hidráulica de canales", Depto. De Ingeniería Agrícola – Instituto

Tecnológico de Costa Rica, Editorial Hozlo, Lima, 1981