5.1.5 - Diseño del Desarenador 1. El Canal de Conducción terminaría por colmatarse de sedimentos. 2. En los reservorios nocturnos terminaría por colmatarse de sedimentos. 1.- DIAMETRO DE PARTICULAS A SEDIMENTAR Según el libro de Irrigación de Cesar Arturo Rosell Calderón ; colección del Ingeniero Civil el tipo de desarenador a diseñar es: Desarenador de fujo lento, con velocidades bajas entre 0.20 a 0.60 m/seg., estas velocidades permite eliminar particulas hasta de 0.1mm. d = 0.20 mm Valor recomendado para una conducción eficiente del canal. 2.- VELOCIDAD DEL FLUJO EN EL TANQUE (V) cm/seg Donde: a : Constante en función del diametro d : Diametro (mm) d (mm) a a hallado 0.10 51 1.00 44 1.00 36 La velocidad del Flujo será : V = 19.677398 cm/seg V = 0.196774 m/seg entre 0.20 - 0.60 m/seg. ……. OK. 3.- VELOCIDAD DE CAIDA DE LAS PARTICULAS (W) MEMORIA DE CALCULO : DESARENADOR DESCRIPCION: Es una obra hidráulica que sirve para separar y remover, las pártirculas sólidas que pudierán ingresar al canal, especialmente en épocas de avenida. La baja velocidad del agua en el desarenador, origina la sedimentación de las párticulas los cuales son eliminados átraves de una compuerta de fondo. De no separar y remover estos sedimentos se ocacionará graves perjucios a las El desarenador se diseñará para un determinado diametro de párticulas, es decir que se supone que todo diametro superior al elegido deben depositarse. El desarenador se diseñará para un determinado diametro de particula , es decir, que se supone que todas las párticulas de diamtero superior al La velocidad del flujo en el Desarenador se determinará mediante la 0.1 La velocidad de caida de las párticulas se determinará por los siguientes ESTUDIO DEFINITIVO PROYECTO : FECHA : CONSULTOR : Ing° DISEÑO : Ing° CO-DISEÑO : Ing° V =a . √ d
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5.1.5 - Diseño del Desarenador
De no separar y remover estos sedimentos se ocacionará graves perjucios a las obras tales como:1. El Canal de Conducción terminaría por colmatarse de sedimentos.
2. En los reservorios nocturnos terminaría por colmatarse de sedimentos.
1.- DIAMETRO DE PARTICULAS A SEDIMENTAR
Según el libro de Irrigación de Cesar Arturo Rosell Calderón ; colección del Ingeniero Civil
el tipo de desarenador a diseñar es: Desarenador de fujo lento, con velocidades bajas entre
0.20 a 0.60 m/seg., estas velocidades permite eliminar particulas hasta de 0.1mm.
d = 0.20 mm Valor recomendado para una conducción eficiente del canal.
2.- VELOCIDAD DEL FLUJO EN EL TANQUE (V)
La velocidad del flujo en el Desarenador se determinará mediante la Formula de Camp.
cm/seg
Donde: a : Constante en función del diametrod : Diametro (mm)
d (mm) a a hallado
0.10 51 0.1 - 1.00 44
1.00 36
La velocidad del Flujo será :
V = 19.6773982 cm/seg
V = 0.19677398 m/seg entre 0.20 - 0.60 m/seg. ……. OK.
3.- VELOCIDAD DE CAIDA DE LAS PARTICULAS (W)
La velocidad de caida de las párticulas se determinará por los siguientes metodos
MEMORIA DE CALCULO : DESARENADOR
DESCRIPCION: Es una obra hidráulica que sirve para separar y remover, las pártirculas sólidas que pudierán
ingresar al canal, especialmente en épocas de avenida. La baja velocidad del agua en el desarenador, origina la
sedimentación de las párticulas los cuales son eliminados átraves de una compuerta de fondo.
El desarenador se diseñará para un determinado diametro de párticulas, es decir que se supone que todo diametro superior al elegido deben depositarse.
El desarenador se diseñará para un determinado diametro de particula , es decir, que se supone que
todas las párticulas de diamtero superior al escogido deben depositarse.
Donde: w : Velocidad de Sedimentación (m/s)d : Diametro de párticulas (m)
dato:
d = 0.000200 m.
w = 0.0554 m/seg = 5.54 cm/seg
Resumen por autor:1.- Por Scotti - Foglieni w = 5.54 cm/seg2.- Por Sudry w = 2.00 cm/seg3.- Por Owens w = 7.93 cm/seg4.- Por Sellerio w = 2.60 cm /seg5.- Por Arkhangelski w = 2.16 cm /seg
w = 3.372291604 cm/seg
4.- CALCULO DE LAS DIMENSIONES DEL TANQUE
b (m)
Asumimos los sgtes valores:
h1 = 2.00 m h1(m)h2 = 1.00 m h (m)h3 = 1.00 m h2(m)b' = 1.50 m h3(m)
b' (m)
SECCION TIPICA4.1 Aplicando la Teoria de Simple Sedimentación
a. Calculo de la Longitud del Tanque
b= 13.50m
L=24.00m
datos calculados:
h = 4.00 m
V = 19.6773982 cm/seg
w = 3.372291604 cm/seg
3.5 Por Scotti - Foglieni Propone la Formula.
CONCLUSION: Como se podra aprecir los valores calculados por Owens y Scotti - Fogliene Son demasiados grandes y desproporcionados a los restos por lo que no serán tomados en cuenta para el calculo de la velocidad de caida.
El largo y el Ancho de los Tanques pueden en general construirse a más bajos costos que las profundidades, en el diseño se deberá adoptar la mínima profundidad práctica, la cual para velocidades entre 0.20 m/seg y 0.60 m/seg, puede asumirse entre 1.20 y 4.00m
Longitud Minima de Transción (Lt). La BUREAU OF RECLAMATION recomienda:
Donde: B1: Ancho mayor del espejo de agua de un canalB2: ancho menor del espejo de agua del otro canal
12°30' : Angulo Minimo de las lineas de flujo hasta un valor de 22°30' :
Datos:B1= 13.50 mB2= 3 m
Lt = 23.681 m
Longitud de Transición Adoptada
Lt = 24.00 m OK!
5.1 DETERMINACIÓN DEL PERFIL DE FLUJOCARACTERISTICAS GEOMETRICAS DEL DESARENADOR Y CANAL
T=13.50 T=2.88
H=4.00 H=1.438
B=13.50 b=2.88DESARENADOR CANAL
Q = 7.000 Q = 7.000
A = 54.000 A = 4.136V = 0.130 m/seg V = 1.692 m/seg
La transción es una estructura diseñada para cambiar la forma o area de la sección transversal del flujo en forma gradual, a fin de conseguir que la pérdida de carga sea mínima.
Tipo de TransiciónCurvado 0.10 0.20Cuadrante cilindrico 0.15 0.25Simplificado en linea recta 0.20 0.30En Linea Recta 0.30 0.50De extremos cuadrados 0.30 0.75
Ci = 0.3
0.191 m
El Cálculo detallado para cada punto a lo largo de la transición se muestra en el Cuadro N° 01Donde:
Dist. : Tramo de la Longitud de Transición (m)
b : Variación Lineal Geometrica de la Base (m)T : Variación Lineal Geometrica del Espejo de Agua (m)
A : Area Geometrica
V : Velocidad del Flujo
Diferencia de Altura de Velocidad
Y : Tirante (m)Z :
Cota de Fondo del Canal = Z - Y
DhV =
Perdida DY' en la Superficie de Agua para Estructuras de Entrada puede Calcularse con:
5.16 - DISEÑO DEL ALIVIADERO LATERALEl aliviadero es un regulador adicional que tiene por objeto eliminar el excedente de agua, debido al aumento de caudal producidos por una tormenta. Protegiendo de esta manera al canal y obras adyacentes. Para calcular el caudal a Eliminar se tiene:
La Longitud del Vertedero se verificará según la formula propuesta por ENGELS, que para secciones rectangulares y planta recta encontro la siguiente formula: