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INTRODUCCION
Una de las características de la sierra peruana, es la falta de una infraestructura
adecuada para el riego, para el caso de diseño de la sección del canal se tomaran en
cuenta la velocidad de erosión en canal revestido, debido a que en algunas tramos propios
de la topografía se presentaron pendientes mayores a los permitidos, el diseño por máxima
eficiencia hidráulica, debido a el tipo de terreno es infiltrante se plantea que el canal sea
revestido con concreto.
Para nuestro presente trabajo de diseño de un canal de irrigación se tendrá en cuenta
todos los parámetros de diseño ya sea en el diseño de la bocatoma, diseño de la sección
del canal, y obras de arte, etc. El objetivo principal de todo diseño es, que un proyecto sea
seguro, funcionable, a lo largo de toda su vida útil.
CALCULO DE CAUDALES
CALCULO DE CAUDAL NORMAL, CAUDAL MAXINAS Y CAUDAL MÍNIMO
DEL RÍO
2) CÁLCULO DEL CAUDAL DE DISEÑO.
Es el caudal requerido para poder regar normalmente.
METODO DE BLANEY CRIDOLE.
Et = KF……… (1)
Cultivos.
Pasto Periodo de crecimiento todo el año (K = 0.60 - 0.75)
Alfalfa Periodo de crecimiento todo el año (K = 0.80 - 0.85)
DE LA TABLA (# de horas luz para el periodo respecto al total anual)
En esta tabla se entra de acuerdo a la latitud sur
Para Huánuco latitud sur = 20o
PARA EL PASTO Y ALFALFA (Todo el año periodo de crecimiento)
P(enero) = 9.24. f = 9.24 (14.5 + 17.5)/21.4 = 13.94
P(febrero) = 8.09. f = 8.09 (14.5 + 17.5)/21.4 = 12.02
P(Marzo) = 8.57. f = 8.57 (13.2 + 17.8)/21.4 = 12.41
P(abril) = 7.94. f = 7.94 (12 + 17.8)/21.4 = 11.05
P(mayo) = 7.85. f = 7.85 (15 + 17.8)/21.4 = 12.03
P(Junio) = 7.43. f = 7.43 (15 + 17.8)/21.4 = 11.73
P(Julio) = 7.76. f = 7.76 (17.5 + 17.8)/21.4 = 12.80
P(Agosto) = 8.03 f = 8.03 (17 + 17.8)/21.4 = 13.05
P(Sep.) = 8.13 f = 8.13 (17 + 17.8)/21.4 = 13.22
P(Oct.) = 8.76 f = 8.76 (16.1+ 17.8)/21.4 = 14.04
P(Nov.) = 8.87 f = 8.87 (15 + 17.8)/21.4 = 13.59
P(Dic.) = 9.33 f = 9.33 (14.5 + 17.8)/21.4 = 14.08
PASTO
El total de terreno destinado para el pasto es de 101.65 hectáreas.
Et = 0.70 x 153.96 = 107.772
Vol = (101,647)x(1.5396) = 1565003.40M3
Q Pasto = 1565003.40 = 0.050 m3/seg.
365 x 24 x 60x60
ALFALFA
El total de terreno destinado para alfalfa es de 43.56 hectáreas
Vol. = (435,600) (1.5396) = 670649.760 M3
Q = 161,658 = 0.021 m3/seg.
365 x 24 x 60x60
CAUDAL TOTAL
Q diseño = Q pastos + Q alfalfa.
Q diseño = 0.05 + 0.02
Q total = 0.071 m3/ seg. Caudal de diseño.
1.- DISEÑO DE LA SECCION DEL CANAL
- Máxima Eficiencia Hidráulica
Emplearemos M.E.H. : b = 2tg
Y 2
Mínima Infiltración (M. I.)
Emplearemos: b = 3tg
Y 2
1.1 DISEÑO DE LA SECCION TIPICA TRAPEZOIDAL
1.1.2 SECCION TRAPEZOIDAL REVESTIDO
DATOS:
Caudal de Diseño : Q = 0.07 m3 /seg.
Pendiente a considerar : S = 0.006
Coeficiente de Mannig: n = 0.025 (para canal revestido)
Talud : Z = 0.58
Utilizando la formula de mannig para canales abiertos:
Q = AR2/3 S1/2 ………………………… (1)
n
Considerando máxima eficiencia hidráulica:
b = 2 ( -Z) = 3tg ………… (2)
Y 2
Calculo de “b” y “Y”
b = 2 ( -1) = 1.152
y
b = 1.152
y
b = 1.152 Y............................ (3)
Por fórmula:
A = (b + zy) (y)
P = b +2y .................... (4)
R = A = (b + zy) (y)
P = b + 2y
Reemplazando ecuación (3) en ecuación (4)
A = (1.15y +0.58y) (y) = 1.73 y2
P = (1.15y +2y ) = ( 1.15 + 2 )y = 3.46y
R = A = 1.73y2 = 0.5y = y
P 3.46y 2
Reemplazando ecuación (5) en ecuación (1)
0.07 = (1.73y2) (y/2)3/2 (0.006)1/2
0.025
Por método de Tanteo:
Y = 0.39 mts.
b = 1.152y = 1.152 (0.39) = 0.449m
b = 0.45 mts.
Calculo del ancho del espejo del agua.
b’ = 2(y) + b = 2 (0.39) + 0.45 = 1.23m.
No existe una norma única para establecer el valor del franco de borde libre
(BL) pero por general varia 5% a 30% del calado o tirante para nuestro diseño
asumiremos: 30%
BL = 0.30 (y) = 0.30 (0.39) = 0.117
BL = 0.20 mts.
Para canales con caudales mayores de (Q = 0.50 m3/seg.) Se consideran el ancho de
la corona igual a 1metro, pero para nuestro diseño consideraremos a = 0.70m
CALCULO Y CHEQUEO DE LAS VELOCIDADES:
De la ecuación de continuidad se tiene:
Q = VA V = Q
A
Q = 0.07 m3/seg.
V = 0.27 m/seg. < 3 m/seg. (en canal de concreto)
JUSTIFICACION DEL REGIMEN
CALCULO DE TIRANTE CRITICO (Yc)
Yc Para Secciones Trapezoidales
Q2 = (byc + zy2c)
3 …………(1)
g b+2zyc
Datos:
Q = 0.07 m3/seg. Yc : tirante crítico.
g = 9.81 m/seg2. (gravedad).
B = 0.45 m.
Z = 0.58
Reemplazando datos en (1)
0.072 = (0.45yc + 0.58yc2)3
9.81 0.45 + 1.16yc
Resolviendo por Tanteo.
Yc = 0.127 mts.
Como sabemos si Yn > Yc , entonces se trata de un flujo Subcritico
Yn = 0.45 mts. > Yc = 0.127mts.
flujo: Subcritico
JUSTIFICACION EN “HCANALES”