Ejemplo de Diseño de Acueductos

7/25/2019 Ejemplo de Diseo de Acueductos

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Ejemplo de diseo de Acueductos

Disear hidrulicamente el acueducto, por donde fluye un caudal de 0.45m3/seg. Lascaractersticas del canal aguas arrias y aguas dea!o del acueducto son lassiguientes"

s=0.3 0

00

Y=0.66m

b=0.60m

n=0.025

z=1

v=0.54 m

seg

v2

2 g=0.015

#oluci$n"

%. Segn datos se tiene que la velocidad en el canal es muy pe&uea al

disear con esa misma 'elocidad, el acueducto se estara soredimensionando

y como &uiera &ue lle'ara transiciones de concreto, tanto a la entra como a la

salida, podemos asumir preliminarmente una 'elocidad de diseo igual a

%m/seg &uedando &ue dicha 'elocidad no corresponda a flu!o critico o

supercrtico.2. Calculo de la seccin del flujo en el acueducto:

#i" ( ) %m/seg.

A=0.45

1.00

A=0.45m2

*sumiendo una plantilla ) 0.+m., el tirante en el acueducto ser"

A=by

0.45=0.6Y

Y=0.75 #in considerar p-rdidas de carga


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3. Tipo de flujo en el acueducto:

audal unitario q=0.45

0.6=0.75

m3

segxm .

Yc=3 q

2

2 g

Yc=0.386m.

Vc=1.94 m/seg

4. Longitud de las ransiciones"

onsiderando &ue estas sern construidas con ngulos de %1230, se tiene"

Lt=T

1T

2

2 tg1230'

T1=b+2Zy=1.92m .

T2=0.6m.

Lt= 1.32

0.444=2.97m.

Lt=2.973.00m .

Lt=3.0m .

. !imensionamiento longitudinal de la est"uctu"a:

on el perfil longitudinal del acueducto en el cruce y si fuera necesario un plano en

planta, se define la longitud total de la estructura y puesto &ue se conoce la

longitud de las transiciones, se determina el 'alor de las cotas de fondo.


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ransici$n de entrada"

ota inicial" 3+.

ota final" 3+.++ 6nicial del acueducto

ransici$n de salida"

ota inicial" 3+.+3

ota final" 3+.+75 8inal del acueducto

9stas cosas estn su!etas a un a!uste seg:n el resultado del anlisis hidrulico

Longitud del acueducto" 17m.

#. An$lisis %id"$ulico:

9l anlisis hidrulico consiste en estalecer un alance de energa entre los

diferentes tramos de la estructura y comproar &ue hidrulicamente funcionara

(er 8ig. 4.%4

&. 'alance de Ene"g(a ent"e ) * 2:

E1=E

2+ ;erdidas por entrada *

E1=C f

1+y

1+

V12

2 g=36.78+0.66+0.015

E1=37.455

#eg:n 8ig. 1.%3 6(, se tienen"

;erdidas 0.2V2

2V1

2

2 g =

0.2V22

2g 0.003

E2=C f

2+Y

2+

V22

2g=36.668+Y

2+

V22

2 g


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37.445=36.668+Y2+

V22

2g+0.2

V22

2g>0.003

#implificando tenemos

0.79=Y2+1.2

V22

2g

0.79=Y2+1.2

Q2

2g b2

Y2

2; b=0.6 asumido

0.79=Y2+0.0344

Y22


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7. ota de la plantilla en 3"

ota 3" C f2(0.0017x29 )

ota 3" 36.6680.493

ota 3" 36.619

),. 'alance de ene"g(a ent"e 2 * 3:

E2=E

3+ ;erdida por friccion ?

E2=C f2+Y2+ V22

2g=36.668+0.725+0.054

E2=37.447

;erdidas por fricci$n( VnR23)

2

x 29=0.0017x 29=0.0493

E3=C f

3+Y

3+

V32

2g=36.619+Y

3+

V32

2 g


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Y3=0.725m .

A3=0.435m2

.

V3=1.034

m

seg

)). 'alance de Ene"g(a ent"e 3 * -:

E3=E

4+ ;erdidas por transici$n de salida

E3=C f

3+Y

3+

V32

2g=36.6190.725+0.054

E3=37.398

E4=C f

4+Y

4+

V42

2 g=36.695+0.66+0.015

E4=37.37

;erdidas 0.4x(V3

2V42)

2g =0.016m.


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Deido a &ue la 'elocidad en el acueducto es pe&uea, nos resultara un orde

lire ra=onalemente muy pe&ueo, por esta ra=$n se recomienda utili=ar la

siguiente relaci$n"

Y=0.75

Donde ABC es el tirante de la canoa y AC la altura total de la misma, entonces"

=0.72

0.75=0.961.0!0.95 #eg:n criterio

" . L=(1.000.725 )=0.725m.

29 m

36.6936.6136.636.7


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