hidraulica mayito

8/18/2019 hidraulica mayito

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UNIVERSIDAD PERUANA UNION

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL INGENIERIA CIVIL

MONOGRAFIA

Presentación del trabajo en cumplimiento al curso

TEMA:

Estructura para la conducción del agua

AUTOR:

Yisenia Maryoli Pérez De la Cruz

DOCENTE:

ng! "eatriz A#uise Pari

Juliaca 25-Noi!"#$! 2%&5


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INDICE

1. INTRODUCCION


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Las estructuras de conducción de agua son un tipo de construcción abierta a la

atmosfera destinada al transporte del líuido !ital para la !ida el agua. "o# en día

estos se utili$an en el sistema de abastecimiento% en la agricultura% en los sistemas de

alcantarillado e incluso en las depuradoras.

&or lo tanto en ingeniería se 'a denominado canal a una construcción destinadaal transporte de fluidos generalmente utili$ada para agua # ue% a diferencia de

las tuberías% es abierta a la atmósfera. Tambi(n se utili$an como !ías artificiales de

na!egación. La descripción del comportamiento 'idr)ulico de los canales es una parte

fundamental de la 'idr)ulica # su dise*o pertenece al campo de la ingeniería

'idr)ulica% una de las especialidades de la ingeniería ci!il.

+n el presente traba,o daremos a conocer acerca de las estructuras 'idr)ulicas para la

conducción del agua con fines de riego.

https://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Transportehttps://es.wikipedia.org/wiki/Transportehttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_civilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Transportehttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_civilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa


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-. O/+TI0O

2.1 OBJETIVO GENERAL

Dar a conocer la importancia de la conducción de aua por acción de

la ra!edad con "ne# de rieo.

-.- O/+TI0O +&+C23ICO

$omprender la %unción & la# parte# de un canal & #u# "ne#

de#inado#. $onocer la# di%erente# #eccione# de un canal #e'n a la eometr(a.


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).*AR$O TEORI$O

).1 E+TR,$T,RA+ DE $OND,$$ION DE AG,A

4.1.1 C5N5L

+n ingeniería se denomina canal a una construcción destinada al transporte de fluidos

generalmente utili$ada para agua # ue% a diferencia de las tuberías% es abierta a la

atmósfera. Tambi(n se utili$an como !ías artificiales de na!egación. La descripción del

comportamiento 'idr)ulico de los canales es una parte fundamental de la 'idr)ulica #

su dise*o pertenece al campo de la ingeniería 'idr)ulica% una de las especialidades dela ingeniería ci!il.

Los canales son conductos abiertos o cerrados en los cuales el agua circula debido a

la acción de la gra!edad # sin ninguna presión% pues la superficie libre del líuido est)

en contacto con la atmósfera6 esto uiere decir ue el agua flu#e impulsada por la

presión atmosf(rica # de su propio peso

Foto 001: flujo en conductos

).1.2 $LA+I-I$A$ION DE LO+ $ANALE+

e puede clasificar seg7n a su origen8

https://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Transportehttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_civilhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Transportehttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Tuber%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_civil


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a) Canales Naturales

Inclu#en todos los cursos de agua ue e9isten de manera natural en la tierra% los

cuales !arían de peue*os arro#uelos en $onas monta*osas% 'asta uebradas%

ríos peue*os # grandes arro#os% lagos # lagunas. Las corrientes subterr)neas

ue transportan agua con una superficie libre tambi(n son consideradas como

canales abiertos naturales. La sección trans!ersal de un canal natural es

generalmente de forma mu# irregular # !ariable durante el recorrido lo mismo ue

su alineación # las características # aspere$a de los lec'os :Rodrígue$ Rui$.

-;;


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Sección parabólica: e emplea en algunas ocasiones para canales re!estidos

# es la forma ue toman apro9imadamente muc'os canales naturales #

canales !ie,os de tierra.

).2 $ANALE+ DE RIEGO

Los canales de riego tienen la función de conducir el agua desde la captación 'asta el

campo o 'uerta donde ser) aplicado #>o ser) necesario. on obras

de ingeniería importantes% ue deben ser cuidadosamente pensadas para no

pro!ocar da*os al ambiente # para ue se gaste la menor cantidad de agua posible.

+st)n estrec'amente !inculados a las características del terreno% generalmente siguenapro9imadamente las cur!as de ni!el de este% descendiendo sua!emente

'acia cotas m)s ba,as :d)ndole una pendiente descendente% para ue el agua flu#a

m)s r)pidamente # se gaste menos líuido=.

La construcción del con,unto de los canales de riego es una de las partes m)s

significati!as en el costo de la in!ersión inicial del sistema de riego% por lo tanto su

adecuado mantenimiento es una necesidad imperiosa.

Las dimensiones de los canales de riego son mu# !ariadas% # !an desde grandes

canales para transportar !arias decenas de m4>s% los llamados canales principales%

'asta peue*os canales con capacidad para unos pocos l>s% son los llamados canales

de campo.

).2.1 $ANALE+ DE RIEGO OR +, -,N$ION

a= Canal de primer orden

Llamado tambi(n canal principal o de deri!ación # se le tra$a siempre con pendiente

mínima% normalmente es usado por un solo lado #a ue por el otro lado da con

terrenos altos :cerros=.

b= Canal de segundo orden

Llamados tambi(n laterales% son auellos ue salen del canal principal # el gasto ue

ingresa a ellos% es repartido 'acia los sub ? laterales% el )rea de riego ue sir!e unlateral se conoce como unidad de riego.

https://es.wikipedia.org/wiki/Huertahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Impacto_ambiental_potencial_de_proyectos_de_riego_y_drenajehttps://es.wikipedia.org/wiki/Cotahttps://es.wikipedia.org/wiki/Cotahttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_riegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_riegohttps://es.wikipedia.org/wiki/Huertahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Impacto_ambiental_potencial_de_proyectos_de_riego_y_drenajehttps://es.wikipedia.org/wiki/Cotahttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_riego


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c) Canal de tercer orden

Llamados tambi(n sub@laterales # nacen de los canales laterales% el gasto ue ingresa

a ellos es repartido 'acia las parcelas indi!iduales a tra!(s de las tomas gran,as.

).2.2 ARTE+ DE ,N $ANAL DE RIEGO obras de derivación% ue como su nombre lo indica% se usan para deri!ar

el agua.

controles de nivel% muc'as !eces asociadas a las obras de deri!ación%

son destinadas a mantener siempre% en el canal% el ni!el de agua dentro de

un cierto rango #% especialmente en los puntos terminales% con una

inclinación descendente6

controles de seguridad% estos deben funcionar en forma autom)tica% para

e!itar da*os en el sistema. secciones de aforo% destinadas a medir la cantidad de agua ue entra en

un determinado canal obras de cruce del canal de riego con otras infraestructuras e9istentes en

el terreno% pertenecientes o no al sistema de riego.

).) GEO*ETRIA DEL $ANAL

Un canal con una sección trans!ersal in!ariable # una pendiente de fondo constante

se conoce como canal prism)tico. De otra manera% el canal es no prism)tico.

+l trapecio es la forma m)s com7n para canales con bancas en tierra sin

recubrimiento% debido a ue pro!een las pendientes necesarias para la estabilidad.

+l rect)ngulo # el tri)ngulo son casos especiales del trapecio. Debido a ue el

rect)ngulo tiene lados !erticales% por lo general se utili$a para canales construidos

para materiales estables% como mampostería% roca% metal o madera. La sección

trans!ersal solo se utili$a para peue*as asueas% cunetas o a lo largo de carreteras #

traba,os de laboratorio. +l círculo es la sección m)s com7n para alcantarillados #

alcantarillas de tama*o peue*o # mediano.

).).1 ELE*ENTO+ GEO*ETRI$O+ DE,N $ANAL

http://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml


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Los elementos geom(tricos son propiedades de una sección de canal pueden ser

definidos por completo por la geometría de la sección # la profundidad de flu,o. +stos

elementos son mu# importantes # se utili$an con amplitud en el c)lculo de flu,o.

Foto 003: Elementos geométricos de la sección transversal de un

canal

Donde8

ABtirante de agua% altura ue el agua aduiere en la sección trans!ersal

Bbase del canal o anc'o de solera

TB espe,o de agua o superficie libre de agua

"Bprofundidad total del canal

CBanc'o de coronaB)ngulo de inclinación de las paredes laterales con la 'ori$ontal

Talud EF8

+s la relación de la pro#ección 'ori$ontal a la !ertical de la pared lateral :se llama

tambi(n talud de las paredes laterales del canal=. +s decir E es el !alor de la

pro#ección 'ori$ontal cuando la !ertical es 1% aplicando relaciones trigonom(tricas

Tirante de agua o profundidad de flu,o #F8

+s la distancia !ertical desde el punto m)s ba,o de una sección del canal 'asta la

superficie libre% es decir la profundidad m)9ima del agua en el canal.

5nc'o superficial o espe,o de agua TF8

+s el anc'o de la superficie libre del agua.

Grea mo,ada o )rea 'idr)ulica 5F8

+s la superficie ocupada por el líuido en una sección trans!ersal normal cualuiera.


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&erímetro mo,ado &F8

+s la parte del contorno del conducto ue est) en contacto con el líuido.

Radio 'idr)ulico RF8

+s la relación del )rea mo,ada con respecto a su perímetro mo,ado% el radio 'idr)ulico

es la dimensión característica de la sección trans!ersal% 'ace las funciones del

di)metro en tuberías.

Tabla 00: Relaciones geom(tricas de las secciones trans!ersales m)s frecuentes

Caudal

+s la cantidad de fluido ue circula a tra!(s de una sección del ducto :tubería% ca*ería%

oleoducto% río% canal%...= por unidad de tiempo.

El caudal en la ingenier!a agr!cola e "idr#ulica

+l caudal de un río es fundamental en el dimensionamiento de presas% embalses #

obras de control de a!enidas. Dependiendo del tipo de obra% se emplean los caudales

medios diarios% con un determinado tiempo de recurrencia o tiempo de retorno% o los

caudales m)9imos instant)neos. La forma de obtención de uno # otro es diferente #%

mientras para los primeros se puede tomar como base los !alores registrados en una

https://es.wikipedia.org/wiki/Presa_(hidr%C3%A1ulica)https://es.wikipedia.org/wiki/Presa_(hidr%C3%A1ulica)https://es.wikipedia.org/wiki/Embalsehttps://es.wikipedia.org/wiki/Control_de_avenidashttps://es.wikipedia.org/wiki/Control_de_avenidashttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_de_retornohttps://es.wikipedia.org/wiki/Presa_(hidr%C3%A1ulica)https://es.wikipedia.org/wiki/Embalsehttps://es.wikipedia.org/wiki/Control_de_avenidashttps://es.wikipedia.org/wiki/Tiempo_de_retorno


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estación de medición% durante un n7mero considerable de a*os% para los segundos% es

decir para los m)9imos instant)neos% mu# frecuentemente se deben calcular a tra!(s

de modelos matem)ticos.

La medición pr)ctica del caudal líuido en las di!ersas obras 'idr)ulicas% tiene una

importancia mu# grande% #a ue de estas mediciones depende muc'as !eces el buen

funcionamiento del sistema 'idr)ulico como un todo% # en muc'os casos es

fundamental para garanti$ar la seguridad de la estructura. +9isten di!ersos

procedimientos para la determinación del caudal instant)neo. +n el artículo medición

del caudal se presentan algunas.

CL5I3IC5CION D+L 3LU/O +N C5N5L+ 5I+RTO

+l flu,o en canales abiertos puede clasificarse en muc'os tipos # describirse de !ariasmaneras. La siguiente clasificación se 'ace de acuerdo con el cambio de los

par)metros profundidad% !elocidad% )rea etc. del flu,o con respecto al tiempo # al

espacio.

$lu%o permanente & flu%o no permanente'

+l flu,o es permanente si los par)metros :tirante% !elocidad% )rea% etc.=% no cambian

con respecto al tiempo% es decir% en una sección del canal en todos los tiempos los

elementos del flu,o permanecen constantes.

$lu%o uniforme & flu%o variado'

+sta clasificación obedece a la utili$ación del espacio como !ariable. +l flu,o es

uniforme si los par)metros :tirante% !elocidad% )rea% etc.=% no cambian con respecto al

espacio% es decir% en cualuier sección del canal los elementos del flu,o permanecen

constantes.

$lu%o uniforme permanente

La profundidad del flu,o no cambia durante el inter!alo de tiempo ba,o consideración%

es el tipo de flu,o fundamental ue se considera en la 'idr)ulica de canales abiertos.

https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_matem%C3%A1ticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Obra_hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Medici%C3%B3n_del_caudalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Medici%C3%B3n_del_caudalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Medici%C3%B3n_del_caudalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_matem%C3%A1ticohttps://es.wikipedia.org/wiki/Obra_hidr%C3%A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Medici%C3%B3n_del_caudalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Medici%C3%B3n_del_caudal


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Foto 003: Flujo uniforme permanente

$lu%o uniforme no permanente

+l establecimiento de un flu,o uniforme no permanente reueriría ue la

superficie del agua fluctuara de un tiempo a otro pero permaneciendo paralela

al fondo del canal% como esta es una condición pr)cticamente imposible% 3lu,o

uniforme no permanente es poco frecuente.

Foto 004: Flujo uniforme no permanente

+T5DO D+ LO 3LU/O

+l flu,o puede ser laminar% turbulento o transicional seg7n el efecto de la !iscosidad en

relación con la inercia.

3lu,o laminar

+l flu,o es laminar si las fuer$as !iscosas son mu# fuertes en relación con las fuer$asinerciales% de tal manera ue la !iscosidad ,uega un papel importante en determinar el

comportamiento del flu,o. +n el flu,o laminar% las partículas de agua se mue!en en

tra#ectorias sua!es definidas o líneas de corriente% # las capas de fluido con espesor

infinitesimal parecen desli$arse sobre capas ad#acentes% es decir% el mo!imiento de

las partículas del fluido se produce siguiendo tra#ectorias bastante regulares%

separadas # perfectamente definidas dando la impresión de ue se tratara de l)minas

o capas mas o menos paralelas entre si% las cuales se desli$an sua!emente unas

sobre otras% sin ue e9ista me$cla macroscópica o intercambio trans!ersal entre ellas.


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3lu,o turbulento

+ste tipo de flu,o es el ue m)s se presenta en la pr)ctica de ingeniería. +l flu,o es

turbulento si las fuer$as !iscosas son d(biles en relación con las fuer$as inerciales. +n

flu,o turbulento% las partículas del agua se mue!en en tra#ectorias irregulares% ue no

son sua!es ni fi,as% pero ue en con,unto toda!ía representan el mo!imiento 'aciaadelante de la corriente entera.

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