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7/25/2019 Resumen-Sifones-Invertidos
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Sifones Invertidos
Los sifones invertidos son conductos cerrados que trabajan a
presin, se
utilizan para conducir agua en el cruce de un canal con una
depresin
topogrca en la que est ubicado un camino, una va de ferrocarril,
un dren o
incluso otro canal.
A diferencia de los acueductos, los sifones invertidos tienen
altas
prdidas de carga por friccin por tanto su aplicacin puede causar
una
reduccin en el rea potencial de riego. !tra desventaja es su
riesgo de
colmatacin cuando el agua arrastra material de sedimentacin
en
cantidades considerables.
"l sifn invertido funciona por diferencia de niveles. "sta
diferencia de niveles
debe absorber todas las prdidas de carga del sifn invertido. La
diferencia de
niveles A# es igual al desnivel entre la supercie del agua en la
cmara de
entrada en la cmara de salida. $ebe ser maor o igual a la
sumatoria de
prdidas de carga entre una otra cmara.
Componentes de un Sifn Invertido
1) %ertedero de e&cedencias2) $esarenador,3) 'ejilla de
entrada,4) (ransicin de entrada,5) $ucto,6) %lvula de purga,7)
(ransicin de salida8) 'ejilla de salida.
Esquema de un Sifn Invertido
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"l sifn invertido funciona por diferencia de niveles. "sta
diferencia de niveles
debe absorber todas las prdidas de carga del sifn invertido. La
diferencia de
niveles Zes igual al desnivel entre la supercie del agua en la
cmara deentrada en la cmara de salida. $ebe ser maor o igual a la
sumatoria de
prdidas de carga entre una otra cmara.
CI!EI"S E#$CI"%$&"S C"% 'ES!I(% &E IE'"
S"S!E%I*I#I&$&
"l dise)o de los sifones invertidos depende en gran medida de
criterios
*idrulico + constructivos generales como se e&plica ms
adelante, sin
embargo, *a algunos criterios especcos relacionados con la
gestin
de riego en los sistemas de monta)a
Cauda+ de dise,o - dimensin de+ du.to
- Los sifones invertidos suelen ser los tramos crticos en cuanto
a lacapacidad de conduccin del sistema de riego. na vez instalados
no
e&iste la posibilidad de aumentar su capacidad a diferencia
de los canales
abiertos.
- "n vista de que en la maora de los sistemas no pueden denirse
los
caudales de dise)o con toda e&actitud, es buena prctica
tomar un margen de
seguridad en el caudal de dise)o de los sifones invertidos. "n
consecuencia, en
el dise)o no siempre se precisa la maor optimizacin entre
diferencia de
carga, velocidad del /ujo dimetro del tubo.
0in embargo, *a que considerar cuidadosamente el aumento en
costos deconstruccin.
&esarenador
- "l desarenador antes de un sifn invertido es de maor
importancia en
sistemas que funcionan con agua turbia. 1on ste se evita el
azolvamiento el
desgaste del ducto por el material de arrastre en suspensin.
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- "l desarenador debe estar a una distancia mnima de la entrada
del sifn
invertido para asegurar que en el tramo entre desarenador sifn
invertido no
vuelva a entrar material slido en el canal.
- La distancia mnima tambin permite que se combine
automticamente la
limpieza del desarenador con el uso de sifn invertido.
- 0i la topografa permite dise)ar una estructura combinada de
desarenador
vertedero de e&cedencias, se aconseja instalar una compuerta
de fondo para el
retiro fcil de material de la poza, de tal manera que el /ujo de
limpieza
escurra *acia la estructura de salida del vertedero de
e&cedencias.
e/i++a de entrada - sa+ida
- "n canales con muc*o material /otante, por ejemplo a causa
de
vegetacin cerca del canal, se recomienda colocar la rejilla de
entrada en un
ngulo de entre 234 534 respecto al fondo del canal 6no en
posicin
vertical7. "sto, para que el /ujo del agua empuje el material
/otante *acia laparte superior de la rejilla evitando la obstruccin
acelerada de la entrada.
- Las varillas de la rejilla deben colocarse en la direccin del
/ujo, nunca de
forma *orizontal, para permitir la limpieza con *erramientas sin
que la
persona que *aga la limpieza tenga que entrar al agua. Las
varillas deben
sobresalir lo suciente con relacin a las barras de apoo
*orizontales para
dejar el paso fcil de los dientes de un rastrillo.
- 8a menos e&igencias en cuanto al dise)o de la rejilla de
salida. Lo ms
prctico es una rejilla con bisagras en la parte superior, para
que al subir la
rejilla el material acumulado caiga en la transicin de
salida.
- "n vista que los sifones invertidos suelen ubicarse cerca de
quebradas
inclinadas, *a que dar atencin especial a la seguridad del cauce
de desag9e.
"n caso necesario *a que dise)ar el vertedero a una distancia
maor de la
entrada al sifn invertido.
- "s conveniente el dise)o que combina el desarenador con el
vertedero de
e&cedencias en una sola estructura. 0i *an de estar
separados, ambas
estructuras deben estar alineadas entre s a n de no generar
curvas de
remanso.
0+vu+a de ura
- "n el riego de la zona monta)osa, la maora de los sifones
invertidos
operan de forma intermitente. 1uando no se usa el sifn
invertido, el
material slido en suspensin se deposita en el fondo del ducto.
1uando se usa
agua con una maor concentracin de slidos, es imprescindible que
la vlvula
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de purga est en el punto ms bajo del ducto permita la auto
limpieza del
sifn invertido.
- La gran cantidad de material slido en el agua puede
ocasionar
taponamiento en la parte baja del ducto. $onde e&iste este
peligro, es
necesario incluir tubos removibles en la parte ms baja que
facilitan la
limpieza, por ejemplo tubos bridados o unidos mediante juntas
:ibaull.
"lementos sustentantes de la tubera
Los anclajes son obras especiales formadas esencialmente por
bloques
de *ormign destinados a jar la conduccin en aquellos puntos,
en
donde es posible un desplazamiento de la misma.
$po-os Simp+es
"stos son bloques de *ormign, semejantes al que se muestra en la
siguiente
gura
La supercie de apoo del tubo es de ;3 cm. La altura del apoo
ser
de
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La supercie de la tubera que est en contacto con el apoo
abarcar
un arco que subtienda un ngulo al centro de 3?, con lo cual se
inmovilizar
lateralmente la tubera
$%C#$ES
Los anclajes son utilizados fundamentalmente en los cambios de
direccin
*orizontal @o vertical. (ambin en aquellos sitios en donde tiene
una gran
pendiente longitud. Lo que *ace que las fuerzas de friccin sean
vencidas por
las de desplazamiento.
0e construen de *ormign, pues son dise)ados para trabajar a
compresin estn
destinados a jar la conduccin.
0e distinguen dos tipos de anclajes
7 "n los tramos en curvas o derivaciones, la energa del agua o
lasturbulencias tienden a desplazar el eje de la tubera, por lo que
se debe
contrarrestar estas fuerzas.
$spe.tos .onstru.tivos - estru.tura+es
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Las cmaras de entrada salida deben estar completamente cerradas
para
evitar que personas ajenas metan objetos grandes en el sifn
invertido. =ara
ello, se tapan las cmaras se colocan candados en las
rejillas.
- =ara la proteccin del ducto se recomienda profundizarlo en el
terreno.
"n cruces de caminos, la cobertura deber ser por lo menos de 3.
m
para tuberas plsticas de 3.B m para tuberas metlicas, para
evitar que las
cargas transmitidas por ve*culos fracturen el ducto.
- "l dise)o estructural del ducto, normalmente circular, se basa
en las
tensiones radiales debido a la carga *idrosttica, el momento
debido al peso
del agua contenida en el ducto a la reaccin de la fundacin que
se asume en
contacto con la tubera.
- "n tubos de *ormign armado, la resistencia admisible de la
armadura se
reduce a medida que la carga aumenta. $ebe tenerse conciencia
del *ec*o de
que la Le de 8ooCe no resulta apropiada al considerar elementos
curvos. "ldise)o estructural debe tener en cuenta las cargas
e&teriores para la situacin
de que el tubo se encuentre vaco.
- "n los cambios de pendiente @o de direccin del ducto, es
necesario
construir dados macizos
de *ormign para anclar la tubera al suelo absorber las
fuerzas
inerciales. "l clculo de estos anclajes est descrito en el
1aptulo B, (uberas.
Los anclajes de *ormign son innecesarios cuando se emplean
accesorios con
uniones /e&ibles, resistentes al arrastre de fuerza. Las
uniones /e&ibles son
aconsejables en zonas de topografa mu accidentada ante la
presencia defallas geolgicas.
- "n el cruce de ros, puede construirse un puente de *ormign
armado o de
arcos de *ormign ciclpeo, o enterrarse la tubera embeberla en
*ormign,
considerando la violencia de los ros en zona monta)osa.
- Los ductos de DD$ deben ser protegidos contra la corrosin con
un
revestimiento de zinc barniz bituminoso en el e&terior. "n
su interior se
aconseja que estn revestidos con una capa de mortero de
cemento
centrifugado de ; mm de espesor.
"s aconsejable enterrar el ducto de un sifn invertido en toda su
longitud. "n
especial tubos de =%1 no pueden quedarse a la intemperie. La
Digura
.
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- "n los sifones invertidos no se debe colocar la cmara de purga
en otro lugar
que el ms bajo del ducto. 0i se la coloca fuera del punto
inferior, se requiere
una bomba para purgar aguas remanentes slidos acumulados.
!rganizaciones de riego no suelen tener bombas de agua ni son
puntuales en
la limpieza, lo que pondra en riesgo la durabilidad del sifn
invertido.
