Se desea trazar un canal de desviacin cuya capacidad mxima de conduccin ser de 2.00 m3/s.

Habindose determinado una seccin revestida, trapezoidal con taludes 1:1, base de 1.00 m, profundidad total

de 0.75 m, y con pendiente longitudinal S = 0.007. Se determin, del levantamiento topogrfico de la faja por

donde se ubicar el trazo, que la pendiente del terreno es de 0.05 (5 %), y como es conveniente tener la caja

la caja del canal excavada en corte, la excavacin debera estar entre 2.00 m y 0.60 m de profundidad, lo cual

hace necesario ubicar cadas verticales cada 32.50 m.

I.- CLCULOS HIDRULICOS;

1.- Las caractersticas del canal de ingreso son iguales a la salida, despus de la cada:

DATOS PREVIOS:

Ancho de solera (b) = 1.00 m

Caudal (Q) = 2.00 m/s

Pendiente (S) = 0.0070 m/m

Rugosidad (n) = 0.025

Gravedad (g) = 9.81 m/s

Tirante (Y) = 0.60 m

Talud horizontal (z) = 1

Calculamos la velocidad:

Por frmula:

rea (A) = 0.96 m ------------>>> Para la seccin dada.

2.08 m/s

Determinamos en tipo de flujo:

Por frmula:

Fr = 0.86

Como Fr < 1, entonces se trata de un flujo subcrtico.

2.- Calculamos el ancho de la cresta "w ", segn la frmula: , de donde:

Caudal (Q) = 2.00 m/s

= 0.55

Gravedad (g) = 9.81 m/s

Altura de agua sobre la cresta (H) = 0.60 m

De donde:

DISEO DE CAIDA VERTICAL TIPO SAF 5

Velocidad (V) =

2.00 m

0.60 m

1.40 m

32.50 m

32.50 m

0.60 m

S = 0.05

S = 0.007

11

b = 1.00 m

Y = 0.60 m

0.15 m

= /

=

=

=

Reemplazando datos tenemos:

w = 2.65 m

El cual ser necesario aumentar en un 10% para contrarrestar las contracciones laterales.

Usaremos : w = 2.9 m

Por lo tanto ser necesario proveer una transicin de ingreso con deflexin mxima 1:2.

3.- Deterinacin del tirante crtico del canal de ingreso:

------------->> Z = 0.64

Ancho de canal (b) = 1.00 m 1.00

0.64

z = 1.00

LUEGO:

Para estas condiciones, de acuerdo al grfico de curvas, el tirante crtico, ser:

Yc/b = 0.58 m ; siendo b = 1.00 m

Entonces: Yc = 0.58 m

12

2.90 m1.00 m

2.00 m

=

. =

/. =

0.64

0.58

4.- Tirante mnimo necesario para controlar el salto hidrulico (Y3):

Y3=2.15Yc= 1.25 m

5.- Tirante del canal de salida (Y4):

Y4 = 0.60 m

6.- Clculo de la cota de fondo (D) :

Supongamos cota relativa en B = 100.00

Cota C = Cota B + Y4 Cota D = Cota C - Y3

Cota C = 100.60 Cota D = 99.35

Desnivel al piso del canal, c = Cota relativa en B - Cota D

c = 0.65 m

7.- ho = Cota A - Cota D ho = 2.05 m ho/Yc = 3.53

8.- h2 = ho - Y3 h2 = 0.80 m h2/Yc = 1.38

9.- Con el grfico determinamos L1:

L1/Yc = 4.00 L1=4.0*Yc= 2.32 m

ho/Yc3.53

L1/Yc4.00

h2/Yc 1.38

1.40 m ho = A-D

Y3Y4

DADO

A = 101.40

TERRENO NATURAL

c

B = 100

D = 99.35

S = 0.007

10.- L2 = 0.8 * Yc L2 = 0.46 m

11.- L3 = 1.75 * Yc L3 = 1.02 m

12.- LB = L1 + L2 + L3 LB = 3.80 m

LB 3.80 m

13. Dimensin de los bloques y sardinel transversale:

a = 0.8 * Yc ------------->> a = 0.46 m

f = 0.4 * Yc ------------->> f = 0.23 m

d = 0.4 * Yc ------------->> d = 0.23 m

14.- Siendo el ancho w = 2.9 m , no representa una longitud considerable, por lo tanto no se re_

quiere sardinel longitudinal.

15.- Borde libre por encima del nivel de agua, b = 0.85 * Yc :

b = 0.49 m

16.- Proveer muros de ala a 45 con respecto al eje longitudinal.

II.- DIMENSIONAMIENTO Y DETALLES ESTRUCTURALES:

El dimensionamiento y detalles estructurales seran mostrados en el (los) plano(s) respectivo(s).

1.38

> 2.00

TIRANTES