ING. ABEL MUÑIZ PAUCARMAYTA

INTEGRANTE

TRUJILLO BENITO, Erik

INTEGRANTE

TRUJILLO BENITO, Erik

IRRIGACIONES

TRAZADO DE REDES DE FLUJOS HIDRAULICOS EN ESTRUCTURAS

HIDRAULICAS

TRAZADO DE REDES DE FLUJOS HIDRAULICOS

Una línea de flujo es la envolvente de los vectores velocidad en un instante determinado.Una superficie equipotencial es el lugar geométrico de los puntos del espacio que tienen un mismo potencial hidráulico. Por tanto, el flujo se producirá perpendicularmente a las superficies equipotenciales.

Las líneas de corrientes se conforman con una serie de elipses con focales. Las equipotenciales se conforman con una familia de hipérbolas equiláteras

TRAZADO DE REDES DE FLUJOS HIDRAULICOSEL TRAZADO DE UNA RED DE FLUJO DEBE CUMPLIR ESTAS CONDICIONES:(NECESARIO): ambas familias de líneas tienen que cortarse perpendicularmente(CONVENIENTE): los espacios resultantes deben ser cuadrados en donde se inscriban círculos tangentes a los cuatro lados.APLICACIONES DE LA RED DE FLUJO:•Determinación del gasto de agua que fluye, ya sea a través del cuerpo de la estructura hidráulica o de su cimentación.•Valuación de la presión ejercida por el agua en un punto cualquiera de la red (DIAGRAMA DE SUPRESIONES)•Determinación del gradiente hidráulico en cualquier punto de la red en particular a la salida de las filtraciones (PROBLEMA DE TUBIFICACION)METODOS PARA EL TRAZADO DE UNA RED DE FLUJOS•METODO ANALITICO (Método de Boussinesq)•METODO EXPERIMENTAL•METODO DE ANALOGIA ELECTRICA•METODO GRAFICO(PROGRAMA)

RED DE FLUJO PARA UNA ESTRUCTURA HIDRAULICA

PLANTEAMIENTOLa presa del dibujo se asienta sobre materiales cuya conductividad hidráulica es 0,3 m/día.Bajo dichos materiales se encuentra un sustrato impermeable.Se pide:a) Dibujar la red de flujo bajo la presab) Calcular el flujo por metro de presa (un metro perpendicular al dibujo)c) Dibuja un tubo piezométrico abierto en un punto cualquiera de la cuarta líneaequipotencial. Calcular hasta dónde subiría el agua

Cálculo del caudal bajo la presaVamos a aplicar la Ley de Darcy a un tramo de presa de 1 metro. Calcularemos el caudal para uno de los cuatro tubos de corriente, por ejemplo el que aparece punteado en la figura.

Dentro de este tubo aplicaremos la Ley de Darcy a la sección de una de las superficies equipotenciales, cuya anchura en esa equipotencial sería a .Consideremos ese tubo aislado y apreciamos que la sección es igual a :Sección = a · 1La distancia entre esa equipotencial y la siguiente es Δx y la diferencia de potencial entre ellas será:

Efectivamente, contamos el número de etapas o intervalos (que es igual al número de equipotenciales + 1), y si pierde 6 metros en todo el recorrido, que se compone de 15 etapas, en cada una perderá 6/15.Por tanto, el gradiente hidráulico entre las dos superficies equipotenciales dibujadas en la última figura será Δh / Δx = 0,4 · ΔxFinalmente aplicamos la Ley de Darcy:

Finalmente, multiplicamos por el número de tubos:Q total = Q por cada tubo · nº de tubos = 0,12 · 4 = 0,48 m3/día

Altura del agua en un puntoSi abriéramos un tubo piezométrico en la cuarta línea equipotencial, el agua subiría hasta una altura de 1,6 metros por debajo del nivel inicial (lado izquierdo de las figuras). Veamos por qué:

Ya hemos visto en el apartado anterior que entre dos equipotenciales consecutivas la pérdida de energía corresponde a 0,4 metros.Por tanto, en cuatro intervalos habrá perdido:0,40 x 4 = 1,6 metros