Toma Lateral BSU

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TOMA LATERAL PROYECTO : CONSTRUCCIÓN CANAL SERVILLETA UBICACIÓN : PAMPAS - PAMPAS - PALLASCA ENTIDAD FINANCIERA : PRONAMACHCS PALLASCA UBICACIÓN KM : 2+600 Datos del canal alimentador Datos del canal derivado Qo = 1.38 m3/s Qd = 0.09 m3/s So = 0.01 Sd = 0.01 no = 0.02 nd = 0.02 Zo = 1.00 Zd = 0.00 bo = 0.75 m bd = 0.50 m Yo = 0.95 m Yd = 0.30 m Ao = 1.62 m2 g = 9.81 m/s2 Vo = 0.85 m/s Cota raz. 22.613 m Fo = 0.35 Z1 = 0.30 m g = 9.81 m/s2 0.16 Cota raz. 22.31 m Elab por: Ing. Belisario S Huaraz - Ancash DESCRIPCIÓN RESULTADOS SECCIÓN ( 0 - 0 ), EJE DEL CANAL PRINCIPAL Tipo de flujo Flujo Subcrítico SECCIÓN ( 1 - 1 ), INMEDIACIONES DE LA COMPUERTA Tiranta Y1 0.65 m 0.16 m SECCIÓN ( 2 - 2), FLUJO SUPERCRÍTICO-SALTO HIDRÁULICO Tirante Y2 0.10 m Tipo de flujo Supercrítico SECCIÓN ( 3 - 3 ), FLUJO SUBCRÍTICO-RESALTO HIDRÁULICO Tirante Y3 0.21 m Tipo de flujo Subcrítico Cudal captado Qd OK 0.090 m3/s SECCIÓN (Ys) Tirante de sumersión Ys 0.46 m Longitud de resalto (Lr) Longitud de resalto (Lr) 0.51 m Log.de la compuerta a Y2; L 0.26 m SECCIÓN ( 0 - 0 ) (EJE DEL CANAL PRINCIPAL) Carga de velocidad = Vo 2/2g = 0.04 m Altura de energía específica; Ho = Yo+Vo/2g = 0.99 m Nivel de energía ; Eo = Cota raz.+Ho = 23.30 m 0.35 F = 0.35 < 1.00 Flujo Subcrítico SECCIÓN ( 1 - 1 ) (INMEDIACIONES DE LA COMPUERTA) Coeficientes para determinar pérdidas por derivación Ø = 90º, para tomas perpen (Qo-Qd)/Qo 0.65 0.75 0.75 0.80 0.80 0.85 0.85 0.95 Kd 0.87 0.88 0.89 0.90 (Qo-Qd)/Qo = 0.93 Kd = 0.90 Pd = 0.03 Balance de energía entre las secciones ( 0 y 1) H1 = H0-(Z1+Pd) = 0.65 m E1 = Z1+H1+Cota raz.= 23.27 m Caudal que pasa por debajo de la compuerta (Qd = 0.09 m3/s) = 0.50 Y1 ; V1 = Qd/Ad 0.18 /Y1 0.03 V12/2g = 0.002 Energía específica ad = Abertura de compuerta "a" Número de Froud ; F = (Q 2 *T/(g*A 3 ) Pérdida por derivación ; Pd = Kd*Vo 2 /2g A1=bd*Y1 ; V1 2 = Q 2 /A1 2 /Y1 2 /Y1 2

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toma lateral

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Page 1: Toma Lateral BSU

TOMA LATERAL

PROYECTO : CONSTRUCCIÓN CANAL SERVILLETA

UBICACIÓN : PAMPAS - PAMPAS - PALLASCA

ENTIDAD FINANCIERA : PRONAMACHCS PALLASCA

UBICACIÓN KM : 2+600

Datos del canal alimentador Datos del canal derivadoQo = 1.38 m3/s Qd = 0.09 m3/sSo = 0.01 Sd = 0.01no = 0.02 nd = 0.02Zo = 1.00 Zd = 0.00bo = 0.75 m bd = 0.50 mYo = 0.95 m Yd = 0.30 mAo = 1.62 m2 g = 9.81 m/s2Vo = 0.85 m/s Cota raz. 22.613 mFo = 0.35 Z1 = 0.30 mg = 9.81 m/s2 0.16Cota raz. 22.31 m

Elab por: Ing. Belisario S Huaraz - Ancash

DESCRIPCIÓN RESULTADOSSECCIÓN ( 0 - 0 ), EJE DEL CANAL PRINCIPAL

Tipo de flujo Flujo Subcrítico

SECCIÓN ( 1 - 1 ), INMEDIACIONES DE LA COMPUERTA

Tiranta Y1 0.65 m0.16 m

SECCIÓN ( 2 - 2), FLUJO SUPERCRÍTICO-SALTO HIDRÁULICO

Tirante Y2 0.10 mTipo de flujo Supercrítico

SECCIÓN ( 3 - 3 ), FLUJO SUBCRÍTICO-RESALTO HIDRÁULICO

Tirante Y3 0.21 mTipo de flujo Subcrítico

Cudal captado Qd OK 0.090 m3/sSECCIÓN (Ys)

Tirante de sumersión Ys 0.46 mLongitud de resalto (Lr)

Longitud de resalto (Lr) 0.51 mLog.de la compuerta a Y2; L 0.26 m

SECCIÓN ( 0 - 0 ) (EJE DEL CANAL PRINCIPAL)Carga de velocidad = Vo 2/2g = 0.04 mAltura de energía específica; Ho = Yo+Vo/2g = 0.99 mNivel de energía ; Eo = Cota raz.+Ho = 23.30 m

0.35F = 0.35 < 1.00 Flujo Subcrítico

SECCIÓN ( 1 - 1 ) (INMEDIACIONES DE LA COMPUERTA)

Coeficientes para determinar pérdidas por derivación Ø = 90º, para tomas perpendiculares(Qo-Qd)/Qo 0.65 0.75 0.75 0.80 0.80 0.85 0.85 0.95 0.95

Kd 0.87 0.88 0.89 0.90 0.96

(Qo-Qd)/Qo = 0.93Kd = 0.90Pd = 0.03

Balance de energía entre las secciones ( 0 y 1)H1 = H0-(Z1+Pd) = 0.65 mE1 = Z1+H1+Cota raz.= 23.27 m

Caudal que pasa por debajo de la compuerta (Qd = 0.09 m3/s)

= 0.50 Y1 ; V1 = Qd/Ad = 0.18 /Y1

0.03

V12/2g = 0.002

Energía específica

ad =

Abertura de compuerta "a"

Número de Froud ; F = (Q2*T/(g*A3)

Pérdida por derivación ; Pd = Kd*Vo2/2g

A1=bd*Y1 ;

V12 = Q2/A12 = /Y12

/Y12

I19
Belisario Soria U: La abertura de ventana de captación (alto), se puede modificar para conseguir el caudal inicialmente propuesto, debe cumplir Qd = Qcalc
Page 2: Toma Lateral BSU

Y1+ 0.002

0.65 = Y1 + 0.002

0.002 1 Y1 - 0.654 = 0Y1 = 0.65 m (+)

Y'2 = -606.21 m (-)

0.33 mV1 = 0.28 m

Relación Carga Orificio (Y/a)Y = 0.30 m

0.16 mY1/a = 4.08

Y1/a = 4.08 > 1.40 Emplear fórm.orificio sumerg.CONSIDERACIONES:

Si Y1/a < 1.40

Si Y1/a > 1.40 Se emplea fórm. Orificio sumergido ;

Y1/a = 4.08Se diseña como el Tipo IIUtilizar : Q = 2/3*Cd*(2g)^1/2*^b*(H1^2-H2^2)^3/2Coeficiente de contracción CcCrochin : Cd = 95% - 99% Para cualquier carga -orificio y viceversaSotelo : Kd = Cc = 0.62a/Y1 = 0.25

0.578Cd = Calculado = 0.578Cd = 95%*Cc = 0.589 Cd = 0.578Cd = 99%*Cc 0.614

SECCIÓN ( 2 - 2) FLUJO SUPERCRÍTICO-SALTO HIDRÁULICOY2 = a*Cc = 0.10 mA2 = b2*Y2 0.05 m2V2 = Qd/A2 = 1.81 m/sT2 = 0.50 m

1.84F = 1.84 > 1.00 Supercrítico

Energía Específica ; H2 = Y2+V22/2g = 0.27 mE2 = Cota Raz.deriac.+H2 = 22.88 m

SECCIÓN ( 3 - 3 ) FLUJO SUBCRÍTICO-RESALTO HIDRÁULICOTirante conjugado mayor ;Y3 = Y2/2*(1+8F22)1/2-1) = 0.21 mA3 = b3*Y3 = 0.11 mV3 = Qd/A3 = 0.84 m/s

0.58F = 0.58 < 1.00 Subcrítico

Energía específica

0.25E3 = Cota Raz. Deriv+H3 = 22.86En canal lateral

Y3 = 0.30 < Yn Descarga sumergida

0.46

Diferencia de niveles entre sección ( 1 y Ys )0.19 m

De las consideraciones :Y1/a = 4.08 > 1.4Luego se utilizará la ecuación:

0.090 m3/sQd > Qcal.

0.09 = 0.09 OK

SECCIÓN (Ys)Ys = 0.46 mAs = bs*Ys = 0.23 m2Vs = Qd/As = 0.39 m/s

H1 = Y1+V12/2g = * Y12

Y12

Y12 +

A1 = bdY1 =

a = 2/3*Ycanal deriv. =

Se emplea fórm. Orificio con poca carga ; Q = 2/3*Cd*(2g)1/2*b*(H12-H22)3/2

Q = 2/3*Cd*a*b*(2gHo)1/2

Kd = Cc

Luego por Vedernicov : Cd = Cc/(1+Cc*(a/Y1))1/2

F2 = V/(g*Y2)1/2

F3 = V3/(gY3)1/2 =

H3 = Y3+V32/2g =

Ys/Y3 = (1+2F32*(1+Y3/Y2))1/2 ;

Ys = Y3*(1+2F32*(1+Y3/Y2)1/2 =

Dh = Y1-Ys =

Q = Cd*a*b*(2gH0)1/2 =

G70
Belisario Soria U: Se resuelve la ecuación de 2º grado
H78
Belisario Soria U: Un primer tanteo con buena aproximación puede considerarse como a = 2/3*Ycanal deriv La altura de abertura de la compuerta debe ser menor al tirante. Se puede aumentar o disminuir el alto de abertura de compuerta para que coincida con el caudal lateral captadol
G89
Belisario Soria U: Según Elmer García Rico pág. 240. Manual de diseño hidráulico de canales y obras de arte
Page 3: Toma Lateral BSU

0.47 mEs = Cota raz+Hs = 23.08 m

Longitud de resalto (Lr)Lr = 4.5(Y-Y4) = 0.51 mDist. del orificio hasta Y2 ; L =a/Cc 0.26 m

Hs = Ys+Vs2/2g =

Page 4: Toma Lateral BSU

TOMA LATERAL TIPO

PLANTA

Q1

Canal derivado

QdCanal

bAlimentador

Qo

PERFIL

Elab.por : Ing. Belisario Soria

Eo

E1

Ho Ys

Y1 Y3 Yn Yo Y2

Z1

b 0.90 L Lr Lt

0.98

0.96

0 21

0 1 2 3 4

3 4

Page 5: Toma Lateral BSU

Tipo I

Tipo II