Transiciones de canales, Diapositivas de Hidráulica

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ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

ASIGNATURA: ESTRUCTURAS HIDRAULICAS

TEMA: TRANSICIONES

ING. LEO AVELINO LA BORDA DUEÑAS TOVAR

TRANSICIONES ING. LEO AVELINO LA BORDA DUEÑAS TOVAR A menudo en la conducción de agua en canales, éstos por razones de diseño deben presentar características geométricas diferentes de un tramo a otro como por ejemplo pasar de una sección rectangular a una trapezoidal de mayor o menor área. El cambio brusco de sección presenta por un lado importantes pérdidas de carga que en algunos casos es necesario disminuir al máximo y por otro lado puede originar movimientos turbulentos que provocarían erosión en ciertas zonas, o puede crear variaciones importantes de nivel no convenientes. Por las razones indicadas, además de que el aspecto estético de las estructuras no deben dejarse de lado, se proyectan cambios progresivos para pasar de una sección a otra sección a otra diferente. Las estructuras que permiten estos cambios progresivos se conocen como transiciones.

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Las transiciones se emplean en las entradas y salidas de acueductos, sifones invertidos y canalizaciones cerradas, así como en aquellos puntos donde la forma de la sección transversal del canal cambia repentinamente Es importante recalcar que el diseño de este tipo de estructuras debe ser muy bien realizado, con el fin de minimizar las pérdidas de energía, eliminar las ondulaciones que puedan generarse, y eliminar también zonas muertas para evitar la sedimentación; las cuales pueden llegar a dañar o colapsar a la estructura, o también ocasionar un mal funcionamiento de esta.

Requerimientos hidráulicos ING. LEO AVELINO LA BORDA DUEÑAS TOVAR La ubicación de una transición está dada también en base al requerimiento hidráulico del sistema en el cual se esté trabajando, es decir la necesidad de reducir o elevar la velocidad del flujo según se requiera. Su función puede ser evitar la erosión o la sedimentación, por lo general cuando se habla de reductores de velocidad se refiere a ensanchamientos de las secciones transversales y/o variación del fondo y es aquí donde se presenta la sedimentación, y al referirse a elevadores de velocidad nos referimos a los estrechamientos o contracciones y es aquí donde se presenta la erosión

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b. Transiciones graduales: En el diseño de una contracción la cual corresponde al proceso de aceleración del flujo, hay que tomar en cuenta aspecto muy importante que es la posibilidad que esta se pueda convertir en sección de control

Procedimiento de diseño ING. LEO AVELINO LA BORDA DUEÑAS TOVAR 1 .- Se calculan los parámetros definidos para las secciones transversales 1 y 2.

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3 .- Se determina la perdida de energía. 4 .- Se calcula el desnivel (h).

APLICACIÓN: Un canal trapezoidal tiene 7. 50 m de ancho de solera y talud z= 2 , excavado en tierra (n= 0. 018 ) y para una pendiente S= 0. 0009 , conduce un caudal de 8 m 3 /s. Se necesita acelerar el flujo disminuyendo la base del canal a 3. 80 m, teniendo como única opción una sección trapezoidal con las mismas características que el canal aguas arriba. Determinar el diseño para la contracción recta calculando la longitud de la transición. Y b z A P R R^(2/3) T Q V 0.7914 7.5 2 7.18812792 11.0392484 0.65114287 0.7512495 10.6656 9.00012915 1. Y b z A P R R^(2/3) T Q V 1.0918 3.8 2 6.53289448 8.68267804 0.75240547 0.82724591 8.1672 9.00718378 1.

Un canal trapezoidal tiene 6. 50 m de ancho de plantilla y talud z= 1. 5 , excavado en tierra (n= 0. 018 ) y para una pendiente S= 0. 0009 , conduce un caudal de 7 m 3 /s. Se necesita acelerar el flujo disminuyendo la base del canal a 3. 80 m, teniendo como opción una sección rectangular con la misma rugosidad y pendiente. Determinar el mejor diseño para la contracción recta.

Un canal rectangular revestido de concreto (n= 0. 016 ) tiene un ancho de 5 m y conduce un gasto de 45 m 3 /s con una pendiente So= 0. 03. Es necesario disminuir la velocidad del flujo para lo cual se aumenta el ancho del canal a 8 m. Calcular la longitud de la transición. Y b z A P R R^(2/3) T Q V F 1.0273 5 0 5.1365 7.0546 0.72810648 0.809338 5 45.0026273 8.76134086 2. Y b z A P R R^(2/3) T Q V F 0.7215 8 0 5.772 9.443 0.61124643 0.72024053 8 45.0033167 7.79683242 2.

Un canal rectangular revestido de concreto (n= 0. 016 ) tiene un ancho de 6 m y conduce un gasto de 35 m 3 /s con una pendiente S= 0. 061. Es necesario disminuir el ancho del canal a 3 m mediante una contracción recta simétrica, como se muestra en la figura, manteniendo la misma pendiente de plantilla aguas abajo de la contracción, y que teóricamente produzca el mínimo de perturbaciones. Calcular la longitud de la transición.