Diseño de obras de toma

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DATOS PARA EL DISEÑO

Caudal superficial mes crítico = 77 lts/seg

Caudal subterraneo mes crítico = 73 lts/seg

Caudal disponible = 150 lts/seg

Demanda de agua para el mes más crítico = 1,2 lts/seg * Ha

Area a regar = 125 Ha.

Q de demanda = Q diseño

Qd = 1,2 lts /seg Ha * 125 Ha

Qd = 150 lts/seg

Además:

Qdemanda = Q disponible

Qdiseño= 150 lts/seg

OBRA DE TOMA

La captación del agua del río, se lo debe hará captando todo el agua del mismo, es decir tanto el agua subterranea como la superficial.
Tres son las formas más importantes para poder captar el agua para este proyecto.

1) Toma superficial directa
2) Toma mixta (superficial y subterranea)
3) Toma subterranea

Nosotros adoptaremos la obra de toma subterraneapor ser factible para la realización del presente proyecto.

Cálculo del caudal unitario Qu:

Area de la sección transversal [pic]

Area de la sección transversal [pic]

0.15 m3/seg 38.39 m2

X 1 m2

De donde tenemos:
Qu = 0.003857 m3/seg m2

Longitud de la galería:

L = FS*Qsubterraneo
Qu

L = 1,20 * 0,150 m3 / seg____________
3,210x10-3 m3 / seg /m lineal

L = 46,73 m ( 47 m.

Cálculo del diámetro de la tubería:

Datos:
Tubería de fierro fundido nuevo n = 0.013
Pendiente = 2.6 % (la más desfavorable)

[pic] ( I )

Q = A * V (II )

Reemplazando (I) en (II) y despejando D:

[pic]

D = 0,295 m

A = [pic]

A =[pic]

A = 0.06866 m2 (tubo lleno)

686. 40 %
Ag 100%

Ag = 0.172 m2

[pic]

D = 0.467 m

Adoptamos un diámetro de: D = 20 plg

Area abierta:Aa = Qu .
Ve * Cc
Donde:

Cc = Coeficiente de contracción = 0,55

Ve = Velocidad de entrada = 0,1 m/seg.

Aa = 3,135x10-3 m3 / seg / m lineal
0,1 m /seg * 0,55

Aa = 5,836 x 10-2 m2 / m lineal

Considerando la granulometría realizada del material en el acuífero asumiremos:

( orificio = 1 plg = 2,54 cm

Ao = ( ( 0,02254m )24

Ao = 5,067x10-4 m2

Numero de perforaciones.-
# = Aa
Ao

# = 5,836x10-2 m2 / m lineal
5,067x10-4 m2

# = 115,18 ( 116 perforaciones

Area disponible.-

Adisp = Ao * #

Adisp = 5,067x10-4 m2 * 116

Adisp = 0,0588 m2

Verificación.-

Adisp 1
1,0105x10-2

Como no esaplicable la ley de Stokes entonces aplicamos la ley de Allen (método gráfico de

(Fair y Geyer) término del diámetro:

( = d ( g (s-1) )1/3
(2

( = 0,02 ( 980 (2,65 -1) )1/3
1,0105x10-2

( = 5,02237 entrando a la tabla 110 (Arrocha)

Obtenemos:
Vs = 1,02
K2

De: _____ Vs = Vs
(g (s-1) ( )1/3 K2

K2 = (g (s-1)()1/3

Como:
Vs =1,02 ===> Vs = 1,02 K2
K2

K2 = (980 (2,65-1)1,0105x10-2)1/3

K2 = 2,5370

Vs = 2,5370 * 1,02 = 2,588 cm/seg

Cálculando el número de Reynolds:

Re = Vs * d
(2

Re = 2,588 * 0,02 = 5,12 > 1
(1,0105x10-2)2

Se trata de unrégimen de transición
Cálculo del coeficiente de fricción; C D (ley de Allen)

CD = 24 + 3 + 0,34
Re (Re

Donde:
CD = Coeficiente de fricción
Re = Número de Reynolds

CD = 24 + 3 + 0,34
Re (5,12

CD = 6,35

Cálculamos la velocidad real de “Vs”

Vs = ( 4 g__ (S-1) d...
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