Mecanica de fluidos

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UNIVERSIDAD CÉSAR VALLEJO

LIMA-NORTE

INGENIERÍA DEL MEDIO AMBIENTE

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TRABAJO PRÁCTICO: “DISEÑO DE UNA RAPIDA CON GRADAS”

CURSO :

Mecánica de Fluidos

PROFESOR :

Ing. Freddy Franco Alvarado

INTEGRANTES:

• AMAYA APAZA, Karen Melissa

• CACSIRE RUBIO, Diana Luz

• GOÑI ÁVILA, Eileen Marden

• MEZA ANTICONA, ArianaMiluska

• MENDEZ GUTIERREZ, Fred Yampier

CICLO : V

AULA : 115

TURNO : Mañana

2010-I

INTRODUCCIÓN

La aplicación de estructuras de rápidas en canales lo basaremos en el proyecto para el desarrollo de canales: “Construcción del Canal Fortaleza”, del distrito de Congas, provincia de Ocros, departamento de Ancash. La captación se localiza a 3800 msnm dealtitud.

El Canal de Fortaleza se desarrolla en una extensión de 4.35 Km de longitud y tiene una capacidad de conducción de 300 l/s. La canalización permitirá evitar las pérdidas por filtración, que en la acequia existente llegan hasta un 30% del volumen de agua que discurre por ella. Asimismo posibilitará mejorar el riego de las tierras de cultivo que actualmente se encuentranociosas.

Lo que se desea es la solución al problema de las caídas abruptas mediante rápidas como elementos de enlace entre dos tramos de canal con diferencia de cotas apreciables en longitudes cortas. En tal sentido, este trabajo desarrolla sólo uno de los métodos existentes en el diseño hidráulico de rápidas, al que se le ha reforzado mediante el empleo de la hoja de cálculo para elprocesamiento de datos y la obtención de los gráficos requeridos.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La actual Fortaleza es una acequia rústica construida sobre un relieve accidentado y de fuertes pendientes. Esta demostrado que hasta un 80% del suelo conformante es rocoso (roca dura o compacta, tipo andesita), por la información geológica y trabajos de reconocimiento decampo.

La decisión es aprovechar la excavación que ya existe, y efectuar un revestimiento de concreto del canal, diseñando la construcción de un sistema de rápidas para empalmar dos tramos de canal mediante fuertes caídas en donde sea posible disipar la energía y asegurar la vida útil del canal.

OBJETIVOS

➢ Conocer el diseño hidráulico de una rápida.

➢Mantener el trazo y excavación de una canal, permitiendo la conexión de los tramos mediante la construcción de rápidas.

1. DESCRIPCIÓN DE LA RAPIDA

Las rapidas son usadas para conducir agua desde una elevación mayor a una más baja. La estructura puede consistir de:

➢ La transición de entrada

Se transiciona el flujo desde el canal aguas arriba de la estructurahacia el tramo inclinado. Debe proveer un control para impedir la aceleración del agua y la erosión en el canal. El control es logrado por la combinación de una retención, un vertedero o con un control en la entrada. La entrada usada deberá ser simétrica con respecto al eje de la rápida, permitir el paso de la capacidad total del canal aguas arriba hacia la rápida con el tirante normal de aguasarriba, y donde sea requerido, permitir la evacuación de las aguas del canal cuando la operación de la rápida sea suspendida.

Las pérdidas de carga a través de la entrada podrían ser despreciadas en el caso que sean lo suficientemente pequeñas que no afecten el resultado final. De otra manera, las pérdidas a través de la entrada deben ser calculadas y usadas en la determinación delnivel de energía en el inicio del tramo inclinado. Si la pendiente del fondo de la entrada es suave puede asumirse que el flujo crítico ocurre donde la pendiente suave de la entrada cambia a la pendiente fuerte del tramo inclinado.

En el caso que la pendiente de la entrada sea suficientemente pronunciada para soportar una velocidad mayor que la velocidad crítica, debería calcularse...
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