261893350 Diseno Estructural De Canal Seccion Trapezoidal

"MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO ALTO PLANTANOYACU DISTRITO
NUEVA CAJAMARCA, PROVINCIA DE RIOJA"

DISEÑO HIDRÁULICO Y ESTRUCTURAL DE CANAL DE RIEGO
"MEJORAMIENTO DEL SISTEMA DE RIEGO ALTO PLANTANOYACU DISTRITO
NUEVA CAJAMARCA, PROVINCIA DE RIOJA"

Proyecto:

Tramo: Canal de Riego: "ESPERANZA" , SECCION TIPO: I

Comision: El Independiente.

Características físicas del suelo
𝜎𝑠 = 0.99 Kg/cm²
𝜎𝑠 =Capacidad Portante del estrato ubicado
γ S = 1206.67 Kg/m³
Ø=
15.67 °
Características del Concreto
F'c = 175.00 Kg/cm²
γ C = 2300.00 Kg/m³

en el fondo del Canal

S/C

S/C

Espesor de Losa Muro:
e=
0.100 m.
S/c =

1000.00 Kg/m²

Caudal de diseño =
Pendiente del tramo =

0.500 m³/s
2.000 ‰

VELOCIDAD MEDIA
Para la selección de la velocidad de diseño, se tendrá en cuenta lo siguiente:
1.- Lavelocidad mínima será de 0.40 m/s, para que no haya depósitos de materiales
sólidosen suspensión.
2.- Para canales revestidos de concreto, Krochin en su libro de diseño hidráulico, presenta
los valores de velocidades recomendadas por Chugaviev, en función de su resistencia.
Resistencia
Profundidad del Tirante en metros
2
0.5
1
3
5
10
en Kg/cm
50
9.60
10.60 12.30 13.00 14.10
75
11.20 12.40 14.30 15.2016.40
100
12.70 13.80 16.00 17.00 18.30
150
14.00 15.60 18.00 19.10 20.60
200
15.60 17.30 20.00 21.20 22.90
3.- El Bureau of Reclamation, recomienda para canales revestidos de concreto no armado,
las velocidades no deben exceder de 2.5 m/s, para evitar la posibilidad que el
revstimiento se levante.
BORDE LIBRE
1.- El borde libre en relación al caudal
1
B
B
B
B
B
B

Caudal (m 3 /s)
0
5
5
10
10
15
1525
25
40
40
60
60
80
-

Borde Libre (m)
0.30
0.35
0.40
0.40
0.50
0.55
0.60

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NUEVA CAJAMARCA, PROVINCIA DE RIOJA"

2.- El borde libre igual a un tercio del tirante del canal

𝐵𝐿. =

1
.𝑌
3 𝑛

3.- En el libro de diseño de presas pequeñas, el cálculo del borde libre, se cuantifica

mediante la fórmula:

𝑓 = 2 + 0.025. 𝑉. 3 𝑦
donde:

ƒ =altura del borde libre en pies

V = velocidad en pie/s
y = tirante en pies
4.- La secretaría de recursos hidráulicos de México, recomienda los siguientes valores en
función al caudal
Canal Revestido (cm)
Caudal (m3/s)
0
0.05
7.50
<=
A
0.05
0.25
10.00
A
0.25
0.50
20.00
A
0.50
1.00
25.00
1
A
1
30.00
<= 100.00
Borde
libre
en
función
a
la
plantilla
del
canal
5.Ancho de la Plantilla
Borde Libre (m)
(m)0.0 <=
0.80
0.40
1
0.80
1.50
0.50
B
1.50
3.00
0.60
B
B
3.00
20.00
1.00
Cálculo del borde libre
Según método
0.30 m
1 =
Según método
0.15 m
2 =
Según método
2.11 pies
3 =
Según método
4 = 25.00 cm
Según método
0.40 m
5 =
Adoptamos un Borde Libre de =

≅
≅

yc

f(Yc)

0.6000

0.141218

0.5000

0.060340313

0.4254

0.022784678

0.3801

0.007066979

0.3598

0.001412822

0.3547

0.00012241

0.35422.43707E-06

; 𝑇𝑐 = 𝑏 + 2. 𝑧. 𝑦0.3542
𝑐

4.33672E-09

0.3542

1.54061E-13

0.3542

0

0.3542

0

0.3542

0

0.64 m
0.25 m

0.36

Cálculo del Tirante Critico
𝑄2
= 0.02548
𝑔

;

𝑄 2 𝐴𝑐 3
=
𝑔
𝑇𝑐

;

AC  b  z.yC yC

Resolviendo las ecuaciones encontramos
𝑦𝑐 =
0.354 m.
Sección de Máxima eficiencia hidráulica
𝑏
𝑎0 ; 𝑎0 = Angulo de inclinación de la pared del canal
= 2𝑡𝑎𝑛
𝑦
2
1
1
𝑡𝑎𝑛 𝑎0 = → 𝑎0 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛𝑧
𝑧
3
3
1
8
0
8
𝑎0 = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛
𝑠𝑒𝑛
𝑎
𝑄.
𝑛
0.75
𝑦 = 21/4 .
.
1
2 − cos 𝑎0
𝑆2
𝑎0 = 53.13 °
𝑦 = 0.481 m.
𝑏 = 0.481 m.

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Características Hidráulicas Geométricas del Canal
Q=
S=
n=
Z=
b=
bl =
H=

0.500 m³/s
2.000 ‰
0.014
0.75
0.60 m.
0.36 m.
0.80 m.

Yn =
T=
A=
V=
P=
R=
E0=
F0=

0.437 m.
1.26 m.
0.405 m²
1.230m/s
1.693 m.
0.239 m.
0.514 m.
0.694

1.80 m.
0.60 m.

0.60 m.

0.60 m.

1.26 m.

1

0.36 m.

e= 0.100 m.

0.437 m.

0.75

y f(y)
0.60 0.40
0.50 0.14

EL FLUJO ES SUBCRÍTICO

0.45 0.02
0.44 0.00

CÁLCULO ESTRUCTURAL

0.44 0.00

𝜎 < 𝜎𝑆

0.44 0.00

Verificamos

0.44 0.00

Que la presión que ejerce el peso el
peso del canal mas el agua sea
menor que la capacidad Portante
del Suelo
𝜔𝑐 + 𝜔𝑎
𝜎 =...