Obras Hidraulicas

Departamento de Proyectos UNIVERSIDAD DE CONCEPCION Facultad de Ingeniera Agrcola Departamento de Riego y Drenaje CONCEPTOS DISEO ESTRUCTURAS HIDRAULICAS SHAPE MERGEFORMAT DESARROLLO DE SISTEMAS DE RIEGO EN EL SECANO INTERIOR Y COSTERO. COMPONENTE NACIONAL CAPACITACION Y DIFUSION DE TECNOLOGIAS DE RIEGO Chilln, febrero de 1998 REDISEADO POR EUGEN ONEIL FIA UNA- PUNO CONCEPTO DE DISEOESTRUCTURAL DE OBRAS DE RIEGO El objetivo del presente curso es entregar conceptos generales a tener en cuenta en los diseos estructurales de obras de riego. Las Obras a Abordar son las siguientes OBRAS DE RIEGO OBRAS DE ARTE DE CANAL Canoas Sifones Obras De Cruce Obras de Control y Entrega CAIDA RPIDA Y DISIPADORES BOCATOMAS TRANQUES DE NOCHE CANALES Geometras Existen diversostipos de secciones de canales dependiendo de su utilizacin, estas pueden ser Triangular, Trepezoidal, Rectangular, Circular (tubera), Semicircular (media caa) o cauce natural. Dependiendo de las caractersticas del suelo de fundacin los canales pueden ser revestidos o no revestidos, para tomar la decisin de revestir un canal se deben tener en cuenta los siguientes factores tcnicos y econmicos.Factores Tcnicos Suelo de Fundacin (Prdidas de Agua) Pendientes Mximas (Longitud canal, obras de arte asociadas, etc.) Factores Econmicos Costo del Revestimiento v/s Costo Agua El tipo de suelo donde se fundar el canal y las obras de arte asociadas se caracteriza mediante la exploracin a travs de calicatas o sondajes. Las calicatas debern ser de una profundidad tal que alcance un nivel de 20 cm.inferior al piso del canal. Las calicatas de debern ejecutar espaciadas como mximo cada 500m o lo necesario para obtener una caracterizacin completa del suelo. De las calicatas se deber obtener un perfil estratigrfico y se debern sacar muestras para obtener una clasificacin del suelo (granulometras, propiedades e ndices). De pendiendo del tipo de suelo, se deben respetar las siguientesvelocidades mximas Canales sin Revestir V 9m/s Roca Sana 4.5 Arcillas 1.0 Conglomerado Firme 2.5 Trumaos 0.7 Toscas 2.5 Arena 0.5 Ripios Conglomerados 2.0 Limos 0.4 Canales Revestido 2.5 Dependiendo de las caractersticas del suelo, los taludes mximos del canal sern MATERIAL CUNETA (H / V) MESA (G / V) Roca 1 2 1 2 Toscas 3 4 1 2 Arcillas1 1 3 4 Trumaos 1.5 1 1 1 Arena 2 1 1.5 1 Limos 2.5 1 2 1 Canales Revestidos En general si un canal atraviesa un sector de arenas o gravas limpias con poco material fino, deber ser revestido. Espesor del revestimiento para canales tapeciales. El espesor de revestimiento se determina dependiendo de la capacidad del canal deacuerdo a la siguiente tabla recomendada por el USBR. CAPACIDAD ESPESOR ESPESOR HORMIGON ASFALTO 0 5 (m3 / s) 6 (cm) 5 (cm) 5 10 7 (cm) 7 (cm) SOBRE 15 8 (cm) 10 (cm) ( En espesores obre 8 cm., se recomienda colocar una malla central de 8 mm a 20 cm.) Efecto de la Napa Freatica Sobre el Diseo de la Seccin del Canal Cuando existe napafreatica, se debe considerar su influencia sobre el revestimiento, para verificar lo anterior, se debe calcular la flotabilidad de la seccin revestida en caso de producirse flotabilidad se debe considerar la incorporacin de un sistema de drenaje. CALCULO DE FLOTABILIDAD ECUACION BASICA PESO DE HORMIGON ( PESO DE AGUA DESPLAZADA (Para no colocar sistema de drenaje). Ejemplo Se un canal revestidode 2.0 m de ancho basas, 1.0 m de altura y taludes 1.5 / 1.5 H / V con revestimiento de hormign de 6 cm., con napa freatica a la altura de la masa de canal. Luego Peso Hormign 2,4 t/m3 x VOL HOM 2,4 t/m3 x 0,34 m3 0,82 Ton ( Peso Agua Desplazada Empuje 1t/m3 x Vol Agua 1,0 t/m3 x 3,5 m3 3,5 Ton ( ( Empuje Napa ( Peso Hormign ( Requiere sistema drenaje Para evitar sistema drenaje e ( 27...