54493054 Manual Del Usuario de Rapidas

RPIDAS

Versin 1.0 Noviembre 2010

SOFTWARE PARA EL DISEO HIDRAULICO DE ESTRUCTURAS

DE DISIPACION DE ENERGIA EN CANALES

Por:

Walter Ral Huatuco Lpez [email protected]

MANUAL DEL USUARIO

2010

2

CONTENIDO Pg.

I. INTRODUCCIN 03

II. INSTALACION Y REQUERIMIENTOS DEL PROGRAMA 04

III. PANTALLA DE INICIO DE SESIN 05

IV. DESCRIPCION DE LOS MDULOS 05

V. MDULO: RPIDA 06

5.1 Descripcin de Mens

VI. MDULO: CAIDA INCLINADA 18


VII. MDULO: CAIDA VERTICAL 28


VIII. MDULO: CANAL 36

IX. EJEMPLOS DESARROLLADOS CON EL SOFTWARE 38

3

I. INTRODUCCIN.-

RPIDAS Versin 1.0, es un software para el diseo hidrulico de estructuras de

disipacin de energa en los canales de riego, se considera a las Rpidas, Cadas Inclinadas

y Cadas Verticales.

El diseo hidrulico de las estructuras de disipacin de energa en el caso de las rpidas y

cadas inclinadas se realiza mediante mtodos numricos para la solucin de las ecuaciones

no lineales, por el mtodo de Newton Raphson.

En el diseo se utilizan tanques amortiguadores generalizados desarrollados por la United

States Bureau of Reclamation y Tanque tipo SAF, para la disipacin de energa.

El programa informtico realiza el clculo hidrulico, el dimensionamiento de la estructura

de disipacin de energa, la verificacin del funcionamiento del tanque amortiguador para

diferentes caudales, verificacin de la formacin de ondas en el canal de la rpida, muestra

resultados grficamente y en tablas. Asimismo los datos ingresados por el usuario y

resultados se pueden guardar en un archivo que generar el programa y tiene la capacidad

de exportar los datos grficos al AutoCAD 2010.

El software ha sido probado, verificado y comparado con los resultados de los ejercicios y

ejemplos propuestos en diferentes libros y manuales que se presentan en la bibliografa,

para validar los resultados obtenidos con el uso del software, los cuales se anexan al final

del presente documento.

El programa est disponible en una versin 32-bit y es compatible con Windows XP,

Windows Vista y Windows 7.

El Autor

4

II. INSTALACION Y REQUERIMIENTOS DEL PROGRAMA

Requisitos del software:

El software RPIDAS Versin 1.0, es compatible con los sistemas operativos de 32-bit Windows XP, Windows Vista y Windows 7,

Se requiere tener instalado en el sistema la aplicacin del AutoCAD 2010 para la exportacin de los resultados grficos.

Requisitos de Hardware:

Requerimiento mnimo: PC con Pentium IV, 1Gb RAM, monitor VGA y una impresora si el usuario desea obtener reportes impresos.

Instalacin del Software

Desde el CD-ROM, la instalacin empieza automticamente en la mayora de las

computadoras cuando en el CD-ROM se inserta el software. Si la instalacin no empieza

automticamente, con el INSTALL.EXE el programa localizar en el CD-ROM el ndice

de la raz, usando el SETUP.EXE.

Una vez completada la instalacin, se puede empezar haciendo doble clic el cono de

RPIDAS, localizado en el grupo de programas.

5

III. PANTALLA DE INICIO DE SESION.-

IV. DESCRIPCION DE LOS MODULOS.-

Usando el programa- Una apreciacin global:

El uso del programa es relativamente sencillo. Despus de empezar el programa se puede

acceder del Men Diseo Hidrulico a los mdulos para el diseo de Rpidas, Cadas

Inclinadas y Cadas Verticales. En cada Mdulo se puede abrir del Men del Archivo un

archivo de una estructura existente, o crear un nuevo diseo, usando Archivo/ o el

comando Nuevo.

6

V. MODULO: RPIDA

En esta ventana del Mdulo Rpida, se ingresan las dimensiones y la geometra de la

estructura de la Rpida considerando las caractersticas de los canales aguas arriba y aguas

abajo de la rpida.

Pueden editarse las dimensiones de la elevacin de la estructura a travs del dibujo del

perfil del fondo que se encuentra a mitad de la pantalla, asimismo fijar el nmero de

tramos que tiene el canal de la rpida e ingresar las pendientes de cada tramo.

En la parte inferior se muestra un cuadro de color amarillo que permite seleccionar al

usuario el tipo de tanque amortiguador a utilizarse para la estructura de disipacin de

energa, haciendo Clic sobre el mismo.

Este esquema permanece abierto siempre que el diseo de la Rpida est en la memoria, si

es cerrado, puede ser reabierto a travs de la barra de herramientas del Men

principal Diseo Hidrulico, Submen Rpidas.

7

Descripcin de Mens

Men Archivo:

Nuevo.- Limpia los cuadros de entrada de datos para crear un nuevo diseo de una rpida.

Abrir.- Abre un archivo de una rpida existente (* .RAP file)

Guardar.- Guarda o almacena en memoria la rpida actual que se disea un archivo de extensin *.RAP. Si ste es un nueva rpida, usted colocar un nombre al archivo. Si

esto es una rpida existente, el archivo se guardar bajo su nombre actual.

8

Guardar como.- Guarda o almacena el diseo de la rpida actual a un *.RAP file. Permite al usuario dar un nombre al diseo de la rpida que est tratando.

Imprimir.- Imprime la pantalla actual en forma de imagen directamente en la Impresora Windows System.

Copiar ventana al portapapeles.- Copia una imagen de la ventana activa en el portapapeles de Windows. Una vez en el portapapeles, la imagen puede pegarse en

algn documento de acuerdo a su aplicacin.

Cerrar.- Cierra el archivo de la rpida actual que se disea y sale del Mdulo Rpida, sin salir del programa.

Men Resultados/Grficos:

Grfico Perfil Hidrulico de la Rpida.- Muestra el resultado grfico del diseo de la Rpida en Planta y perfil longitudinal.

9

Ventana del resultado grfico de la Rpida

Descripcin de la barra de herramientas de la ventana del resultado grfico:

Muestra todo el dibujo

Zoom aumenta

Zoom disminuye

Muestra el perfil de la poza de disipacin

Muestra la planta de la poza de disipacin

Muestra las secciones transversales de la estructura

Muestra la seccin de control de la rpida

Muestra el grfico y el cuadro de coordenadas de la trayectoria de la rpida

Muestra tabularmente el perfil hidrulico de la rpida

Imprime la pantalla actual en forma de imagen directamente en la Impresora

Windows System.

Copia una imagen de la ventana activa en el portapapeles de Windows.

Exporta el dibujo grfico al AutoCAD 2010. Para exportar el dibujo previamente

debe ejecutarse la Aplicacin del AutoCAD 2010.

10

Opciones de la ventana para exportar al AutoCAD2010:

Intervalo Vertical: indica el intervalo vertical en que sern mostrados los valores de

las elevaciones en la cuadrcula.

Intervalo Horizontal: indica el intervalo horizontal en que sern mostrados los

valores de las progresivas en la cuadrcula.

Altura de Texto: indica la altura del texto de las elevaciones y las progresivas que

sern dibujados en la el AutoCAD.

Opcin Dibujar Lnea Gradiente de Energa: Permite agregar la Lnea Gradiente de

Energa en el dibujo.

Cuadro de dilogo para exportar dibujo grfico al AutoCAD 2010.

11

Resultado del diseo de la Rpida en el AutoCAD 2010

Tabla Perfil Hidrulico de la Rpida.- Abre la tabla que muestra las elevaciones de la superficie de agua, velocidades, incremento del tirante por la aireacin calculado por el

mtodo del HEC-RAS (Manual de Referencia de Hidrulica del HEC-RAS [10]), en

toda la seccin longitudinal de la rpida.

12

Cuadro de resultados de perfil hidrulico de la rpida

Secciones Transversales.- Muestra las secciones transversales del canal aguas arriba, seccin de control, canal de la rpida, poza y canal aguas abajo.

13

Cuadro de dilogo para mostrar las secciones transversales

Trayectoria de la Rpida.- Muestra la ecuacin, las coordenadas (X, Y), el P.C. (Punto comienzo), P.T. (Punto trmino) y el grfico de la trayectoria de la rpida.

Cuadro de resultados muestra el Perfil de la Trayectoria

14

Dimensiones de los Bloques del Tanque Amortiguador.- Muestra las dimensiones de los bloques de impacto provistos en el tanque amortiguador. Est disponible solo para

aquellos tanques que disponen de bloques de impacto: Tanques amortiguadores tipo

USBR I, II, III y Tanque tipo SAF.

Cuadro de resultados del dimensionamiento de los bloques de impacto en el Tanque

amortiguador.

Verificacin del funcionamiento del Tanque.- Las revisiones de la operacin del funcionamiento del tanque amortiguador para diferentes caudales inferiores al caudal

(Q) de diseo: (0.1Q, 0.2Q,,Q), se compara los niveles de energa a la salida del

tanque amortiguador con el nivel de energa del canal aguas abajo, indicando adems

advertencia o mensajes de error relacionados al clculo de la evaluacin del tanque.

15

Estas revisiones se realizan con las dimensiones ya fijadas de la estructura de la Rpida,

haciendo que fluyan diferentes caudales sobre ella.

Cuadro de resultado de evaluacin de la operacin del taque o poza de disipacin.

Verificacin de la Estabilidad del Flujo en el Canal de la Rpida.- Las revisiones de la formacin de ondas a lo largo del canal de la rpida se realizan utilizando los

Nmeros de Vedernikov y de Montouri con el procedimiento sugerido por el USBR

(1974) [1] y mediante el uso del grfico mostrado abajo, para caudales 0.2Q, 0.5Q y Q,

donde Q es el caudal de diseo de la estructura.

Criterio para flujo estable (sin ondas)

16

Cuadro de dilogo de evaluacin de la estabilidad del flujo en el canal de la Rpida.

Men Opciones:

El Men de Opciones ofrece el acceso necesario al usuario a la pantalla para modificar la

longitud del resalto, bordos libres en el canal y ngulo en las transiciones.

Bordo Libre, Transicin y Tanque Amortiguador.- Abre una cuadro de dialogo que permite la entrada de los bordos libre del canal, definir el ngulo en las transiciones

modificar parmetros en la frmula del resalto y asimismo fijar lmites mnimos de la

altura de los bloques de impacto en la poza.

17

Cuadro de dilogo para modificar bordos libres del canal y el ngulo de las transiciones.

18

Cuadro de dilogo para modificar constante en la frmula del resalto y la opcin de limitar

la altura de los bloques de impacto en la poza

19

VI. MODULO: CAIDA INCLINADA

En el Mdulo de Cada Inclinada se puede realizar diseos de poza de disipacin en

canales abiertos en diferentes situaciones como se muestra en el diagrama siguiente:

DISEO POZA DISIPACION

AGUAS ARRIBA EN REGIMEN SUBCRITICO

AGUAS ARRIBA EN REGIMEN SUPERCRITICO

- AGUAS ARRIBA Y AGUAS ABAJO EN REGIMEN SUPERCRITICO

- ELEVACION DE SALIDA DESCONOCIDO

Aguas abajo en rgimen subcritico supercrtico

Aguas abajo en rgimen subcritico supercrtico

S1= S2

20

En esta ventana de dilogo del Mdulo Cada Inclinada, se ingresa las dimensiones y la

geometra de la estructura de la Cada Inclinada considerando las caractersticas de los

canales aguas arriba y aguas abajo de la cada.

Pueden editarse el desnivel o las elevaciones de la estructura a travs de un dibujo del

perfil del fondo que se encuentra a mitad de la pantalla.

En la parte inferior se muestra un cuadro de color amarillo que permite seleccionar al

usuario el tipo de tanque amortiguador a utilizarse para la estructura de disipacin de

energa, haciendo Clic sobre el mismo.

Este esquema permanece abierto siempre que el diseo de la Cada Inclinada est en la

memoria, si es cerrado, puede ser reabierto a travs de la barra de herramientas

del Men Principal Diseo Hidrulico, Submen Cada Inclinada.

21

Men Archivo:

Nuevo.- Limpia los cuadros de entrada de datos para crear un nuevo diseo de una Cada Inclinada.

Abrir.- Abre un archivo de una Cada Inclinada existente (* .DRP file)

Guardar.- Guarda o almacena en memoria la Cada Inclinada actual que se disea un archivo de extensin *.DRP. Si ste es un nueva Cada Inclinada, usted colocar un

nombre al archivo. Si esto es una Cada Inclinada existente, el archivo se guardar bajo

su nombre actual.

22

Guardar como.- Guarda o almacena el diseo de la Cada Inclinada actual a un *.DRP file. Permite al usuario dar un nombre al diseo de la Cada Inclinada que est

tratando.




Cerrar.- Cierra el archivo de la Cada Inclinada actual que se disea y sale del Mdulo Cada Inclinada, sin salir del programa.


Grfico Perfil Hidrulico de la Cada Inclinada.- Muestra el resultado del diseo de la Cada Inclinada en Planta y la Seccin longitudinal en forma grfica.

23

Ventana del resultado grfico

Descripcin de la barra de herramientas de la ventana del resultado grfico:


Zoom aumenta

Zoom disminuye

Muestra el perfil de la poza de disipacin

Muestra las secciones transversales de la estructura


Windows System.





24

Resultado del diseo de la Cada Inclinada en el AutoCAD 2010


Cuadro de dilogo para mostrar las secciones transversales

25

Dimensiones de los Bloques del Tanque Amortiguador.- Muestra las dimensiones de los bloques de impacto provistos en el tanque amortiguador. Est disponible solo para

aquellos tanques que disponen de bloques de impacto: Tanques amortiguadores tipo

USBR I, II, III y Tanque tipo SAF.


(Q) de diseo: (0.1Q, 0.2Q,,Q), compara los niveles de energa a la salida del tanque

amortiguador con el nivel de energa del canal aguas abajo, indicando adems


Estas revisiones se realizan con las dimensiones ya fijadas de la estructura de la Cada

Inclinada, haciendo que fluyan diferentes caudales sobre ella.


Men Opciones:

26

Bordo Libre, Transicin y Tanque Amortiguador.- Abre una cuadro de dialogo que permite la entrada de los bordos libre del canal, definir el ngulo en las transiciones

modificar parmetros en la frmula del resalto y asimismo fijar lmites mnimos de la

altura de los bloques de impacto en la poza.



27

Cuadro de dilogo para modificar los bordos libres del canal y el ngulo de las

transiciones.

Calcular en Rgimen Supercrtico y Elevacin de Salida.- Esta opcin permite realizar diseos de poza de disipacin en tramos empinados de fuerte pendiente

uniforme. El mtodo para el clculo hidrulico est basado en la bibliografa del HEC-

14 [9].

28

Cuadro de dilogo del ingreso de datos para el diseo de una poza de disipacin en

rgimen supercrtico.

29

VII. MODULO: CAIDA VERTICAL

Este mdulo permite disear cadas verticales de hasta una altura mxima de 4.6 m, segn

recomendacin, utilizando las frmulas empricas existentes en la bibliografa [9]. Se

puede disear cadas verticales sin obstculos para pequeas alturas y cadas verticales con

obstculos para alturas menores de 4.6 m.

En esta ventana del Mdulo de cada vertical, se ingresa las dimensiones y la geometra de

la estructura de la cada vertical considerando las caractersticas de los canales aguas arriba

y aguas abajo de la cada, el usuario tiene la opcin de seleccionar el tipo de Cada Vertical

Sin Obstculos Con Obstculos.

Pueden editarse el desnivel o las elevaciones de la estructura a travs de un dibujo del

perfil del fondo que se encuentra a mitad de la pantalla.

30

Este esquema permanece abierto siempre que el diseo de la Cada Vertical est en la

memoria, si es cerrado, puede ser reabierto a travs de la barra de herramientas

del Men Principal Diseo Hidrulico, Submen Cada Vertical.

Men Archivo:

Nuevo.- Limpia los cuadros de entrada de datos para crear un nuevo diseo de una Cada Vertical.

Abrir.- Abre un archivo de una Cada Vertical existente (* .DRPV file)

31

Guardar.- Guarda o almacena en memoria la Cada Vertical actual que se disea un archivo de extensin *.DRPV. Si ste es un nueva Cada Vertical, usted colocar un

nombre al archivo. Si esto es una Cada Vertical existente, el archivo se guardar bajo

su nombre actual.

Guardar como.- Guarda o almacena el diseo de la Cada Vertical actual a un *.DRPV file. Permite al usuario dar un nombre al diseo de la Cada Vertical que est

tratando.




Cerrar.- Cierra el archivo de la Cada Vertical actual que se disea y sale del Mdulo Cada Vertical, sin salir del programa.


Grfico Perfil Hidrulico de la Cada Vertical.- Muestra el resultado del diseo de la Cada Vertical en Planta y la Seccin longitudinal en forma grfica.

32

Descripcin de la barra de herramientas:


Zoom aumenta

Zoom disminuye

Muestra el perfil y Planta de la Cada Vertical


Windows System.




33


Resultado del diseo de la Cada Vertical en el AutoCAD 2010


34


(Q) de diseo: (0.1Q, 0.2Q,,Q), compara los niveles de energa a la salida del tanque

amortiguador con el nivel de energa del canal aguas abajo, indicando adems


Estas revisiones se realizan con las dimensiones ya fijadas de la estructura de la Cada

Vertical, haciendo que fluyan diferentes caudales sobre ella.

35


Men Opciones:

Bordo Libre, Transicin, Poza y Ventilacin.- Abre una cuadro de dialogo que permite la entrada de los bordos libre del canal, definir el ngulo en las transiciones,

modificar parmetros en la frmula del resalto y definir el tipo de aireacin de la napa

de agua en la cada vertical.

36

Cuadro de dilogo para modificar bordos libres y ngulo de la transicin.

37



Cuadro de dilogo para definir el tipo de aireacin o ventilacin de la napa en la cada

vertical.

38

VIII. MODULO: CANAL

Submen: Tirante Normal y Crtico

Cuadro de dilogo para el clculo del tirante normal, tirante crtico y parmetros del canal

como herramienta opcional. Tambin se puede tener acceso desde la barra de herramientas

o del Men Principal Canal, Submen Tirante Normal y Crtico.

39

Submen: Tirantes Conjugados

Cuadro de dilogo para el clculo del tirante conjugado mayor del resalto hidrulico como

herramienta opcional.

40

IX. EJEMPLOS REALIZADOS CON EL USO DEL SOFTWARE: RPIDAS Versin 1.0

En los siguientes ejemplos se muestran el diseo de rpidas y cadas propuestos en

diversos libros, monografas y manuales, mediante el uso del software RPIDAS, con el

objetivo de validar los resultados.

EJEMPLO Nro 01. Diseo de una rpida propuesto en el libro: Design of Small Canal

Structures[1], Pg. 110.

Disear una rpida para enlazar un desnivel mostrado en el perfil, en un canal cuyas

caractersticas aguas arriba y aguas abajo son los siguientes:

Aguas arriba: Aguas abajo: Caudal "Q": 0.99 m3/s Caudal "Q": 0.99 m3/s Ancho "b": 1.83 m Ancho "b": 1.83 m Talud Z: 1.5 Talud Z: 1.5 Rugosidad "n": 0.025 Rugosidad "n": 0.02 Pendiente "s": 0.00035 m/m Pendiente "s": 0.00035 m/m

Canal de rpida: Poza de disipacin:

Ancho "b": 0.91 m Ancho "b": 1.52 m Talud Z: 0 Talud Z: 0 Rugosidad "n": 0.01 Pendiente "s1": 0.082237 m/m Pendiente "s2": 0.105177 m/m Pendiente "s3": 0.052339 m/m

Perfil longitudinal del canal.

41

Solucin:

Ingreso de datos, clculo y seleccin de tanque amortiguador USBR tipo II

Resultados con el uso del software:

Seccin de control y tirante crtico

42

Seccin longitudinal de la poza de disipacin

Planta poza de disipacin

43

Dimensiones de los bloques de impacto en el tanque amortiguador Tipo II

44

Perfil hidrulico de la rpida

Trayectoria de la rpida

45

Verificacin de la operacin de la poza

Verificacin de la formacin de ondas en el canal de la rpida

46

Resumen y comparacin de resultados:

Variables Calculado en el

libro

Calculado por

el Software Observaciones

Tirante crtico en la seccin de

control (Yc): 0.49 0.494

Tirante al final del canal de la rpida

(yo): 0.18 0.1787

Longitud de la Trayectoria(Xo): 3.66 3.80

Tirante conjugado menor(Y1): 0.08 0.0762

Tirante conjugado mayor(Y2): 1.01 1.0277

Longitud de la Poza (Lp): 4.27 2.878

En el libro existe

error de seleccin

tipo de tanque

Profundidad de la Poza: 0.68 0.38

Cota de fondo de la Poza: 1110.44 1110.74

Nmero de Vedernikov (Nv)

(Q=0,5Qd) 2.34 2.3605

Nmero de Montouri (M) (Q=0,5Qd) 0.148 0.151

EJEMPLO Nro 02. Diseo de una rpida propuesto en el libro: Manual de Diseo

Hidrulico de Canales y Obras de Arte [7], Pg. 205, ejercicio 4.25.



Aguas arriba: Aguas abajo: Caudal "Q": 2.0 m3/s Caudal "Q": 2.0 m3/s Ancho "b": 1 m Ancho "b": 1 m Talud Z: 1.5 Talud Z: 1.5 Rugosidad "n": 0.020 Rugosidad "n": 0.020 Pendiente "s": 0.001 m/m Pendiente "s": 0.001 m/m


Ancho "b": 1 m Ancho "b": 1.0 m Talud Z: 1.5 Talud Z: 1.5 Rugosidad "n": 0.015 Pendiente "s1": 0.25 m/m Pendiente "s2": 0.20 m/m

47


Solucin:

Ingreso de datos, clculo y seleccin de tipo de poza trapezoidal


48



49

Planta de la poza de disipacin


50



51



Variables Calculado

en el libro

Calculado por


Tirante crtico en la seccin

de control (Yc): 0.56 0.5598

Tirante al final del canal de la

rpida (yo): 0.1893 0.1901

Longitud de la

Trayectoria(Xo): 4.47 4.44

Tirante conjugado

menor(Y1): 0.145 0.1471

Tirante conjugado

mayor(Y2): 1.373 1.3604





(Q=0,5Qd) No calcula 5.9215

Nmero de Montouri (M)


52

EJEMPLO Nro 03. Diseo de una rpida propuesto en el libro: Diseo de Estructuras

Hidrulicas [13], Pg. 55 y resuelto en el Manual de Diseo Hidrulico de Rpidas -

UNALM.


caractersticas aguas arriba y aguas abajo son los siguientes (propuestos en el Manual):

Aguas arriba: Aguas abajo: Caudal "Q": 0.35 m3/s Caudal "Q": 0.35 m3/s Ancho "b": 0.75 m Ancho "b": 0.75 m Talud Z: 1 Talud Z: 1 Rugosidad "n": 0.025 Rugosidad "n": 0.025 Pendiente "s": 0.0005 m/m Pendiente "s": 0.0005 m/m


Ancho "b": 0.40 m Ancho "b": 0.40 m Talud Z: 0 Talud Z: 0 Rugosidad "n": 0.015 Pendiente "s1": 0.018868 m/m


Solucin:

53

Ingreso de datos, clculo y seleccin de tanque amortiguador



54



55



56



57


Variables Calculado

en el manual

Calculado por



de control (Yc): 0.427 0.427


rpida (yo): 0.3711 0.3722

Longitud de la


Tirante conjugado

menor(Y1): 0.16 0.1817

Tirante conjugado

mayor(Y2): 0.9109 0.8405








Observacin:

El ancho de la poza de disipacin propuesto en el Manual de Diseo Hidrulico de Rpidas

UNALM, es muy angosto debe aumentarse para incrementar el valor del Nmero de

Froude mayor a 4.5 para tener un resalto hidrulico estable, cambiar ancho de poza

B=1.00, con el cual se consigue.

58

EJEMPLO Nro 04. Diseo de una rpida propuesto en la Monografa Tcnica UNMSM

[13].





Ancho "b": 0.30 m Ancho "b": 0.30 m Talud Z: 0 Talud Z: 0 Rugosidad "n": 0.01 Pendiente "s1": 0.09325 m/m


Solucin:

59

Ingreso de datos, clculo y seleccin de tanque amortiguador



60



61


62




63


Variables

Calculado

en la

monografa

Calculado por



de control (Yc): 0.4671 0.4671


rpida (yo): 0.1821 0.1787

Longitud de la


Tirante conjugado

menor(Y1): 0.146 0.1395

Tirante conjugado

mayor(Y2): 1.109 1.1413








64

EJEMPLO Nro 05. Diseo de una Cada Inclinada propuesto en el libro: Design of Small

Canal Structures[1], Pg. 62.

Disear una cada inclinada para enlazar un desnivel mostrado en el perfil, en un canal

cuyas caractersticas aguas arriba y aguas abajo son los siguientes:


Poza de disipacin:

Ancho "b": 1.9812 m Talud Z: 0


Solucin:

65




66


Planta y seccin longitudinal de la cada inclinada

67

Dimensiones de los bloques de impacto en el tanque amortiguador USBR Tipo II


68


Variables Calculado

en el libro

Calculado por



de control (Yc): 0.3718 0.373

Sobre elevacin (h) en la seccin de control:

- 0.32

Tirante conjugado

menor(Y1): 0.0682 0.073

Tirante conjugado

mayor(Y2): 1.194 1.158


En el libro existe

error de seleccin

tipo de tanque



EJEMPLO Nro 06. Diseo de una Cada Inclinada propuesto en el libro: Manual de

Diseo Hidrulico de Canales y Obras de Arte [7], Pg. 181, ejercicio 4.22.

Disear una cada inclinada de seccin rectangular para enlazar un desnivel mostrado en el

perfil, en un canal cuyas caractersticas aguas arriba y aguas abajo son los siguientes:

Aguas arriba: Aguas abajo: Caudal "Q": 17.00 m3/s Caudal "Q": 17.00 m3/s Ancho "b": 3.4 m Ancho "b": 2.0 m Talud Z: 0 Talud Z: 1.5 Rugosidad "n": 0.014 Rugosidad "n": 0.014 Pendiente "s": 0.0017 m/m Pendiente "s": 0.0011 m/m

Poza de disipacin:


69


Solucin:


70


a



71



72



Variables Calculado

en el libro

Calculado por



de control (Yc): 1.056 1.056


0.64 0.654

Tirante conjugado

menor(Y1): 0.306 0.321

Tirante conjugado

mayor(Y2): 2.63 2.555




73


Diseo Hidrulico de Canales y Obras de Arte [7], Pg. 191, ejercicio 4.23.

Disear una cada inclinada de seccin trapezoidal para enlazar un desnivel mostrado en el



Poza de disipacin:

Ancho "b": 2.5 m Talud Z: 1.5


Solucin:

74



a


75



76



Variables Calculado

en el libro

Calculado por



de control (Yc): 0.65 0.647


0.213 0.204

Tirante conjugado

menor(Y1): 0.285 0.272

Tirante conjugado

mayor(Y2): 1.20 1.235




77


Cadas [4], Pg. 53.

Disear una cada inclinada de seccin trapezoidal para enlazar un desnivel mostrado en el



Poza de disipacin:



Solucin:

78




79



80



81


Variables Calculado

en el libro

Calculado por



de control (Yc): 0.71 0.706


0.184

Tirante conjugado

menor(Y1): 0.21 0.217

Tirante conjugado

mayor(Y2): 1.75 1.699




82

BIBLIOGRAFIA

1. A. J. Aisenbrey. Design of Small Canal Structures. Bureau of Reclamation,

United States Department of the Interior. Denver Colorado. 1978.

2. Ceballos, F.J. Visual Basic. Aplicaciones para Windows. Ra-Ma. Madrid 1995.

3. Chow V.T., Hidrulica de Canales Abiertos, University of Illinois, Ed McGraw

Hill Interamericana S.A., Santa Fe Bogot, Colombia 1994.

4. Cooperacin Tcnica Peruano Holandesa. Manual de Cadas.

5. Cooperacin Tcnica Peruano Holandesa. Manual de Diseo de Rpidas.

6. Dr. Hubert Chanson (2002). Hidrulica de Canales Abiertos. Edit. McGraw-

Hill.

7. Garca, E. R. Manual de Diseo Hidrulico de Canales y Obras de Arte.

CONCYTEC, Lima 1987.

8. Gmez Navarro J.L. Y Aracil J.J. Saltos de Agua y Presas de Embalse, Tomo

I, Escuela Especial de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Madrid

Espaa. 1964.

9. HEC-14. Hydraulic Design of Energy Dissipators for Culverts and Channels.

Metric Version. September 1983.

10. HEC-RAS. River Analisys System. Hydraulic Reference Manual. 2010.

11. II Seminario Internacional de Ingeniera Civil, Hidrulica y Geociencias

(SICHGeo). Rafael Pardo Gmez, Diseo hidrulico de rpidas con el auxilio de

las hojas de clculo Excel. La Habana - Cuba. 2004.

12. J. Stkutch. DROP Hydraulic Analysis and Design of Energy Dissipating

Structures. HR Wallingford. Report OD/TN, Junio de 19. HR Wallingford.

13. M. Villn B. Diseo de Estructuras Hidrulicas. DLUIS Edit. Lima 2000.

14. Monografa Tcnica. Julio Palomino Bendezu. UNMSM. Diseo hidrulico de

una rpida para el proyecto: Construccin del Canal principal de Fortaleza,

distrito Congas, provincia Ocros, Regin Ancash. 2003.

15. SINAMOS Manual de Pequeas Obras de Regado Divisin de Estudios y

Proyectos.

16. United States Department of the Interior Bureau of Reclamation. Diseo de

Presas Pequeas. 1976.

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