caida inclinada

29
DISEÑO DE RAPIDAS (1) DATOS COTA A= 969.9 H= 1.5 COTA B= 968.4 CANAL ENTRADA (1) CANAL SALIDA(2) b= 0.6 b= 0.6 S= 0.003 S= 0.003 n= 0.013 n= 0.014 Qd= 0.25 Qd= 0.12 RAPIDA Sr= 0.086 8.6 % n= 0.013 1.-CALCULO DEL TIRANTE NORMAL DE ENTRADA n = rugosidad del material R = radio hidráulico A = área de la sección de canal S = pendiente del canal Espejo de agua = b Perímetro mojado= b+2*y Área Hidráulica= b*y Radio Hidráulico= (b*y)/(b+2*y) ITERANDO 0.3373 m 0.2024 1.2746 m 0.1588 m 1.2353 m /s 0.4151 m 2.-CALCULO DEL ANCHO DE LA SECCION DE CONTROL 0.55 m 0.5483 TIRANTE CRITICO y1= A1= m 2 P1= RHe= Q= 1 n R 2 3 A S 1 2 V 1 = Qd A 1 = E 1 =y 1 + V 1 2 2g = B= 27 Q 2 8 ( E min ) 3 g = Yc = 3 Q 2 B 2 g =

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DISEÑO DE RAPIDAS (1)

DATOSCOTA A= 969.9 H= 1.5COTA B= 968.4

CANAL ENTRADA (1) CANAL SALIDA(2)b= 0.6 b= 0.6S= 0.003 S= 0.003n= 0.013 n= 0.014

Qd= 0.25 Qd= 0.12RAPIDA

Sr= 0.086 8.6 %n= 0.013

1.-CALCULO DEL TIRANTE NORMAL DE ENTRADA

n = rugosidad del materialR = radio hidráulicoA = área de la sección de canalS = pendiente del canal

Espejo de agua = bPerímetro mojado= b+2*y

Área Hidráulica= b*yRadio Hidráulico= (b*y)/(b+2*y)

ITERANDO

0.3373 m

0.2024

1.2746 m

0.1588 m

1.2353 m /s

0.4151 m

2.-CALCULO DEL ANCHO DE LA SECCION DE CONTROL

0.55 m0.5483

TIRANTE CRITICO

y1=

A1= m2

P1=

RHe=

Q=1n⋅R

23⋅A⋅S

12

V 1=QdA1

=

E1= y1+V12

2∗g=

B=√27∗Q28 (Emin )3∗g=

Yc=3√ Q2

B2∗g=

0.2762 m

VELOCIDAD CRITICA

1.6459 m/s

3.-LONGITUD DE ENTRADA DE LA RAPIDA

0.0604 m10 cm asumir longitud constructiva

4.- CALCULO DE LOS TIRANTES A LO LARGO DE LA RAPIDACalculo por el método tramos fijos

Longitud de la Rapida

alfa= 0.0858Longitud horizontal = 17.4419 Entonces= 17.5Tirante Normal Rapìd 0.1099 Calcular iterandoLR=longitud de la rapida

LR= 17.5062 redondear a entero18

planilla de calculo de los tirantes

Canal Rectangular

b 0.55 Delta Tirante 0.0333

s 0.086

n 0.013

Q 0.25

y (m) A (m2) P (m) Rh (m) V (m/s) V2/2g (m) E

0.2762 0.1519 1.1023 0.1378 1.646 0.1381 0.4142

0.2429 0.1336 1.0358 0.1290 1.871 0.1785 0.4214

0.2097 0.1153 0.9693 0.1190 2.168 0.2396 0.4492

0.1764 0.0970 0.9028 0.1075 2.577 0.3384 0.5148

0.1432 0.0787 0.8363 0.0941 3.175 0.5139 0.6570

Determinar y1 por tanteos

Yc=3√ Q2

B2∗g=

Vc=√ yc∗g=

LTe=b−B

2Tan(22.5 )=

f ( y2 )= y 2+ Q2

2∗g∗A22

+ ΔX∗Q2∗n2

2 ( P22A25

)23

C=So∗ΔX+ y1+Q2

2∗g∗A12

− ΔX∗Q2∗n2

2 ( P12A15

)23

SE=(V∗n

RH23 ) SFmedia=

SF e+SF s

2

0.1099 0.0604 0.7698 0.0785 4.136 0.8719 0.9818

ENTONCES0.1099

4.136

5.-CALCULO DEL BORDO LIBRE Y ALTURA TOTAL DE LA PARED

0.6908689

0.8008

0.5665812

0.80226

0.5993856

7.-CALCULO DE LA PROFUNDIDAD DE LA POZA

0.3142684 e= 0,35m

8.- LONGITUD DEL COLCHON DISCIPADORK=5

2.2834062

LP= 2,3m

y1

V1

6.-CALCULO DEL TIRANTE CONJUGADO (y2)

BL=0 .64+0.0371∗V∗√ y=h=BL+ y=

y2=− y12

+√ 2∗Q2

g∗y1∗B2+y12

4=

V 2=Qd

A2=

E2= y2+V22

2∗g=

e=1 ,15∗ y2− yn=

Lp=K ( y2− y1)=

Delt. E Sf Sf med So - Sm Delt. X Acum

…… 0.006433 …… …… …… 0.00

0.0071 0.009081 0.007757 -0.078243 -0.09 -0.09

0.0278 0.013577 0.011329 -0.074671 -0.37 -0.46

0.0656 0.021961 0.017769 -0.068231 -0.96 -1.43

0.1422 0.039785 0.030873 -0.055127 -2.58 -4.01

0.3248 0.085981 0.062883 -0.023117 -14.05 -18.05

DISEÑO DE RAPIDAS (2)DATOS

COTA A= 968.4 H= 2COTA B= 966.4

CANAL ENTRADA (1) CANAL SALIDA(2)b= 0.6 b= 0.6S= 0.003 S= 0.003n= 0.013 n= 0.013

Qd= 0.25 Qd= 0.25RAPIDA

Sr= 0.0667 6.67 %n= 0.013

1.-CALCULO DEL TIRANTE NORMAL DE ENTRADA

n = rugosidad del materialR = radio hidráulicoA = área de la sección de canalS = pendiente del canal

Espejo de agua = bPerímetro mojado= b+2*y

Área Hidráulica= b*yRadio Hidráulico= (b*y)/(b+2*y)

ITERANDO

0.3373 m

0.2024

1.2746 m

0.1588 m

1.2353 m /s

0.4151 m

2.-CALCULO DEL ANCHO DE LA SECCION DE CONTROL

0.55 m

0.5483 m

TIRANTE CRITICO

y1=

A1= m2

P1=

RHe=

Q=1n⋅R

23⋅A⋅S

12

V 1=QdA1

=

E1= y1+V12

2∗g=

B=√27∗Q28 (Emin )3∗g=

Yc=3√ Q2

B2∗g=

0.2762 m

VELOCIDAD CRITICA

1.6459 m/s

3.-LONGITUD DE ENTRADA DE LA RAPIDA

0.0604 mLte=10cm

4.- CALCULO DE LOS TIRANTES A LO LARGO DE LA RAPIDACalculo por el método tramos fijos

Longitud de la Rapida

alfa= 0.0666longitud horizontal = 29.9850 30.0000Tirante Normal Rapìd 0.1198 calcular iterandoLR=longitud de la rapida

LR= 30.0516 redondear a entero30

planilla de calculo de los tirantes

Canal Rectangular

b 0.55 Delta Tirante 0.0313

s 0.0667

n 0.013

Q 0.25

y (m) A (m2) P (m) Rh (m) V (m/s) V2/2g (m) E

0.2762 0.1519 1.1023 0.1378 1.646 0.1381 0.4142

0.2449 0.1347 1.0398 0.1295 1.856 0.1756 0.4205

0.2136 0.1175 0.9772 0.1202 2.128 0.2308 0.4444

0.1823 0.1003 0.9147 0.1096 2.493 0.3167 0.4991

0.1511 0.0831 0.8521 0.0975 3.009 0.4614 0.6125

0.1198 0.0659 0.7896 0.0834 3.794 0.7337 0.8535

Determinar y1 por tanteos

Yc=3√ Q2

B2∗g=

Vc=√ yc∗g=

LTe=b−B

2Tan (22.5 )=

f ( y2 )= y 2+ Q2

2∗g∗A22

+ ΔX∗Q2∗n2

2 ( P22A25

)23

C=So∗ΔX+ y1+Q2

2∗g∗A12

− ΔX∗Q2∗n2

2 ( P12A15

)23

SE=(V∗n

RH23 ) SFmedia=

SF e+SF s

2

ENTONCES0.1198

3.794

5.-CALCULO DEL BORDO LIBRE Y ALTURA TOTAL DE LA PARED

0.6887217

0.8085

0.5360833

0.8479008

0.5727263

7.-CALCULO DE LA PROFUNDIDAD DE LA POZA

0.2791958 e= 0,3 m

8.-LONGITUD DEL COLCHON DISCIPADORK=5

2.0814164

LP= 2,10m

y1

V1

6.-CALCULO DEL TIRANTE CONJUGADO (y2)

BL=0 .64+0.0371∗V∗√ y=h=BL+ y=

y2=− y12

+√ 2∗Q2

g∗y1∗B2+y12

4=

V 2=Qd

A2=

E2= y2+V22

2∗g=

e=1 ,15∗ y2− yn=

Lp=K ( y2− y1)=

Delt. E Sf Sf med So - Sm Delt. X Acum

…… 0.006433 …… …… …… 0.00

0.0062 0.008883 0.007658 -0.059042 -0.11 -0.11

0.0239 0.012896 0.010890 -0.055810 -0.43 -0.53

0.0547 0.020012 0.016454 -0.050246 -1.09 -1.62

0.1134 0.034090 0.027051 -0.039649 -2.86 -4.48

0.2411 0.066718 0.050404 -0.016296 -14.79 -19.28

DISEÑO DE RAPIDAS (3 y 4)

DATOSCOTA A= 964.8 H= 2

Rápida 4COTA A= 966.5

COTA B= 962.8 COTA B= 964.5

CANAL ENTRADA (1) CANAL SALIDA(2)b= 0.6 b= 0.6S= 0.003 S= 0.003n= 0.013 n= 0.013

Qd= 0.25 Qd= 0.25RAPIDASr 0.1 10n 0.013

1.-CALCULO DEL TIRANTE NORMAL DE ENTRADA

n = rugosidad del materialR = radio hidráulicoA = área de la sección de canalS = pendiente del canal

Espejo de agua = bPerímetro mojado= b+2*y

Área Hidráulica= b*yRadio Hidráulico= (b*y)/(b+2*y)

ITERANDO

0.3373 m

0.2024

1.2746 m

0.1588 m

1.2353 m /s

0.4151 m

2.-CALCULO DEL ANCHO DE LA SECCION DE CONTROL

0.55 m (Redondeado)

0.5483 m

TIRANTE CRITICO

y1=

A1= m2

P1=

RHe=

Q=1n⋅R

23⋅A⋅S

12

V 1=QdA1

=

E1= y1+V12

2∗g=

B=√27∗Q28 (Emin )3∗g=

Yc=3√ Q2

B2∗g=

0.2762 m

VELOCIDAD CRITICA

1.6459 m/s

3.-LONGITUD DE ENTRADA DE LA RAPIDA

0.0604 m asumir longitud constructivaLte=10cm

4.- CALCULO DE LOS TIRANTES A LO LARGO DE LA RAPIDACalculo por el método tramos fijos

Longitud de la Rapida

alfa= 0.0997longitud horizontal = 20.0000 20.0000Tirante Normal Rapìd 0.1044 calcular iterandoLR=longitud de la rapida

LR= 20.0998 redondear a entero21

planilla de calculo de los tirantes

Canal Rectangular

b 0.55 Delta Tirante 0.0344

s 0.1

n 0.013

Q 0.25

y (m) A (m2) P (m) Rh (m) V (m/s) V2/2g (m) E

0.2762 0.1519 1.1023 0.1378 1.646 0.1381 0.4142

0.2418 0.1330 1.0336 0.1287 1.880 0.1801 0.4219

0.2075 0.1141 0.9649 0.1183 2.191 0.2447 0.4521

0.1731 0.0952 0.8962 0.1062 2.626 0.3514 0.5245

Determinar y1 por tanteos

Yc=3√ Q2

B2∗g=

Vc=√ yc∗g=

LTe=b−B

2Tan(22.5 )=

f ( y2 )= y 2+ Q2

2∗g∗A22

+ ΔX∗Q2∗n2

2 ( P22A25

)23

C=So∗ΔX+ y1+Q2

2∗g∗A12

− ΔX∗Q2∗n2

2 ( P12A15

)23

SE=(V∗n

RH23 ) SFmedia=

SF e+SF s

2

0.1388 0.0763 0.8275 0.0922 3.276 0.5470 0.6857

0.1044 0.0574 0.7588 0.0757 4.354 0.9662 1.0706

ENTONCES0.1044

4.354

5.-CALCULO DEL BORDO LIBRE Y ALTURA TOTAL DE LA PARED

0.6921916

0.7966

0.585137

0.7768189

0.6158937

7.-CALCULO DE LA PROFUNDIDAD DE LA POZA

0.3356075 e= 0.35

8.-LONGITUD DEL COLCHON DISCIPADORK=5

2.403685

LP= 2,5m

y1

V1

6.- CALCULO DEL TIRANTE CONJUGADO (y2)

BL=0 .64+0.0371∗V∗√ y=h=BL+ y=

y2=− y12

+√ 2∗Q2

g∗y1∗B2+y12

4=

V 2=Qd

A2=

E2= y2+V22

2∗g=

e=1 ,15∗ y2− yn=

Lp=K ( y2− y1)=

Delt. E Sf Sf med So - Sm Delt. X Acum

…… 0.006433 …… …… …… 0.00

0.0077 0.009193 0.007813 -0.092187 -0.08 -0.08

0.0302 0.013978 0.011586 -0.088414 -0.34 -0.43

0.0724 0.023160 0.018569 -0.081431 -0.89 -1.31

0.1612 0.043530 0.033345 -0.066655 -2.42 -3.73

0.3848 0.100090 0.071810 -0.028190 -13.65 -17.38

DISEÑO DE RAPIDAS Nº 1DATOS

H= 1.5

CANAL ENTRADA (1) CANAL SALIDA(2)b= 0.6 b= 0.6S= 0.003 S= 0.003n= 0.013 n= 0.014

Qd= 0.25 Qd= 0.12RAPIDA

Sr= 0.086 8.6 %n= 0.013

1.-CALCULO DEL TIRANTE NORMAL DE ENTRADA

n = rugosidad del materialR = radio hidráulicoA = área de la sección de canalS = pendiente del canal

Espejo de agua = bPerímetro mojado= b+2*y

Área Hidráulica= b*yRadio Hidráulico= (b*y)/(b+2*y)

ITERANDO

0.3373 m

0.2024

1.2746 m

0.1588 m

1.2353 m /s

0.4151 m

2.-CALCULO DEL ANCHO DE LA SECCION DE CONTROL

0.55 m0.5483

TIRANTE CRITICO

0.2762 m

y1=

A1= m2

P1=

RHe=

Q=1n⋅R

23⋅A⋅S

12

V 1=QdA1

=

E1= y1+V12

2∗g=

B=√27∗Q28 (Emin )3∗g=

Yc=3√ Q2

B2∗g=

VELOCIDAD CRITICA

1.6459 m/s

3.-LONGITUD DE ENTRADA DE LA RAPIDA

0.0604 m10 cm asumir longitud constructiva

4.- CALCULO DE LOS TIRANTES A LO LARGO DE LA RAPIDACalculo por el método tramos fijos

Longitud de la Rapida

alfa= 0.0858Longitud horizontal = 17.4419 Entonces= 17.5Tirante Normal Rapìd 0.1099 Calcular iterandoLR=longitud de la rapida

LR= 17.506218

planilla de calculo de los tirantes4.136

ENTONCES0.1099

4.1360

5.-CALCULO DEL BORDO LIBRE Y ALTURA TOTAL DE LA PARED

0.6909

0.8008

Determinar y1 por tanteos

y1=

V1=

6.-CALCULO DEL TIRANTE CONJUGADO (y2)

Yc=3√ Q2

B2∗g=

Vc=√ yc∗g=

LTe=b−B

2Tan(22.5 )=

f ( y2 )= y 2+ Q2

2∗g∗A22

+ ΔX∗Q2∗n2

2 ( P22A25

)23

C=So∗ΔX+ y1+Q2

2∗g∗A12

− ΔX∗Q2∗n2

2 ( P12A15

)23

SE=(V∗n

RH23 ) SFmedia=

SF e+SF s

2

BL=0 .64+0.0371∗V∗√ y=h=BL+ y=

y2=− y12

+√ 2∗Q2

g∗y1∗B2+y12

4=

0.5666

0.8023

0.5994

7.-CALCULO DE LA PROFUNDIDAD DE LA POZA

0.3143 e= 0,35m

8.- LONGITUD DEL COLCHON DISCIPADORK=5

2.2834

LP= 2,3m

y2=− y12

+√ 2∗Q2

g∗y1∗B2+y12

4=

V 2=Qd

A2=

E2= y2+V22

2∗g=

e=1 ,15∗ y2− yn=

Lp=K ( y2− y1)=

DISEÑO DE RAPIDAS Nº 2DATOS

H= 2

CANAL ENTRADA (1) CANAL SALIDA(2)b= 0.6 b= 0.6S= 0.003 S= 0.003n= 0.013 n= 0.013

Qd= 0.25 Qd= 0.25RAPIDA

Sr= 0.0667 6.67 %n= 0.013

1.-CALCULO DEL TIRANTE NORMAL DE ENTRADA

n = rugosidad del materialR = radio hidráulicoA = área de la sección de canalS = pendiente del canal

Espejo de agua = bPerímetro mojado= b+2*y

Área Hidráulica= b*yRadio Hidráulico= (b*y)/(b+2*y)

ITERANDO

0.3373 m

0.2024

1.2746 m

0.1588 m

1.2353 m /s

0.4151 m

2.-CALCULO DEL ANCHO DE LA SECCION DE CONTROL

0.55 m

0.5483 m

TIRANTE CRITICO

0.2762 m

y1=

A1= m2

P1=

RHe=

Q=1n⋅R

23⋅A⋅S

12

V 1=QdA1

=

E1= y1+V12

2∗g=

B=√27∗Q28 (Emin )3∗g=

Yc=3√ Q2

B2∗g=

VELOCIDAD CRITICA

1.6459 m/s

3.-LONGITUD DE ENTRADA DE LA RAPIDA

0.0604 mLte=10cm

4.- CALCULO DE LOS TIRANTES A LO LARGO DE LA RAPIDACalculo por el método tramos fijos

Longitud de la Rapida

alfa= 0.0666longitud horizontal = 29.9850 30.0000Tirante Normal Rapìd 0.1198 calcular iterandoLR=longitud de la rapida 3.794

LR= 30.051630

planilla de calculo de los tirantes

ENTONCES0.1198

3.794

5.-CALCULO DEL BORDO LIBRE Y ALTURA TOTAL DE LA PARED

0.6887

0.8085

0.5361

Determinar y1 por tanteos

y1

V1

6.-CALCULO DEL TIRANTE CONJUGADO (y2)

Yc=3√ Q2

B2∗g=

Vc=√ yc∗g=

LTe=b−B

2Tan (22.5 )=

f ( y2 )= y 2+ Q2

2∗g∗A22

+ ΔX∗Q2∗n2

2 ( P22A25

)23

C=So∗ΔX+ y1+Q2

2∗g∗A12

− ΔX∗Q2∗n2

2 ( P12A15

)23

SE=(V∗n

RH23 ) SFmedia=

SF e+SF s

2

BL=0 .64+0.0371∗V∗√ y=h=BL+ y=

y2=− y12

+√ 2∗Q2

g∗y1∗B2+y12

4=

0.8479

0.5727

7.-CALCULO DE LA PROFUNDIDAD DE LA POZA

0.2792 e= 0,3 m

8.-LONGITUD DEL COLCHON DISCIPADORK=5

2.0814

LP= 2,10m

y2=− y12

+√ 2∗Q2

g∗y1∗B2+y12

4=

V 2=Qd

A2=

E2= y2+V22

2∗g=

e=1 ,15∗ y2− yn=

Lp=K ( y2− y1)=

DISEÑO DE RAPIDAS (Nº3 y Nº4)DATOS

H= 2

CANAL ENTRADA (1) CANAL SALIDA(2)b= 0.6 b= 0.6S= 0.003 S= 0.003n= 0.013 n= 0.013

Qd= 0.25 Qd= 0.25RAPIDA

Sr= 0.1 10 %n= 0.013

1.-CALCULO DEL TIRANTE NORMAL DE ENTRADA

n = rugosidad del materialR = radio hidráulicoA = área de la sección de canalS = pendiente del canal

Espejo de agua = bPerímetro mojado= b+2*y

Área Hidráulica= b*yRadio Hidráulico= (b*y)/(b+2*y)

ITERANDO

0.3373 m

0.2024

1.2746 m

0.1588 m

1.2353 m /s

0.4151 m

2.-CALCULO DEL ANCHO DE LA SECCION DE CONTROL

0.55 m (Redondeado)

0.5483 m

TIRANTE CRITICO

0.2762 m

y1=

A1= m2

P1=

RHe=

Q=1n⋅R

23⋅A⋅S

12

V 1=QdA1

=

E1= y1+V12

2∗g=

B=√27∗Q28 (Emin )3∗g=

Yc=3√ Q2

B2∗g=

VELOCIDAD CRITICA

1.6459 m/s

3.-LONGITUD DE ENTRADA DE LA RAPIDA

0.0604 m asumir longitud constructivaLte=10cm

4.- CALCULO DE LOS TIRANTES A LO LARGO DE LA RAPIDACalculo por el método tramos fijos

Longitud de la Rapida

0.0997longitud horizontal = 20.0000 20.0000Tirante Normal Rapìd 0.1044 calcular iterandoLR=longitud de la rapida

LR= 20.0998 redondear a entero 4.35421

planilla de calculo de los tirantes

ENTONCES0.1044

4.354

5.-CALCULO DEL BORDO LIBRE Y ALTURA TOTAL DE LA PARED

0.6922

0.7966

Determinar y1 por tanteos

y1=

V1=

6.- CALCULO DEL TIRANTE CONJUGADO (y2)

Yc=3√ Q2

B2∗g=

Vc=√ yc∗g=

LTe=b−B

2Tan(22.5 )=

f ( y2 )= y 2+ Q2

2∗g∗A22

+ ΔX∗Q2∗n2

2 ( P22A25

)23

C=So∗ΔX+ y1+Q2

2∗g∗A12

− ΔX∗Q2∗n2

2 ( P12A15

)23

SE=(V∗n

RH23 )

y2=− y12

+√ 2∗Q2

g∗y1∗B2+y12

4=

α=

h=BL+ y=

BL=0 .64+0.0371∗V∗√ y=

SFmedia=SF e+SF s

2

0.5851

0.7768

0.6159

7.-CALCULO DE LA PROFUNDIDAD DE LA POZA

0.3356 e= 0.35

8.-LONGITUD DEL COLCHON DISCIPADORK=5

2.4037

LP= 2,5m

y2=− y12

+√ 2∗Q2

g∗y1∗B2+y12

4=

V 2=Qd

A2=

E2= y2+V22

2∗g=

e=1 ,15∗ y2− yn=

Lp=K ( y2− y1)=