Ejemplo de diseño Hidráulico de un Puente Canal Un canal, como se observa en el perfl longitudinal de la fgura debe atravesar un río. La depresión donde está ubicado el río ene una longitud de 25 m. El canal de sección trapezoidal, trapezoidal, con talud .5, trazdo en erra con una pendiente del !.5" debe conducir un caudal de !.# m$%s. &e pide dise'ar un puente canal (ue permira salvar la depresión.
1
2 1 2
25 m 1 4 9 7 ,5
3 4 3
4
s
1.- Diseño de Canal:
2.- Selección de forma del Puente Canal:
b 900
Yc 3 , 0 1 3
b 900
Yc 3 , 0 1 3
.- !"icación de la sección de control:
1
2
3
4
#.- Diseño del conducto ele$ado. * Considerando condiciones critcas para la seccion recangular
)n*
!.5++ m
-n*
!.2/ m/s
g*
E#%
+.# m2/s !.$/ m
Calculando "b" para condicion critca:
0*
!.# m3/s b*
!.+2 m
Estmando "b" para una condición Subcritca:
"%
1m
&c%
'.#' m
0*
!.# m$%s
(2%
1.)* m+s
,.- Calculo de ransición de entrada salida
T1=
2.9847
T2=
1
L=
2.40 m
1
2
3
4
hf V1^2/2g
hf
V2^2/2g
a
Y1
V3^2/2g
Y2
V4^2/2g
z
a
Y3
Y4 Z2
2.40
20.20 m 25 m
/. Calculo del desni$el entre 1 2:
2.40
s
-2*
.+#5 m%s
-*
!.$ m%s
1e*
!.$!!
a%
'.2# m
Calculo de la perdida por ransicion de Enrada
e*
!.$
0t%
'.',# m
Calculo de desni!el "": =+_2−_1
)2*
!.! m
)*
!.5++ m
%
'.'#2 m
. Calculo de Ele$aciones de Cotas: 3unto 4 ota *
!! m.s.n.m.
3unto 24 ota 2*
++.+5# m.s.n.m.
*. Calculo de Ele$aciones de Espejo de 34ua: 3unto 4 ota *
!!.5++ m.s.n.m.
3unto 24 ota 2*
!!.$ m.s.n.m.
). Perdida por friccion:
b 90 0
-2*
.+#5 m%s
v*
!.$ m%s
-*
.$ m%s
n*
Yc 3 , 0 1 3
!.!!5
b*
m
62*
!. m
7* !.22222222 m L*
2!.2 m
0f%
'.2*) m
1'. Calculo de Cota en el Punto :
3unto $4 ota $*
++.# m.s.n.m
11. Calculo de Ele$aciones de Espejo de 34ua: 3unto $4 ota $*
!!.!# m.s.n.m
12. Caculo de desni$el entre #:
-$*
.+#5 m%s
-*
!.$ m%s
1s*
a%
!.5!!
'.2' m
Calculo de la perdida por ransicion de Enrada
s*
!.5
0t%
'.')' m
Calculo de desni!el "": =+_2−_1
)$*
!.! m
)*
!.5++ m
2%
'.'* m
1. Calculo de Ele$aciones de Cotas: 3unto 4 ota *
++.5+! m.s.n.m.
1#. Calculo de Ele$aciones de Espejo de 34ua: 3unto 4 ota *
!!.#5 m.s.n.m
5esumen: Caracteris6cas del canal Principal:
0*
!.# m$%s
)n*)*
!.5++ m
b*
.2 m
9*
.5
:*
!.$//
n*
!.!#
8ipo de :lu;o*
&ubcrico
&*
8*
!.!!!5 m%m
2.+#/ m
-*
!.2/ m%s
Caracteris6ca de la 7on4itud de ransicion de 8n4reso Salida:
22.5°
Lt
<*
22.5
Lt*
2.! m
b*
m
Caracteris6cas del Puente Canal:
b
)c*
Yc
!.!
-*
.+# m%s
Cotas 9eo4racas: ota *
!! m.s.n.m.
ota 2*
++.+5# m.s.n.m.
ota $*
++.# m.s.n.m.
ota *
++.5+! m.s.n.m.
1
!!.$ m.s.n.m.
ota $*
!!.!# m.s.n.m.
ota *
!!.#5 m.s.n.m.
3ltura de 5emanso &1-&#%
!.! m
hf
V2^2/2g
z
ota 2*
4
hf
Cotas de Espejo de 34ua: !!.5+5 m.s.n.m.
3
V1^2/2g
Y1
ota *
2
a Y2
V3^2/2g V4^2/2g
Y3 Z2
a Y4
s
3
4
hf g V4^2/2g
3 2
a Y4
s
(alores de ;e ;s< se4=n el 6po de transición ipo de ransición urvado uadrante cilindrico
;e
;s !.!
!.2!
!.5
!.25
&implifcado en linea recta
!.2!
!.$!
Linea recta
!.$!
!.5!
E=tremos cuadrados
!.$!
!./5
#uene: $ise%o de Esrucuras &idraulicas ' (a)imo illon +e,ar
Clase 2 $
5 / # + ! 2 $ 5 / # + 2!
2
22
2$
2
>aturale?a de las paredes anal revesdo con losas de >ormigón, teniendo ;untas de ce mento lisas 6 limpias, 6 una superfcie lisa ?ratasada a mano 6 con lec>ada de cemento sobre la base de >ormigón. anal de >ormigón colocado detrás de un enco?rado 6 alisado. 9an;a pe(ue'a revesda de >ormigón, recta 6 uni?orme, con ?ondo ligeramente cóncavo, los lados 6 el ?ondo recubiertos con un depósito áspero. 7evesmiento con concreto arro;ado sin tratamiento de alisado. &uperfcie cubierta con algas fnas 6 el ?ondo con dunas de arena arrastrada. anal de erra e=cavado en arcilla limosa, con depósitos de arena limpia en el centro 6 barro arenoso limoso cerca de los lados. 7evesmiento de >ormigón >ec>o sobre roca 6 lava cortada, en e=cavación limpia, mu6 áspera 6 pozos pro?undos. anal de riego, recto en arena lisa 6 apretada ?uertemente. 7evo(ue o repello en cemento, aplicado directamente a la superfcie preparada del canal de erra. on pasto en los lugares rotos 6 arena suelta en el ?ondo. anal e=cavado en arcilla limo arenosa. Lec>o pare;o 6 duro. 9an;a revesda en ambos lados 6 en el ?ondo piedra parda acomodada en seco. anal e=cavado en colina, con la ladera superior cubierta de raíces de sauces 6 la ladera in?erior con muros de >ormigón bien e;ecutado. :ondo cubierto con grava gruesa. anal con ?ondo de gui;arros, donde >a6 insufciente sedimento en el agua, o velocidad mu6 alta (ue impide la ?ormación de un lec>o liso 6 nivelado. anal de erra e=cavado en suelo arcillo@arenoso aluvial, con depósitos de arena en el ?ondo 6 crecimiento de pastos. anal en lec>o de gui;arros grandes. anal natural algo irregular en sus pendientes lateralesA con ?ondo algo uni?orme, limpio 6 regularA en arcilla arenoso gris claro a limo gredoso de color marrón claroA con poca variación en la sección transversal. anal en roca e=cavado con e=plosivos. 9an;a de arcilla 6 greda arenosaA pendiente lateral, ?ondo 6 secciones transversales irregulares, pastos en los lados. anal dragado, pendientes laterales 6 ?ondo irregulares en arcilla negra plásca en la parte superior 6 en el ?ondo arcilla, los lados cubiertos con pe(ue'os arbolitos 6 arbustos, variación pe(ue'a 6 gradual en la sección transversal. anal dragado, con pendiente lateral 6 ?ondo mu6 irregular, en arcilla plásca de color obscuro, con crecimiento de pasto 6 musgo. 3e(ue'as variaciones en la ?orma de la sección transversal para la variación en tama'o. 9an;a en arcilla mu6 arenosaA Lado 6 ?ondo irregularesA práccamente toda la sección llena con árboles de gran tama'o, principalmente sauces 6 algodoneros. &ección transversal bastante uni?orme. anal dragado en arcilla resbaladiza negra 6 greda arcillo@arenosa gris, lados 6 ?ondo irregular recubierto con crecimiento denso de arbustos de sauces, algunos en el ?ondoA el resto de las laderas cubierto con pastos 6 crecimiento espaciado de sauces 6 álamos sin ?olla;eA algBn depósito en el ?ondo.
Cgual (ue D2 pero con muc>o ?olla;e. anales naturales en crecida en arena fna media a arcilla fna, sin pendientes lateralesA ?ondo adecuadamente pare;o 6 regular con ocasionales >o6as planasA variación en pro?undidadA maderas práccamente vírgenes, mu6 poco crecimiento in?erior e=cepto manc>as densas ocasionales de rama;e 6 árboles pe(ue'os, algunos troncos 6 árboles caídos muertos. 7io natural en suelo de arcilla arenosa. urso mu6 sinuoso, pendiente lateral irregular 6 ?ondo despare;o. Fuc>as raíces árboles 6 ramas, grandes troncos 6 otros residuos sobre el ?ondo. Ga6 árboles ca6endo connuamente en el canal debido a la erosión de las márgenes.
#uene: en e C-o/ &idrulica de los canales abieros.
n !.!2 !.! !.! !.!#
!.!# !.!2 !.!2 !.!22 !.!2 !.!2 !.!2 !.!2# !.!2+ !.!$ !.!$5 !.! !.! !.!5 !.!5 !.!
!.!#
!.
!.25
!.5
#uene: (anual de &idrologia/ &idraulica 1 $rena,e del (C
#uene: (anual de &idrol
ogia/ &idraulica 1 $rena,e del (C
