diseÑo de una rapida caida transicion

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05-024Página 1 DISEÑO HIDRAULICO DE CAIDA SIN OBSTACULOS CANAL DE INGRESO CANAL DE SALIDA Q = 0.277 m3/seg Q= 0.5 m3/seg S = 0.002 S= 0.005 f = 0.3 m f 0.3 m Z = 1 Z= 1 n = 0.015 n= 0.015 Angulo conver= 27.5 El3= 3348.5 Angulo Diverg= 25 Elv0= 3196.9 msnm h = 1.00 m 1.- Diseño de canales aguas arriba y aguas abajo AGUAS ARRIBA: AGUAS ABAJO A= by+zy^2 P= b+2y(1+z^2)^(1/2) T = b+2Zy b/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-1) 0.83 m 0.83 Q = A^(5/3) x S^(1/2)/n. (P)^(2/3) Resolviendo por tanteos y= 0.46 m y= 0.48 m 0.0008 0.00087 0.0012 0.00122 Geometria del canal ingreso Geometria del canal salida y = 0.460 m y = 0.480 m b = 0.381 m b = 0.398 m A = 0.387 m2 A = 0.421 m2 P = 1.682 m P = 1.755 m T = 1.301 m T = 1.358 m f = 0.300 m f = 0.300 m v = 0.716 m/seg v = 1.187 m/seg 2.- Calculo del ancho de la caida y el tirante de la seccion de control Previamente se calcula la energia en los puntos 1 y 2 H1 = 0.486 m H2 = 0.55 m q = 0.502 m3/seg/m B = Q/q 0.600 m

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Page 1: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

05-024Página 1

DISEÑO HIDRAULICO DE CAIDA SIN OBSTACULOS

CANAL DE INGRESO CANAL DE SALIDA

Q = 0.277 m3/seg Q= 0.5 m3/seg

S = 0.002 S= 0.005

f = 0.3 m f 0.3 m

Z = 1 Z= 1

n = 0.015 n= 0.015

Angulo conver= 27.5 El3= 3348.5

Angulo Diverg= 25

Elv0= 3196.9 msnm

h = 1.00 m

1.- Diseño de canales aguas arriba y aguas abajo

AGUAS ARRIBA: AGUAS ABAJO

A= by+zy^2

P= b+2y(1+z^2)^(1/2)

T = b+2Zy

b/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-1) 0.83 m 0.83 m

Q = A^(5/3) x S^(1/2)/n. (P)^(2/3)

Resolviendo por tanteos

y= 0.46 m y= 0.48 m

0.0008 0.00087 0.0012 0.00122

Geometria del canal ingreso Geometria del canal salida

y = 0.460 m y = 0.480 m

b = 0.381 m b = 0.398 m

A = 0.387 m2 A = 0.421 m2

P = 1.682 m P = 1.755 m

T = 1.301 m T = 1.358 m

f = 0.300 m f = 0.300 m

v = 0.716 m/seg v = 1.187 m/seg

2.- Calculo del ancho de la caida y el tirante de la seccion de control

Previamente se calcula la energia en los puntos 1 y 2

H1 = 0.486 m H2 = 0.55 m

q = 0.502 m3/seg/m

B = Q/q 0.600 m

Page 2: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

05-024Página 2

3.- Calculo de las transiciones

Transicion de entrada

B1= Ancho de la base mayor

B2= Ancho de la base menor

x1= 0.109 m

T1= Espejo de agua mayor

T2= Espejo de agua menor

x2= 0.351 m

Como:

Lte= 0.673 m

0.700 m Adoptado

Transicion de salida

x1= 0.101 m

x2= 0.379 m

Como:

Lte= 0.81 m

0.800 m Adoptado

4.- Dimensinamiento de la caida

0.500 m

0.0254841998

Longitud del pie de la caida al inicio del salto

1.60

1.60 m

Altura del agua pegada al pie de la caida:

0.45

LD =

LT e=X 2

Tang .α

Page 3: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

05-024Página 3

0.400 m

Profundidad secuente menor:

0.11

0.10 m

Profundidad secuente mayor (tirantes conjugados)

0.62

0.60 m

Tirante critico

0.29427746107

0.30 m

Longitud del salto hidraulico:

3.50 m

Longitud del estanque:

5.10 m

Tirante critico:

0.30 m

5.- Longitud del tramo del canal rectangular

Inmediatamente aguas arriba

Lc = 1.06 m

6.- Ventilacion bajo la lamina vertiente:

Consiste en calcular el diametro de los agujeros de ventilacion

qa = 0.06186312134 m3/seg x m

yp =

y1 =

y2 =

yc =

L= 6.90 (y2 -y1)

Y cΔZ

=D1/3

Page 4: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

05-024Página 4

Qa = 0.03711787281 m3/seg

Considerando:

L= 2.00 m

f= 0.02 tuberias de fierro

0.04 m

0.001 (1/830) para aire de 20 C

Ke= 0.5

Kb= 1.1

Kex= 1

….(1)

Va = 0.04725983296 1/D^2

= 0.0001138375 1/D^4 … (2)

Reemplazando las consideraciones y 2 en 1 y resolviendo por tanteo:

D = 0.071 m

0.04 = 0.02 OK

Determinanado el área:

A = 0.004 m2

Entonces colocamos tuberia de :

No Und Ф (pulg) A (m2)

2 2 0.0041

1 1 0.0005

0.004

Page 5: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

05-024Página 5

Page 6: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

05-024Página 6

DISEÑO HIDRAULICO DE RAPIDA

CANAL DE INGRESO CANAL DE SALIDA

Q = 0.5 m3/seg Q= 0.5 m3/seg

S = 0.002 S= 0.005

f = 0.3 m f 0.3 m

Z = 1 Z= 1

n = 0.015 n= 0.015

Angulo conver= 25 El3= 3348.5

Angulo Diverg= 12.5

Elv0= 3350.5 msnm

1.- Diseño de canales aguas arriba y aguas abajo

AGUAS ARRIBA: AGUAS ABAJO

A= by+zy^2

P= b+2y(1+z^2)^(1/2)

T = b+2Zy

b/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-Z) 0.83 m 0.83 m

Q = A^(5/3) x S^(1/2)/n. (P)^(2/3)

Resolviendo por tanteos

y= 0.57 m y= 0.48 m

0.0047 0.00484 0.0012 0.00122

Geometria del canal ingreso Geometria del canal salida

y = 0.57 m y = 0.48 m

b = 0.47220346111 m b = 0.39764501988 m

A = 0.59 m2 A = 0.42 m2

P = 2.08440692221 m P = 1.75529003976 m

T = 1.61220346111 m T = 1.35764501988 m

f = 0.3 m f = 0.3 m

v = 0.84 m/seg v = 1.19 m/seg

2.- Determinación de la diferencia de energia aguas arriba y aguas abajo

Ec1= 3351.106 m Energia aguas arriba

Ec4= 3349.052 m Energia aguas arriba

3.- Diferencia de los niveles de energia:

F= 2.05 m

4.- Determinacion del gasto unitario:

E=z+ y+ v2

2g

LT e=X 2

Tang .α

Page 7: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

05-024Página 7

q= 0.807 m3/seg*m

5.- Ancho de la caida

B= 0.62 m

B= 0.60 m Adoptado

6.- Calculo de la profundidad critica

q= 0.833 m3/seg*m

dc= 0.414 m

7.- Calculo de las profundidades antes y despues del Resalto (Tabla 1):

F/dc = 4.97F/dc

0 1

d2/d1 = 6.55 Obtenido de la tabla d2/d1 d1/d0

d1/dc = 0.34 Obtenido de la tabla 4 9 0.281

4.966 10.207 0.260

5 10.25 0.259

d1= 0.142 m

d2= 0.929 m

8.- Calculo de la elevacion del pozo amortiguador

Previamente debe calcularse las velocidades V1 y V2

V1=Q/A1 5.873 m/s

V2=Q/A2 0.897 m/s

ELC1= 3351.106 msnm

d1= 0.142

hv1= 1.758

ELC2= 3349.206 msnm

9.- Longitud del pozo amortiguador

Lp = 3.72 m

Page 8: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

05-024Página 8

10.- Calculo del borde libre

Asumimos un valor de:

BL= 0.40 m

11.- Calculo de las transiciones

Transicion de entrada

B1= Ancho de la base mayor

B2= Ancho de la base menor

x1= 0.064 m

T1= Espejo de agua mayor

T2= Espejo de agua menor

x2= 0.506 m

Como:

LTe= 1.09 m

1.10 m Adoptado

Transicion de salida

x1= 0.101 m

x2= 0.379 m

Como:

Lte= 1.71 m

1.70 m Adoptado

13.- Cálculo de la longitud de la caida:

Como la inclinación de la caida respesto a la horizontal tiene una relación de:

Z= 1.5 :1

L= 1.94 m

1.900 m

LT e=X 2

Tang .α

LT e=X 2

Tang .α

Page 9: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

05-024Página 9

Page 10: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

DISEÑO HIDRAULICO DE RAPIDA

DATOS:

CANAL DE INGRESO CANAL DE SALIDA

Q = 0.50 m3/seg Q= 0.50 m3/seg

S = 0.003 S= 0.005

f = 0.30 m f 0.30 m

Z = 1 Z= 1

n = 0.015 n= 0.015

Angulo conver= 27.58 Elv= 2896.76 msnm

Angulo Diverg= 25

Elv0= 2903.5 msnm

1.- DIMENSIONAMIENTO DE LOS CANALES DE INGRESO Y SALIDA

AGUAS ARRIBA: AGUAS ABAJO:

A= by+zy^2

P= b+2y(1+z^2)^(1/2)

T = b+2Zy

Q = A^(5/3) x S^(1/2)/n. (P)^(2/3)

Para la condicion de maxima eficiencia hidraulica:

b/y = 2((1+Z^2)(^1/2)-Z)

b= 0.83 m 0.83 m

Resolviendo por tanteos

y= 0.45 m y= 0.41 m

0.1369 0.13697 0.1061 0.10686

Geometria del canal ingreso Geometria del canal salida

y = 0.45 m y = 0.41 m

b = 0.37 m b = 0.34 m

A = 0.37 m2 A = 0.31 m2

P = 1.64 m P = 1.5 m

T = 1.27 m T = 1.16 m

f = 0.30 m f = 0.30 m

v = 1.36 m/s v = 1.63 m/s

3.- CALCULO DEL ANCHO DE SOLERA EN LA RAPIDA Y EL TIRANTE EN LA SECCION DE CONTROL

Se aplica la ecuacion del flujo critico

A= by+zy^2 → Ac = 0.31

T = b+2Zy →Vc = 1.61 m/seg

Q2

g=Ac3

T c

Page 11: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Resolviendo por tanteos

yc = 0.40 m

0.0254841998 0.02570669817

Calculo de la Emin

Emin = yc+V2/2g 0.534

1

b = 0.29 m

Aplicando la ecuacion de Dadenkov.

b= 0.58 mYc= 0.42324390157

4.- DISEÑO DE TRANSICIONES

TRANSICION DE ENTRADA:

X1= 0.34511920665 T1= 1.27 X1= 0.34511920665

T2= 0.57976158669

X2= 0.10488079335

B1= 0.57976158669 X2= 0.10488079335

B2= 0.37

0.66 m

TRANSICION DE SALIDA

X1= 0.29011920665

X2= 0.11988079335

0.62 m

5.- CALCULO HIDRAULICO EN EL CANAL DE LA RAPIDA

CALCULO DE TIRANTES Y DISTANCIAS

Calculo de tirantes y distancias ( Para una longitud de 215m )

Considerando tramos de: 15 m 0.045

y A R V v^2/(2g) E SE

0.40 0.2336439194 0.1883304182 2.1400086131 0.2334167617 0.6364167617 0.0095452271

0.39 0.2278463036 0.1861172747 2.1944617585 0.2454466060 0.6384466060 0.0101966217

0.38 0.2220486877 0.1838440367 2.2517584102 0.2584309856 0.6414309856 0.0109133992

Como X1 > X2

LENT

Como X1 > X2

LENT

∆Z

X 1=T 1−T22

X 2=B1−B22

b=√27Q28Emin3 g

b=0 .765∗Q2 /5

Page 12: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

0.37 0.2162510718 0.1815082228 2.3121272683 0.2724736241 0.6454736241 0.0117042678

0.36 0.2104534560 0.1791072130 2.3758222344 0.2876927263 0.6506927263 0.0125793915

0.35 0.2046558401 0.1766382393 2.4431259804 0.3042234738 0.6572234738 0.0135506857

0.34 0.1988582242 0.1740983744 2.5143541431 0.3222210376 0.6652210376 0.0146321830

0.33 0.1930606084 0.1714845206 2.5898602736 0.3418642322 0.6748642322 0.0158404903

0.32 0.1872629925 0.1687933972 2.6700417062 0.3633599752 0.6863599752 0.0171953625

0.31 0.1814653766 0.1660215263 2.7553465530 0.3869487578 0.6999487578 0.0187204281

0.30 0.1756677608 0.1631652184 2.8462820828 0.4129114014 0.7159114014 0.0204441134

0.29 0.1698701449 0.1602205556 2.9434248160 0.4415774540 0.7345774540 0.0224008295

0.28 0.1640725290 0.1571833738 3.0474327600 0.4733356996 0.7563356996 0.0246325084

0.27 0.1582749132 0.1540492432 3.1590603337 0.5086474104 0.7816474104 0.0271906089

0.26 0.1524772973 0.1508134464 3.2791766962 0.5480631909 0.8110631909 0.0301387616

0.25 0.1466796814 0.1474709551 3.4087884233 0.5922445726 0.8452445726 0.0335562911

0.24 0.1408820656 0.1440164037 3.5490677823 0.6419919533 0.8849919533 0.0375429582

0.23 0.1350844497 0.1404440607 3.7013882880 0.6982811039 0.9312811039 0.0422254196

0.22 0.1292868338 0.1367477971 3.8673698255 0.7623113847 0.9853113847 0.0477661394

0.21 0.1234892180 0.1329210511 4.0489364840 0.8355701657 1.0485701657 0.0543758539

0.20 0.1176916021 0.1289567892 4.2483914832 0.9199199895 1.1229199895 0.0623312680

0.19 0.1118939862 0.1248474633 4.4685153943 1.0177181360 1.2107181360 0.0720005927

0.18 0.1060963704 0.1205849625 4.7126965634 1.1319831243 1.3149831243 0.0838810652

0.17 0.1002987545 0.1161605597 4.9851067693 1.2666304537 1.4396304537 0.0986551706

0.16 0.0945011386 0.1115648522 5.2909415405 1.4268125578 1.5898125578 0.1172767490

6.- Calculo del borde libre en la seccion de control

BL 0.64363191673

7.- Calculo de la profundidad del tanque amortiguador

V^2/(2g) 1.05789095502 Y 0.1893

Cota fondo 2897 A 0.10974886836

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

5ENERGIA VS TIRANTE

Column IColumn G

Tirante

Ener

gia

Page 13: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Eesp 1.24719095502 V 4.55585563177

2898.24719096

Calculo de la curva de elevacion-tirantes

y A V V^2/(2g) E

0.12 0.0695713904 7.18686225911 2.63256825339 2.75256825339

0.13 0.07536900627 6.63402670072 2.24313507981 2.37313507981

0.14 0.08116662214 6.16016765067 1.934131778 2.074131778

0.15 0.086964238 5.74948980729 1.68484368217 1.83484368217

0.16 0.09276185387 5.39014669433 1.48081964253 1.64081964253

0.17 0.09855946974 5.07307924173 1.31172951034 1.48172951034

0.18 0.1043570856 4.79124150607 1.17003033484 1.35003033484

Curva Elevacion-tirante conjugado menor Eiv lineadeenerg 2897.30358113

y1 y2 v2 V2^2/(2g) E Elevacion del fondo del tanque - E

0.1 1.18242010449 0.72937145421 0.02711430776 1.20953441225 2896.20046559

0.2 0.77645858828 1.1107140601 0.06287898692 0.8393375752 2896.57066242

0.3 0.57660381547 1.49569504738 0.11402159402 0.69062540949 2896.71937459

0.4 0.44737147642 1.92775694594 0.18941115406 0.63678263048 2896.77321737

y1 0.145

y2 0.95269329597

7, Calculo de la longitud del colchon

L 4.03846647985 m

Elv linea de energia

2896.1 2896.2 2896.3 2896.4 2896.5 2896.6 2896.7 2896.8 2896.9 28970.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

Column C

Page 14: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION
Page 15: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

DISEÑO HIDRAULICO DE RAPIDA

Page 16: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

CALCULO HIDRAULICO EN EL CANAL DE LA RAPIDA

E+∆Hf

0.6364167617

0.0493546220 0.6878012280

0.0527750522 0.6942060378

∆Hf

L=X 2tg α

Page 17: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

0.0565441675 0.7020177916

0.0607091483 0.7114018746

0.0653251931 0.7225486669

0.0704571719 0.7356782094

0.0761816834 0.7510459157

0.0825896322 0.7689496073

0.0897894765 0.7897382342

0.0979113536 0.8138227550

0.1071123573 0.8416898113

0.1175833449 0.8739190446

0.1295577934 0.9112052038

0.1433234263 0.9543866172

0.1592376318 1.0044822044

0.1777481234 1.0627400766

0.1994209445 1.1307020484

0.2249788974 1.2102902821

0.2553549832 1.3039251489

0.2917678048 1.4146877943

0.3358296517 1.5465477877

0.3897041446 1.7046872689

0.4563405895 1.8959710432

0.5398297990 2.1296423568

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80

5ENERGIA VS TIRANTE

Column IColumn G

Tirante

Ener

gia

0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.450.0000000000

0.2000000000

0.4000000000

0.6000000000

0.8000000000

1.0000000000

1.2000000000

1.4000000000

1.6000000000

1.8000000000

0.6572234738

Page 18: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Elv-E

2895.494622895.874062896.173062896.412352896.606372896.765462896.89716

Elevacion del fondo del tanque - E

2896.1 2896.2 2896.3 2896.4 2896.5 2896.6 2896.7 2896.8 2896.9 28970.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

Column C

Page 19: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.450.0000000000

0.2000000000

0.4000000000

0.6000000000

0.8000000000

1.0000000000

1.2000000000

1.4000000000

1.6000000000

1.8000000000

0.6572234738

Page 20: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

CAIDA INCLINADA EN CANAL REVESTIDO EN CONCRETO

i 0 1 2

N.E.

hvi hvo

c. A c. B H

yi yo

hv2

1 hv1

hc Z

y2

y1 c.C c. D

canal Lte Lc Lp

A. Arriba

Características del Canal Aguas Arriba Características del Canal Aguas Abajo

Q = 6.00 yi = 1.0512

bi = 1.50 2.33 = vi = 1.86 2.33 =

Si = 0.0013 Asumiendo Y = 1.0512 hvi = 0.18 Asumiendo y3 = 1.0512

n = 0.014 2.33 O.K.! Fi = 0.71 2.33 O.K.!

zi = 1.5 b.l. = 0.35

C. A = 149.280 ms.n.m Hi = 1.40

C. B = 149.271 ms.n.m Hi = 1.40

Cálculo de Ancho de Poza de Disipación (B)

B = 2.86 m Asumimos :

Longitud de transición de entrada (Lte) y salida (Lts)

Lte (m) : [((bi / 2) + zi * Hi) - B / 2] / [tan( 12°30' )] Lte = 1.35 Asumimos :

Lts (m) : [((b3 / 2) + z3 * H3) - B / 2] / [tan( 12°30' )] Lts = 1.35 Asumimos :

Pendiente en el tramo de transición : (C.A - C.B) / Lte St = 0.006

El tramo inclinado tendrá una pendiente : Z = 2

Ancho de Poza de Disipación (m) : B = 3.00 m

Tirante Crítico (yc)

Q*n / S1/2 = [A5 / P2 ]1/3 Q*n / S31/2 = [A5 / P2 ]1/3

= [A5 / P2 ]1/3 [A5 / P2 ]1/3

B (m) = [18.78 * (Q)1/2 ] / (10.11 + Q)

Page 21: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Caudal unitario (m3/s-m) : Q / B q = 2.00 m3/seg/m

yc = 0.74 m

B = 3.00 m

vc (m/s) = Q / (yc * B) vc = 2.7 m

hvc (m) vc^2 / (2*g) hvc = 0.37 m

hm = 0.99 Asumimos :

Niveles de Energía en cada una de las Secciones

i - 0 ( Inicio de transición de entrada y Fin de transición de entrada y/o Inicio de tramo inclinado )

E.i (msnm) = E.0 (msnm)

yi + 1.1 * hvi = yo + 1.1 * hvo donde : hvo =

1.249 = yo + 0.22 hvo = 0.204

La ecuacion anterior se resuelve por tanteos

Asumiendo : yo = 1.05

E.0 = 1.249 = 1.249

vo (m/s) : Q / (yo * B) vo = 1.91

hvo = 0.19

0 - 1 ( Fin de transición de entrada o Inicio de tramo inclinado y Fin de tramo inclinado )

E.0 (msnm) = E.1 (msnm) no se asumiran pérdidas

Caso I : No se conoce Altura de Caída

Cuando se tiene este caso los valores del N° de Froude deben de ser > = que 5.5 para obtener un buen salto hidráulico

Asumiendo : F = 5.5

= de donde :

tirante conjugado menor (y1)

y1 (m) y1 = 0.24 m

v1 (m/s) : Q / (y1 * B) v1 = 8.33 m/seg

hv1 = 3.54 m

yo + hvo + hc = y1 + hv1

hc (m) : (y1 + hv1) - (yo + hvo) hc = 2.54 m

Tirante conjugado mayor (y2)

yc (m) = ( q2 / g )1/3

Altura de muros en el tramo inclinado (m) : 4*yc/3

Secciones :

[Q2 /(B*yo)2 ] / (2*g)

/ yo2 / yo2

hvo (m) vo2 / (2*g)

Secciones :

F2 : v12 / (g * y1) Q2 / ((B2 * y13 * g)

[Q2 / (F2 * B2 * g)]1/3

hv1 (m) : v12 / (2*g)

Altura de Caída : (hc)

Page 22: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

y2 = 1.726504 m

v2 (m/s) = Q / (y2 * B) v2 = 1.16 m/seg

hv2 = 0.07 m

Tramo en contrapendiente

h' (m) : ( y2 + hv2 ) - ( y3 + hv3 ) h' = 0.67 m

Caso II : Se conoce Altura de Caída

Igualamos Ei = E0

N.E.i = N.E.0

c. A + yi + 1.1 * hvi = c. B + yo + 1.1 * hvo

c. B (msnm) : [ ( c. A + yi + 1.1 * hvi ) - ( yo + 1.1 * hvo ) ]

c. B = 149.271

Niveles de Energía Aguas Arriba y Aguas Abajo

H (m) : (c.B + yo + hvo) - (c.E + y3 + hv3) H = 1.750 m

Cálculo de los tirantes conjugados ( y1 e y2, menor y mayor respectivamente)

El cuadro de relación de pérdidas de energía en función de la relación H / yc se tiene :

H / yc = 2.36 { y1 / yc = 0.338 y1 = 0.25 m

{ y2 / y1 = 6.73 y2 = 1.68 m

N° F = 5.11

Características de la Sección 1

y1 = 0.250

E.1 = 3.512

v1 (m/s) : Q / (y1 * B) v1 = 8.00

hv1 = 3.26

F = 5.11

Características de la Sección 2

y2 = 1.68

E.2 = 1.752

v2 (m/s) : Q / (y2 * B) v2 = 1.19

hv2 = 0.07

Condición del Salto Hidráulico

hv2 (m) v22 / (2*g)

Altura del Umbral : ( h' )

Cálculo de cota B : (c. B)

Energía (Kg-m/m) : y1 + [Q / (B * y1)]2 / (2 * g)

hv1 (m) : v12 / (2 * g)

Energía (Kg-m/m) : y2 + [Q / (B * y2)]2 / (2*g)

hv2 (m) : v22 / (2*g)

Page 23: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Para que el salto hidráulico se produzca en la poza, se debe cumplir con :

H + yo > y2 2.799 > 1.68

h' (m) : ( y2 + hv2 ) - ( y3 + hv3 ) h' = 0.519

Las cotas c. C y c. D, son iguales por tener el fondo de la poza igual nivel

N.E.2 = N.E.3

c. C + y2 + hv2 = c. E + y3 + hv3

c. C (msnm) = [ ( c. E + y3 + hv3 ) - ( y2 + hv2 ) ]

c. C = c. D = 147.011

Verificación de los Niveles de Energía

Para asegurar que el resalto esté contenido dentro de la poza de disipación, se verifica que el nivel de energía en la sección 2

del resalto hidráulico (flujo sub-crítico) es < = que el nivel de energía en la sección 3 o sea en el canal aguas abajo de la caída

inclinada

c. C + y2 + hv2 < = c. E + y3 + hv3

148.761 < = 148.761

Poza Disipadora

Como el N° de Froude es F1 = 5.11 > 4.50 y v1 = 8.00 < 15.00

1.02 * y2, (m) y2 = 1.71

b.l (m) : 0.1 * ( v1 + y2) b.l = 0.97

hp (m) : y2 + b.l hp = 2.68

Asumimos : hp = 2.70

Lti (m) : (c.A - c.E) * Z Lti = 3.50

Altura del Umbral : ( h' )

Cálculo de cota C y D : (c. C y c. D)

el tipo de estanque a usar es del tipo II , motivo por el cual el valor del tirante conjugado mayor debe ser aumentado en 2%

Bordo Libre en la Poza de Disipación : (b.l)

Profundidad de Poza Disipadora : ( hp )

Longitud de tramo inclinado : (Lti)

Page 24: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Diseño de la Trayectoria de la Caída

Por ser el caudal Q > 1.0 m3/s, consideraremos que la trayectoria será de forma parabólica :

Angulo de la gradiente del piso en el inicio de la trayectoria : Øo ------> tan Øo = st

st = tanØo = 0.00600

Øo = 0.3438 °

Para ángulos : Øo < = 6 ° ó Pendientes en el tramo antes de la trayectoria S < =

cos Øo = 1.0

Angulo de la gradiente del piso en el final de la trayectoria : ØL ------> tan ØL = 1 / Z

tan ØL = 0.50

K = Es proporción de gravedad que produce la aceleración vertical, este valor está limitado : K < =

K = 0.50

Longitud horizontal medida desde el origen hacia el fin de la trayectoria (m)

LT = 0.38

Asumimos: LT = 0.40

Coordenadas de Puntos en la Trayectoria

Distancia horizontal medida desde el origen hacia un punto sobre la trayectoria (m)

Distancia vertical medida desde el origen hacia el punto X en la trayectoria (m)

En la práctica para caudales pequeños Q < = 1.0 m3/s, se traza una

curva circular obteniendo el boleo de la arista con datos :

LT =

Radio de la curva del piso (m)

R = R = 0.74

Dada una distancia horizontal X = 0.30 m. medida desde el origen de la

LT (m) : (tan ØL - tan Øo) * 2 * hvo * cos2 Øo / K

Distancia horizontal (X)

Cálculo de la distancia vertical (Y)

Y (m) = X * tan Øo + [(K * X2 ) / (4 * hvo * cos2 Øo)]

vo2 / (K * g * cos Øo)

Page 25: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

trayectoria con un ángulo (ß / 2), se tiene que :

tan (ß / 2) = X / R ------> ß = 2 * atan (X / R) ß = 43.9 ° LT =

Angulo de la curva del piso (°) : Asumimos : ß = 28.5 °

Longitud horizontal de la trayectoria : tan ß * R L = 0.40

L

0.3

R =

ß

Estanque Amortiguador tipo II y/o Poza Disipadora

Como el N° de Froude es = 5.11 , valor mayor que 4.5, y velocidad = 8 , menor de 15 m/s, se usará el Estanque tipo II

cuyas características se obtienen del cuadro correspondiente

2.34 4.00

Asumimos : 4.00

Bloques del Canal de Descarga

Altura de bloque (m) : h1 = y1= 0.250 h1 = 0.250

Asumimos : h1 = 0.30

Ancho de bloque (m) : a1 = y1 = 0.250 a1 = 0.250

Asumimos : a1 = 0.30

Separación entre bloques (m) : s1 = y1 = 0.250 s1 = 0.250

Asumimos : s1 = 0.30

Separación entre bloque y muro lateral de estanque (m)

s2 = 0.5 * y1 s2 = 0.13

Asumimos : s2 = 0.15

Bloques Amortiguadores

Altura d' bloque (m):h3/y1= 1.49 y1 = 0.250 h3 = 0.37

Asumimos : h3 = 0.40

Ancho de bloque (m) : aa1 = 0.75 * h3 aa1 = 0.30

Asumimos : aa1 = 0.30

Longitud del Estanque (m) : LII / y2 = L II =

L II =

Page 26: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Separación entre bloques (m) : sm1 = 0.75 * h3 sm1 = 0.30

Asumimos : sm1 = 0.30

Separación entre bloque y muro lateral de estanque (m)

sm2 = 0.375 * h3 sm2 = 0.15

Asumimos : sm2 = 0.15

Ancho superior del bloque (m) as = 0.2 * h3 as = 0.08

Asumimos : as = 0.10

Talud del bloque : Zm Zm = 1

Distancia entre los bloques del canal de descarga

y los bloques amortiguadores (m) dm = 0.8 * y2 dm = 1.37

Asumimos : dm = 1.40

Umbral 147.011

Altura d' Umbral (m):h4/y1= 1.27 y1 = 0.250 h4 = 0.32

Asumimos : h4 = 0.35

Asumimos : h4 = 0.519

Talud de umbral : Zu Zu = 2

Cálculo Estructural de la Poza Disipadora

Caso I

La poza disipadora se encuentra sin agua, con relleno a ambos lados de los muros laterales y el nivel freático en la cota

más alta obnservada en campo

Espesor de muros y/o losa

Espesor de muro (m) : d1 : hp / 15 d1 = 0.180

Asumimos : d1 = 0.20

Espesor de losa (m) : d2 : hp / 15 d2 = 0.180

Page 27: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Asumimos : d2 = 0.20

Sobrecarga por tránsito semitrayler HS-20 w = 330 Kg/m2

Ps2

Ps1

hp P2 P3 Ps3

h1 Ps4

h4

d2 B A

P1 h1 =

B / 2 d1 x h2 =

h3 =

h4 =

Q q = da * (hp + d2) h5 =

nota : m =

m =

Datos

Textura del suelo T = Suelo Arenoso Pedregoso

Peso unitario del agua (Kg/m3) da = 1000

Peso Unitario del material seco (Kg/m3) ds = 1800

Peso Unitario del material bajo agua (Kg/m3)

ds - m * da dsat = 1200

Profundidad de poza disipadora (m) hp = 2.70

Profundidad del nivel freático (m) : hp - ha hnf = 2.20

Altura de agua en el suelo (m) : hp - hnf ha = 0.50

Angulo de fricción Interna (°) Ø = 40

Capacidad Portante del suelo (seco) : (Kg/cm2) Cc = 1.00

Capacidad Portante del suelo (saturado) : (Kg/cm2) Csat = 0.50

Peso específico del concreto (Kg/m3), cem. tipo I dc = 2400

Resistencia del concreto (Kg/cm2) f 'c = 210

Fluencia del Acero (Kg/cm2) fy = 4200

Recubrimiento para muros y losa (m) r = 0.04

Factor de Presión Neutra : ( 1 - senoØ) Yn = 0.36

Ancho de "Oreja" (m) x = 0.30

Altura de agua en la estructura (m) y = 0.00

Supresión (Kg/m2) : da * (y + d2) q = 200.00

Ancho de cimentación (m) : B + 2 * d1 + 2 * x Ac = 4.00

Page 28: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Presión Neutra del Suelo (Kg/m)

Ps1 : Yn * w * hp Ps1 = 321

Ps2 : Ps2 = 1568

Ps3 : Yn * ds * (hp - ha) * ha Ps3 = 713

Ps4 : Ps4 = 54

Presión del agua (Kg/m)

Pa : Pa = 125

Momentos

MA (Kg-m/m) = [ (Pa + Ps4) * (ha / 3) + Ps1 * (hp / 2) + Ps2 * [(hp + 2 * ha) / 3] + Ps3 * (ha / 2) ]

MA = 2575

MB (Kg-m/m) = MA -

MB = -3225

Seguridad Contra la Sub-presión

P1 (Kg/m) : (B / 2 + d1 + x) * d2 * dc P1 = 960

P2 (Kg/m) : hp * d1 * dc P2 = 1296

P3 (Kg/m) : [x * ha) * dsat + (x * (hp - ha)] * ds + x * w

P3 = 1467

Supresión

Q (Kg/m) : q * (B + 2 * d1 + 2 * x) Q = 800

1.1 )

F : 2 * (P1 + P2 + P3) / Q F = 9.31 > = 1.1

En este caso se prueba aumentando el ancho de la "oreja" y/o el espesor de la losa ó muros

Ct (Kg/cm2) : [2 * (P1 +P2 + P3) - Q ] / [ (B + 2 * d1 + 2 * x) * 10000]

Ct = 0.17

(1 / 2) * Yn * ds * (hp - ha)2

(1 / 2) * Yn * dsat * ha2

(1 / 2) * da * ha2

[ (1 / 8) * q * (B + 2 * d1 + 2 * x)2 ]

Factor de Seguridad : ( F > =

Presión de la Estructura sobre el suelo : (Ct)

Page 29: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

2.0 )

FS : Csat / Ct FS = 2.94 > = 2.00

Se colocaran lloradores en los muros laterales de la poza disipadora; ubicados a 0.70 m de altura y distanciados cada 0.50m

alternadamente

Caso II

La poza de disipación está con agua hasta la cota superior del muro lateral, con relleno a ambos lados de los muros,

pero con el nivel freático por debajo de la cimentación de la estructura.

q = da * hp w = 330 Kg/m2

Q

hp P2 P3

Pa Ps2

hp/2

hp/3

d2 B A

P1

B / 2 d1 x

Supresión (Kg/m2) : da * hp q = 2,700.00

Ancho de cimentación (m) : B + 2 * d1 + 2 * x Ac = 4.00

Factor de Seguridad : ( FS > =

Ps1

Page 30: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Presión Neutra del Suelo (Kg/m)

Ps1 : Yn * w * hp Ps1 = 321

Ps2 : Ps2 = 2362

Presión del agua (Kg/m)

Pa : Pa = 3645

Momentos

MA (Kg-m/m) : (1/3) * hp * Pa - [(hp / 2) * Ps1 + (hp / 3) * Ps2]

MA = 721

MB (Kg-m/m) : MB = 3759

Peso de la Estructura (Kg/m)

P1 : (B / 2 + d1 + x) * d2 * dc P1 = 960

P2 : hp * d1 * dc P2 = 1296

P3 : x * hp * ds + x * w P3 = 1557

Supresión

Q (Kg/m) : hp * B * da Q = 8100

1.1 )

F : 2 * (P1 + P2 + P3) / Q F = 0.94 < = 1.1

Ct (Kg/cm2) : [2 * (P1 +P2 + P3) + Q ] / [ (B + 2 * d1 + 2 * x) * 10000]

Ct = 0.39

2.0 )

FS : Cc / Ct FS = 2.56 > = 2.00

Caso III

La poza de disipación está con agua hasta la cota superior del muro lateral, sin relleno lateral; con nivel freático por debajo de

la cimentación de la estructura.

(1 / 2) * Yn * ds * (hp)2

(1 / 2) * da * hp2

- MA + (1/8) * q * B2

Factor de Seguridad :(F >=

Presión de la Estructura sobre el suelo : (Ct)

Factor de Seguridad : ( FS > =

Page 31: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

q = da * hp

Q

hp P2

Pa

hp/3

d2 B A

P1

B / 2 d1 x

Supresión (Kg/m2) : da * hp q = 2,700.00

Ancho de cimentación (m) : B + 2 * d1 + 2 * x Ac = 4.00

Presión del agua (Kg/m)

Pa : Pa = 3645

Momentos

MA (Kg-m/m) : (1 / 3) * hp * Pa MA = 3281

MB (Kg-m/m) : MB = -244

Peso de la Estructura (Kg/m)

P1 : (B / 2 + d1 + x) * d2 * dc P1 = 960

P2 : hp * d1 * dc P2 = 1296

Supresión

Q (Kg/m) : hp * B * da Q = 8100

1.1 )

F : 2 * (P1 + P2) / Q F = 0.56 < = 1.1

(1 / 2) * da * hp2

- MA + (1 / 8) * q * B2

Factor de Seguridad : ( F > =

Presión de la Estructura sobre el suelo : (Ct)

Page 32: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Ct (Kg/cm2) : [2 * (P1 +P2 + P3) + Q ] / [ (B + 2 * d1 + 2 * x) * 10000]

Ct = 0.32

2.0 )

FS : Cc / Ct FS = 3.13 > = 2.00

RESUMEN DE MOMENTOS

{ MA = 2575

Caso I {

{ MB = -3225

{ MA = 721

Caso II {

{ MB = 3759

{ MA = 3281

Caso III {

{ MB = -244

Momentos con cuyos valores haremos los calculos estructurales :

MA = 3281

MB = 3759

Metro lineal de losa y/o muro, (m) b = 1

Módulo de elasticidad del acero (Kg/m2) Es = 2100000

Módulo de elasticidad del concreto (Kg/m2), Ec =

Ec = 217371

Esfuerzo del concreto (Kg/m2) : 0.4 * f 'c Fc = 84

Esfuerzo del acero (Kg/m2) : 0.4 * f y Fs = 1680

r : Fs / Fc r = 20

n : Es / Ec n = 10

k : n / (n + r) k = 0.33

j : 1 - k / 3 j = 0.89

Para nuestro caso, tomaremos el momento en el punto A del Caso I por ser mayor que el del Caso II

dum = 16

Asumiendo du = 20 cm, para 20 cm que es el espesor, nos da un recubrimiento que excede

Factor de Seguridad : ( FS > =

15000 * (f 'c)1/2

Determinación del peralte útil del muro (dum)

dum (cm) : [ 2 * MA / ( Fc * k * j * b)]1/2

Page 33: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

a los 3 cm mínimos solicitados

Diseño por Carga de Servicio

La estructura se diseñará por el método de carga de servicio por estar ésta en contacto con el agua

Area de Acero por metro de ancho de Muro

El área de acero por metro de ancho de muro para diseño por carga de servicio sería:

Asm (cm2) : MA / ( Fs * j * b) Asm= 2.19

Acero vertical cara exterior (contacto con el relleno lateral) 2.19 Ø 1/2" @ 0.25 m

Acero Minimo

asmmín (cm2) : 0.0015 * b * dum asmmín = 3.00

Acero vertical cara interior (contacto con el agua) 3.00 Ø 1/2" @ 0.25 m

Acero de Temperatura

Atm (cm2) : 0.0025 * b * d1 Atm = 5.00

Acero horizontal al sentido del flujo en ambas caras : Atm = 5.00 Ø 1/2" @ 0.25 m

Para nuestro caso, tomaremos el momento en el punto B del Caso I por ser mayor que el del Caso II

dul = 17

Asumiendo du = 20 cm, para 20 cm que es el espesor, nos da un recubrimiento que excede

a los 3 cm mínimos solicitados

Area de Acero por metro de ancho de Losa

El área de acero por metro de ancho de losa para diseño por carga de servicio sería:

Asl (cm2) : MB / ( Fs * j * b) Asl = 2.51

Acero perpendicular al sentido del flujo en la cara inferior 2.51 Ø 1/2" @ 0.25 m

Acero Minimo

aslmín (cm2) : 0.0017 * b * dul aslmín = 3.4

Determinación del peralte útil de losa (dul)

dul (cm) : [ 2 * MB / ( Fc * k * j * b)]1/2

Page 34: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Acero perpendicular al sentido del flujo en la cara superior 3.4 Ø 1/2" @ 0.25 m

Acero de Temperatura

Atl (cm2) : 0.0018 * b * d2 Atl = 3.60

Acero paralelo al sentido del flujo en ambas caras : Atl = 3.60 Ø 1/2" @ 0.25 m

Ø 1/2" @ 0.25 m

Ø 1/2" @ 0.25 m Ø 1/2" @ 0.25 m

Ø 1/2" @ 0.25 m

0.60 m 0.20 m

Ø 1/2" @ 0.25 m Ø 1/2" @ 0.25 m

B / 2 = 1.50 d1 = 0.20 x = 0.30

SECCION TRANSVERSAL : POZA DISIPADORA DE ENERGIA

Page 35: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

CAIDA INCLINADA EN CANAL REVESTIDO EN CONCRETOPág. 1 RELACION ENTRE PERDIDAS DE ENERGIA, TIRANTE CRITICO Y

3 TIRANTES DE AGUA DE RESALTO (AGUAS ARRIBA Y ABAJO)

PARA RESALTOS HIDRAULICOS EN CANALES RECTANGULARES CON RASANTE HORIZONTAL

k = y2 / y1

F 0.00 0.01

H / yc y2 / y1 y1 / yc H / yc y2 / y1 y1 / yc

N.E. 1.00 0.00 1.00 1.000 0.00 1.01 0.995

hv3 1.10 0.00 1.13 0.940 0.00 1.15 0.932

1.20 0.00 1.27 0.885 0.00 1.28 0.882

c. E 1.30 0.01 1.41 0.838 0.01 1.42 0.835

y3 1.40 0.02 1.54 0.800 0.02 1.56 0.794

1.50 0.04 1.68 0.763 0.04 1.69 0.761

1.60 0.06 1.82 0.730 0.06 1.83 0.728

1.70 0.08 1.96 0.701 0.08 1.97 0.699

1.80 0.10 2.09 0.677 0.11 2.11 0.673

Lts canal 1.90 0.14 2.23 0.652 0.14 2.25 0.649

A. Abajo 2.00 0.17 2.37 0.630 0.18 2.39 0.627

2.10 0.21 2.51 0.610 0.21 2.53 0.607

Características del Canal Aguas Abajo 2.20 0.25 2.65 0.591 0.26 2.67 0.589

2.30 0.30 2.79 0.574 0.30 2.80 0.573

Q = 6.00 y3 = 1.05 2.40 0.34 2.93 0.558 0.35 2.94 0.557

b3 = 1.50 v3 = 1.86 2.50 0.39 3.07 0.543 0.40 3.08 0.542

S3 = 0.0013 hv3 = 0.18 2.60 0.44 3.21 0.529 0.45 3.22 0.528

n = 0.014 F3 = 0.71 2.70 0.50 3.35 0.516 0.50 3.36 0.515

z3 = 1.5 b.l. = 0.35 2.80 0.56 3.49 0.503 0.57 3.51 0.502

c. E = 147.53 ms.n.m H3 = 1.40 2.90 0.62 3.63 0.492 0.62 3.65 0.490

c. C = c. D = 147.011 H3 = 1.40 3.00 0.68 3.77 0.481 0.69 3.79 0.479

3.10 0.74 3.91 0.471 0.75 3.93 0.469

3.20 0.81 4.05 0.461 0.82 4.07 0.459

3.30 0.87 4.19 0.451 0.88 4.21 0.450

B = 3.00 m 3.40 0.94 4.33 0.443 0.95 4.35 0.441

3.50 1.01 4.47 0.434 1.02 4.49 0.433

3.60 1.09 4.62 0.425 1.10 4.63 0.425

3.70 1.17 4.76 0.418 1.17 4.77 0.417

Lt = 1.50 m 3.80 1.24 4.90 0.411 1.25 4.91 0.410

3.90 1.32 5.04 0.404 1.33 5.05 0.403

Lt = 1.50 m 4.00 1.40 5.18 0.397 1.40 5.19 0.396

4.10 1.48 5.32 0.390 1.48 5.33 0.390

4.20 1.56 5.46 0.384 1.57 5.47 0.384

4.30 1.64 5.60 0.378 1.66 5.62 0.377

4.40 1.73 5.74 0.373 1.74 5.76 0.372

4.50 1.81 5.88 0.367 1.83 5.90 0.366

4.60 1.90 6.02 0.362 1.91 6.04 0.361

4.70 1.99 6.17 0.356 2.00 6.18 0.356

4.80 2.08 6.31 0.351 2.09 6.32 0.351

H / yc = [(K - 1)3 / (4 * K)] * [2 / (K * (K + 1))]1/3

Page 36: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

4.90 2.17 6.45 0.347 2.18 6.46 0.346

5.00 2.27 6.59 0.342 2.27 6.60 0.342

5.10 2.36 6.73 0.338 2.37 6.74 0.337

5.20 2.45 6.87 0.333 2.46 6.88 0.333

5.30 2.55 7.01 0.329 2.56 7.03 0.328

5.40 2.64 7.15 0.325 2.66 7.17 0.324

hm = 1.10 5.50 2.74 7.29 0.321 2.75 7.31 0.321

5.60 2.84 7.44 0.317 2.85 7.45 0.317

5.70 2.94 7.58 0.313 2.95 7.59 0.313

5.80 3.04 7.72 0.310 3.05 7.73 0.309

5.90 3.14 7.86 0.306 3.15 7.87 0.306

6.00 3.25 8.00 0.303 3.25 8.01 0.303

6.10 3.35 8.14 0.300 3.36 8.16 0.299

6.20 3.45 8.28 0.296 3.47 8.30 0.296

6.30 3.56 8.42 0.293 3.57 8.44 0.293

6.40 3.66 8.56 0.290 3.68 8.58 0.290

6.50 3.78 8.71 0.287 3.78 8.72 0.287

6.60 3.88 8.85 0.284 3.89 8.86 0.284

Pág. 2 6.70 3.99 8.99 0.281 4.00 9.00 0.281

6.80 4.10 9.13 0.279 4.11 9.14 0.278

O.K.! 6.90 4.21 9.27 0.276 4.22 9.28 0.276

7.00 4.32 9.41 0.273 4.33 9.43 0.273

7.10 4.43 9.55 0.271 4.45 9.57 0.270

7.20 4.54 9.69 0.268 4.56 9.71 0.268

7.30 4.66 9.84 0.266 4.67 9.85 0.265

7.40 4.78 9.98 0.263 4.78 9.99 0.263

7.50 4.89 10.12 0.261 4.90 10.13 0.261

7.60 5.01 10.26 0.259 5.01 10.27 0.259

7.70 5.12 10.40 0.256 5.14 10.42 0.256

7.80 5.24 10.54 0.254 5.25 10.56 0.254

7.90 5.35 10.68 0.252 5.37 10.70 0.252

8.00 5.47 10.82 0.250 5.49 10.84 0.250

8.10 5.60 10.97 0.248 5.61 10.98 0.248

8.20 5.72 11.11 0.246 5.73 11.12 0.246

8.30 5.84 11.25 0.244 5.85 11.26 0.244

8.40 5.96 11.39 0.242 5.97 11.40 0.242

8.50 6.08 11.53 0.240 6.10 11.55 0.240

8.60 6.20 11.67 0.238 6.22 11.69 0.238

8.70 6.32 11.81 0.236 6.34 11.83 0.236

8.80 6.45 11.96 0.235 6.46 11.97 0.234

8.90 6.58 12.10 0.233 6.59 12.11 0.233

9.00 6.70 12.24 0.231 6.71 12.25 0.231

9.10 6.83 12.38 0.229 6.84 12.39 0.229

9.20 6.95 12.52 0.228 6.96 12.53 0.228

9.30 7.08 12.66 0.226 7.10 12.68 0.226

9.40 7.21 12.80 0.225 7.22 12.82 0.224

9.50 7.33 12.94 0.223 7.35 12.96 0.223

Page 37: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

9.60 7.47 13.09 0.221 7.48 13.10 0.221

10.30 8.38 14.07 0.211 8.40 14.09 0.211

10.40 8.52 14.22 0.210 8.53 14.23 0.210

10.50 8.66 14.36 0.209 8.67 14.37 0.208

10.60 8.79 14.50 0.207 8.80 14.51 0.207

10.70 8.92 14.64 0.206 8.93 14.65 0.206

10.80 9.06 14.78 0.205 9.08 14.80 0.205

10.90 9.19 14.92 0.203 9.21 14.94 0.203

11.00 9.33 15.06 0.202 9.35 15.08 0.202

11.10 9.48 15.21 0.201 9.49 15.22 0.201

11.20 9.61 15.35 0.200 9.62 15.36 0.200

11.30 9.75 15.49 0.199 9.76 15.50 0.198

11.40 9.89 15.63 0.197 9.90 15.64 0.197

11.50 10.03 15.77 0.196 10.05 15.79 0.196

11.60 10.17 15.91 0.195 10.18 15.93 0.195

11.70 10.30 16.05 0.194 10.32 16.07 0.194

11.80 10.45 16.20 0.193 10.46 16.21 0.193

11.90 10.59 16.34 0.192 10.60 16.35 0.192

12.00 10.74 16.48 0.191 10.75 16.49 0.191

12.10 10.88 16.62 0.190 10.89 16.63 0.190

12.20 11.02 16.76 0.189 11.03 16.77 0.189

12.30 11.16 16.90 0.188 11.18 16.92 0.188

12.40 11.30 17.04 0.187 11.32 17.06 0.187

12.50 11.45 17.18 0.186 11.47 17.20 0.186

12.60 11.60 17.33 0.185 11.61 17.34 0.185

12.70 11.74 17.47 0.184 11.75 17.48 0.184

12.80 11.89 17.61 0.183 11.90 17.62 0.183

12.90 12.03 17.75 0.182 12.04 17.76 0.182

13.00 12.18 17.89 0.181 12.20 17.91 0.181

13.10 12.32 18.03 0.180 12.35 18.05 0.180

Pág. 3 13.20 12.47 18.17 0.179 12.49 18.19 0.179

13.30 12.63 18.32 0.178 12.64 18.33 0.178

13.40 12.78 18.46 0.177 12.79 18.47 0.177

13.50 12.92 18.60 0.176 12.93 18.61 0.176

13.60 13.07 18.74 0.176 13.08 18.75 0.175

13.70 13.22 18.88 0.175 13.24 18.90 0.175

13.80 13.37 19.02 0.174 13.39 19.04 0.174

13.90 13.52 19.16 0.173 13.54 19.18 0.173

14.00 13.68 19.31 0.172 13.69 19.32 0.172

14.10 13.83 19.45 0.171 13.84 19.46 0.171

14.20 13.98 19.59 0.171 13.99 19.60 0.170

14.30 14.13 19.73 0.170 14.14 19.74 0.170

14.40 14.28 19.87 0.169 14.29 19.88 0.169

14.50 14.44 20.01 0.168 14.46 20.03 0.168

14.60 14.59 20.15 0.167 14.61 20.17 0.167

14.70 14.74 20.29 0.167 14.76 20.31 0.167

14.80 14.90 20.44 0.166 14.92 20.45 0.166

Page 38: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

14.90 15.06 20.58 0.165 15.07 20.59 0.165

15.00 15.21 20.72 0.164 15.22 20.73 0.164

O.K.! H / yc 2.36 F H/yc F

F 4.74 5.50 2.74 5.50

F 2.36 5.49

F 4.74 0.01

0.760

y1/yc

O.K

m/s

ESTANQUE TIPO I :

Número de FROUDE entre 2.5 y 4.5

F F FL I / y2 L I / y2

Page 39: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Pág. 4

1.80 4.05 2.90 5.20 4.00

1.90 4.20 3.00 5.26 4.10

2.00 4.30 3.10 5.31 4.20

2.10 4.40 3.20 5.40 4.30

2.20 4.55 3.30 5.48 4.40

2.30 4.60 3.40 5.52 4.50

2.40 4.72 3.50 5.60 4.60

2.50 4.80 3.60 5.63 4.70

2.60 4.92 3.70 5.69 4.80

2.70 5.00 3.80 5.73 4.90

0.105 , se tiene que : 2.80 5.09 3.90 5.75 5.00

ESTANQUE TIPO III :

N° de FROUDE > de 4.5 y Velocidad > de 15 m/s

F F F

0.50 4.00 3.60 8.00 4.22 11.50

4.50 3.72 8.50 4.26 12.00

5.00 3.83 9.00 4.33 12.50

5.50 3.94 9.50 4.36 13.00

6.00 4.04 10.00 4.37 13.50

6.50 4.10 10.50 4.38 14.00

7.00 4.16 11.00 4.38 14.50

7.50 4.20

Tabulación :

X Y

0.000 0.00

0.050 0.00

0.100 0.01

0.150 0.02

0.200 0.03

0.250 0.04

L III / y2 L III / y2

Page 40: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

0.300 0.06

0.350 0.08

0.400 0.11

Pág. 5

, menor de 15 m/s, se usará el Estanque tipo II

Page 41: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Pág. 6

Page 42: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

carretera (4 m de ancho)

hp - ha = hnf

N.Freático

h2 ha

Pa

h5

hp / 2

(hp + 2 * ha) / 3

ha / 2

ha / 3

ha / 3

0.80 Suelos compactos

0.60 Suelos arenosos

Page 43: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Pág. 7

O.K

Page 44: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

O.K

Pág. 8

hp/3

Page 45: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Mal !

Pág. 9

O.K

Page 46: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Mal !

Page 47: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

O.K

Pág. 10

Page 48: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Pág.11

Page 49: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

Ø 1/2" @ 0.25 m

hp = 2.70

d2 = 0.20

Ø 1/2" @ 0.25 m

Page 50: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

PARA RESALTOS HIDRAULICOS EN CANALES RECTANGULARES CON RASANTE HORIZONTAL

0.02 0.03 0.04 0.05 0.06

H / yc y2 / y1 y1 / yc H / yc y2 / y1 y1 / yc H / yc y2 / y1 y1 / yc H / yc y2 / y1 y1 / yc H / yc

0.00 1.03 0.985 0.00 1.04 0.981 0.00 1.05 0.976 0.00 1.07 0.967 0.00

0.00 1.16 0.928 0.00 1.17 0.924 0.00 1.19 0.916 0.00 1.20 0.912 0.00

0.00 1.30 0.875 0.00 1.31 0.871 0.01 1.32 0.868 0.01 1.34 0.861 0.01

0.01 1.43 0.832 0.01 1.45 0.826 0.01 1.46 0.823 0.01 1.47 0.820 0.02

0.02 1.57 0.791 0.02 1.58 0.789 0.03 1.60 0.783 0.03 1.61 0.781 0.03

0.04 1.71 0.756 0.04 1.72 0.753 0.04 1.73 0.751 0.04 1.75 0.746 0.05

0.06 1.84 0.726 0.06 1.86 0.722 0.06 1.87 0.720 0.07 1.89 0.715 0.07

0.08 1.98 0.697 0.09 2.00 0.693 0.09 2.01 0.691 0.09 2.02 0.690 0.09

0.11 2.12 0.671 0.12 2.14 0.668 0.12 2.15 0.666 0.12 2.16 0.664 0.12

0.14 2.26 0.647 0.15 2.27 0.646 0.15 2.29 0.643 0.15 2.30 0.641 0.16

0.18 2.40 0.626 0.18 2.41 0.624 0.19 2.43 0.621 0.19 2.44 0.620 0.20

0.22 2.54 0.606 0.22 2.55 0.605 0.23 2.57 0.602 0.23 2.58 0.600 0.24

0.26 2.68 0.588 0.26 2.69 0.586 0.27 2.71 0.584 0.27 2.72 0.583 0.28

0.30 2.82 0.570 0.31 2.83 0.569 0.31 2.85 0.567 0.32 2.86 0.566 0.32

0.35 2.96 0.555 0.36 2.97 0.554 0.36 2.99 0.551 0.37 3.00 0.550 0.37

0.40 3.10 0.540 0.41 3.11 0.539 0.41 3.13 0.537 0.42 3.14 0.536 0.42

0.46 3.24 0.526 0.46 3.25 0.525 0.47 3.27 0.523 0.47 3.28 0.522 0.48

0.51 3.38 0.513 0.52 3.39 0.512 0.52 3.41 0.510 0.53 3.42 0.510 0.54

0.57 3.52 0.501 0.57 3.53 0.500 0.58 3.55 0.498 0.59 3.56 0.498 0.59

0.63 3.66 0.489 0.63 3.67 0.489 0.64 3.69 0.487 0.65 3.70 0.486 0.66

0.69 3.80 0.479 0.70 3.81 0.478 0.70 3.83 0.476 0.71 3.84 0.476 0.72

0.76 3.94 0.468 0.76 3.95 0.468 0.77 3.97 0.466 0.77 3.98 0.466 0.78

0.82 4.08 0.459 0.83 4.10 0.457 0.84 4.11 0.457 0.84 4.12 0.456 0.85

0.89 4.22 0.449 0.90 4.24 0.448 0.90 4.25 0.448 0.91 4.26 0.447 0.92

0.96 4.36 0.441 0.97 4.38 0.439 0.97 4.39 0.439 0.98 4.40 0.438 0.99

1.03 4.50 0.432 1.04 4.52 0.431 1.05 4.53 0.431 1.06 4.55 0.429 1.06

1.10 4.64 0.424 1.11 4.66 0.423 1.12 4.67 0.423 1.13 4.69 0.422 1.13

1.18 4.78 0.417 1.19 4.80 0.416 1.19 4.81 0.415 1.20 4.83 0.414 1.21

1.26 4.93 0.409 1.26 4.94 0.408 1.27 4.95 0.408 1.28 4.97 0.407 1.29

1.34 5.07 0.402 1.34 5.08 0.402 1.35 5.09 0.401 1.36 5.11 0.400 1.36

1.42 5.21 0.395 1.42 5.22 0.395 1.43 5.24 0.394 1.44 5.25 0.394 1.44

1.50 5.35 0.389 1.50 5.36 0.389 1.51 5.38 0.388 1.52 5.39 0.387 1.53

1.58 5.49 0.383 1.58 5.50 0.382 1.60 5.52 0.382 1.60 5.53 0.381 1.61

1.66 5.63 0.377 1.67 5.64 0.377 1.68 5.66 0.376 1.69 5.67 0.375 1.70

1.75 5.77 0.371 1.75 5.78 0.371 1.76 5.80 0.370 1.77 5.81 0.370 1.78

1.83 5.91 0.366 1.84 5.93 0.365 1.85 5.94 0.365 1.86 5.95 0.364 1.87

1.92 6.05 0.361 1.93 6.07 0.360 1.94 6.08 0.359 1.95 6.10 0.359 1.96

2.01 6.19 0.356 2.02 6.21 0.355 2.03 6.22 0.354 2.04 6.24 0.354 2.05

2.10 6.33 0.351 2.11 6.35 0.350 2.12 6.36 0.350 2.13 6.38 0.349 2.14

/ (4 * K)] * [2 / (K * (K + 1))]1/3 y1 / yc = [2 / (K * (K + 1))]1/3 F = [{(2 * K + 1)2 - 1} / 8]1/2

Page 51: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

2.19 6.48 0.346 2.20 6.49 0.345 2.21 6.50 0.345 2.22 6.52 0.344 2.23

2.29 6.62 0.341 2.29 6.63 0.341 2.31 6.65 0.340 2.31 6.66 0.340 2.32

2.38 6.76 0.337 2.39 6.77 0.336 2.40 6.79 0.336 2.41 6.80 0.335 2.41

2.47 6.90 0.332 2.48 6.91 0.332 2.49 6.93 0.331 2.50 6.94 0.331 2.51

2.57 7.04 0.328 2.57 7.05 0.328 2.59 7.07 0.327 2.60 7.08 0.327 2.61

2.66 7.18 0.324 2.68 7.20 0.324 2.68 7.21 0.323 2.69 7.22 0.323 2.71

2.76 7.32 0.320 2.77 7.34 0.320 2.78 7.35 0.319 2.79 7.36 0.319 2.80

2.86 7.46 0.316 2.87 7.48 0.316 2.88 7.49 0.316 2.89 7.51 0.315 2.90

2.96 7.60 0.313 2.97 7.62 0.312 2.98 7.63 0.312 2.99 7.65 0.311 3.00

3.07 7.75 0.309 3.07 7.76 0.309 3.08 7.77 0.308 3.09 7.79 0.308 3.10

3.17 7.89 0.306 3.17 7.90 0.305 3.19 7.92 0.305 3.20 7.93 0.305 3.20

3.27 8.03 0.302 3.28 8.04 0.302 3.29 8.06 0.301 3.30 8.07 0.301 3.30

3.37 8.17 0.299 3.38 8.18 0.299 3.39 8.20 0.298 3.40 8.21 0.298 3.42

3.47 8.31 0.296 3.48 8.32 0.295 3.50 8.34 0.295 3.50 8.35 0.295 3.52

3.58 8.45 0.293 3.59 8.47 0.292 3.60 8.48 0.292 3.61 8.49 0.292 3.62

3.68 8.59 0.290 3.70 8.61 0.289 3.71 8.62 0.289 3.72 8.64 0.289 3.73

3.79 8.73 0.287 3.81 8.75 0.286 3.81 8.76 0.286 3.83 8.78 0.286 3.84

3.91 8.88 0.284 3.91 8.89 0.283 3.92 8.90 0.283 3.94 8.92 0.283 3.94

4.01 9.02 0.281 4.02 9.03 0.281 4.03 9.04 0.280 4.04 9.06 0.280 4.05

4.12 9.16 0.278 4.13 9.17 0.278 4.15 9.19 0.277 4.15 9.20 0.277 4.16

4.23 9.30 0.275 4.24 9.31 0.275 4.26 9.33 0.275 4.26 9.34 0.275 4.28

4.34 9.44 0.273 4.35 9.45 0.273 4.37 9.47 0.272 4.37 9.48 0.272 4.39

4.45 9.58 0.270 4.47 9.60 0.270 4.48 9.61 0.270 4.49 9.62 0.270 4.50

4.57 9.72 0.268 4.58 9.74 0.267 4.59 9.75 0.267 4.61 9.77 0.267 4.61

4.68 9.86 0.265 4.70 9.88 0.265 4.70 9.89 0.265 4.72 9.91 0.264 4.73

4.80 10.01 0.263 4.81 10.02 0.263 4.82 10.03 0.262 4.83 10.05 0.262 4.84

4.91 10.15 0.260 4.92 10.16 0.260 4.93 10.17 0.260 4.95 10.19 0.260 4.96

5.03 10.29 0.258 5.04 10.30 0.258 5.05 10.32 0.258 5.06 10.33 0.258 5.07

5.15 10.43 0.256 5.15 10.44 0.256 5.17 10.46 0.256 5.18 10.47 0.255 5.20

5.26 10.57 0.254 5.27 10.58 0.254 5.29 10.60 0.253 5.30 10.61 0.253 5.31

5.38 10.71 0.252 5.40 10.73 0.251 5.40 10.74 0.251 5.41 10.75 0.251 5.43

5.50 10.85 0.250 5.51 10.87 0.249 5.52 10.88 0.249 5.54 10.90 0.249 5.55

5.62 10.99 0.248 5.63 11.01 0.247 5.64 11.02 0.247 5.66 11.04 0.247 5.67

5.74 11.14 0.245 5.75 11.15 0.245 5.76 11.16 0.245 5.78 11.18 0.245 5.79

5.86 11.28 0.244 5.87 11.29 0.243 5.89 11.31 0.243 5.90 11.32 0.243 5.91

5.98 11.42 0.242 5.99 11.43 0.241 6.01 11.45 0.241 6.02 11.46 0.241 6.03

6.10 11.56 0.240 6.11 11.57 0.240 6.13 11.59 0.239 6.14 11.60 0.239 6.16

6.23 11.70 0.238 6.24 11.71 0.238 6.25 11.73 0.237 6.26 11.74 0.237 6.28

6.35 11.84 0.236 6.37 11.86 0.236 6.38 11.87 0.236 6.38 11.88 0.236 6.40

6.47 11.98 0.234 6.49 12.00 0.234 6.50 12.01 0.234 6.52 12.03 0.234 6.53

6.60 12.12 0.233 6.61 12.14 0.232 6.62 12.15 0.232 6.64 12.17 0.232 6.65

6.73 12.27 0.231 6.74 12.28 0.231 6.75 12.29 0.230 6.76 12.31 0.230 6.77

6.85 12.41 0.229 6.86 12.42 0.229 6.88 12.44 0.229 6.89 12.45 0.229 6.90

6.98 12.55 0.227 6.99 12.56 0.227 7.01 12.58 0.227 7.02 12.59 0.227 7.03

7.11 12.69 0.226 7.12 12.70 0.226 7.13 12.72 0.225 7.14 12.73 0.225 7.16

7.23 12.83 0.224 7.25 12.85 0.224 7.26 12.86 0.224 7.27 12.87 0.224 7.29

7.36 12.97 0.223 7.38 12.99 0.222 7.39 13.00 0.222 7.40 13.01 0.222 7.42

Page 52: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

7.49 13.11 0.221 7.51 13.13 0.221 7.52 13.14 0.221 7.53 13.16 0.221 7.54

8.41 14.10 0.211 8.43 14.12 0.211 8.44 14.13 0.211 8.46 14.15 0.211 8.47

8.54 14.24 0.210 8.56 14.26 0.209 8.57 14.27 0.209 8.59 14.29 0.209 8.60

8.69 14.39 0.208 8.70 14.40 0.208 8.70 14.41 0.208 8.72 14.43 0.208 8.73

8.82 14.53 0.207 8.83 14.54 0.207 8.85 14.56 0.207 8.86 14.57 0.207 8.87

8.95 14.67 0.206 8.96 14.68 0.206 8.98 14.70 0.205 8.99 14.71 0.205 9.01

9.09 14.81 0.204 9.10 14.82 0.204 9.12 14.84 0.204 9.13 14.85 0.204 9.15

9.22 14.95 0.203 9.24 14.97 0.203 9.25 14.98 0.203 9.26 14.99 0.203 9.28

9.36 15.09 0.202 9.38 15.11 0.202 9.39 15.12 0.202 9.41 15.14 0.202 9.42

9.50 15.23 0.201 9.52 15.25 0.201 9.52 15.26 0.201 9.54 15.28 0.200 9.55

9.64 15.38 0.199 9.65 15.39 0.199 9.66 15.40 0.199 9.68 15.42 0.199 9.69

9.78 15.52 0.198 9.79 15.53 0.198 9.80 15.54 0.198 9.82 15.56 0.198 9.83

9.92 15.66 0.197 9.93 15.67 0.197 9.95 15.69 0.197 9.96 15.70 0.197 9.97

10.06 15.80 0.196 10.07 15.81 0.196 10.09 15.83 0.196 10.10 15.84 0.196 10.12

10.19 15.94 0.195 10.20 15.95 0.195 10.22 15.97 0.195 10.23 15.98 0.195 10.25

10.33 16.08 0.194 10.35 16.10 0.194 10.36 16.11 0.194 10.37 16.12 0.194 10.39

10.47 16.22 0.193 10.49 16.24 0.193 10.50 16.25 0.193 10.52 16.27 0.192 10.53

10.61 16.36 0.192 10.63 16.38 0.192 10.64 16.39 0.191 10.66 16.41 0.191 10.67

10.77 16.51 0.191 10.78 16.52 0.190 10.79 16.53 0.190 10.81 16.55 0.190 10.82

10.91 16.65 0.190 10.92 16.66 0.189 10.94 16.68 0.189 10.95 16.69 0.189 10.96

11.05 16.79 0.188 11.06 16.80 0.188 11.08 16.82 0.188 11.09 16.83 0.188 11.11

11.19 16.93 0.187 11.20 16.94 0.187 11.22 16.96 0.187 11.23 16.97 0.187 11.25

11.33 17.07 0.186 11.35 17.09 0.186 11.36 17.10 0.186 11.37 17.11 0.186 11.39

11.48 17.21 0.185 11.50 17.23 0.185 11.51 17.24 0.185 11.53 17.26 0.185 11.54

11.62 17.35 0.185 11.64 17.37 0.184 11.65 17.38 0.184 11.67 17.40 0.184 11.68

11.77 17.50 0.183 11.79 17.51 0.183 11.80 17.52 0.183 11.82 17.54 0.183 11.83

11.92 17.64 0.183 11.93 17.65 0.182 11.95 17.67 0.182 11.96 17.68 0.182 11.97

12.06 17.78 0.182 12.08 17.79 0.182 12.10 17.81 0.181 12.11 17.82 0.181 12.13

12.21 17.92 0.181 12.22 17.93 0.181 12.24 17.95 0.180 12.25 17.96 0.180 12.27

12.36 18.06 0.180 12.38 18.08 0.180 12.39 18.09 0.180 12.40 18.10 0.180 12.42

12.50 18.20 0.179 12.52 18.22 0.179 12.53 18.23 0.179 12.54 18.24 0.179 12.57

12.65 18.34 0.178 12.67 18.36 0.178 12.68 18.37 0.178 12.70 18.39 0.178 12.71

12.81 18.49 0.177 12.82 18.50 0.177 12.83 18.51 0.177 12.85 18.53 0.177 12.86

12.96 18.63 0.176 12.97 18.64 0.176 12.98 18.65 0.176 13.00 18.67 0.176 13.01

13.10 18.77 0.175 13.11 18.78 0.175 13.14 18.80 0.175 13.15 18.81 0.175 13.16

13.25 18.91 0.174 13.26 18.92 0.174 13.28 18.94 0.174 13.29 18.95 0.174 13.32

13.40 19.05 0.174 13.41 19.06 0.174 13.43 19.08 0.173 13.44 19.09 0.173 13.47

13.55 19.19 0.173 13.57 19.21 0.173 13.58 19.22 0.173 13.59 19.23 0.173 13.62

13.70 19.33 0.172 13.72 19.35 0.172 13.73 19.36 0.172 13.75 19.38 0.172 13.77

13.85 19.47 0.171 13.87 19.49 0.171 13.88 19.50 0.171 13.91 19.52 0.171 13.92

14.01 19.62 0.170 14.02 19.63 0.170 14.03 19.64 0.170 14.06 19.66 0.170 14.07

14.16 19.76 0.170 14.17 19.77 0.170 14.20 19.79 0.169 14.21 19.80 0.169 14.22

14.32 19.90 0.169 14.33 19.91 0.169 14.35 19.93 0.169 14.36 19.94 0.169 14.38

14.47 20.04 0.168 14.48 20.05 0.168 14.50 20.07 0.168 14.51 20.08 0.168 14.53

14.62 20.18 0.167 14.64 20.20 0.167 14.65 20.21 0.167 14.66 20.22 0.167 14.69

14.77 20.32 0.167 14.80 20.34 0.166 14.81 20.35 0.166 14.83 20.37 0.166 14.84

14.93 20.46 0.166 14.95 20.48 0.166 14.96 20.49 0.166 14.98 20.51 0.166 14.99

Page 53: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

15.09 20.61 0.165 15.10 20.62 0.165 15.11 20.63 0.165 15.14 20.65 0.165 15.15

15.25 20.75 0.164 15.26 20.76 0.164 15.28 20.78 0.164 15.29 20.79 0.164 15.30

y1/yc y2/y1

0.321 7.29

0.321 7.29

0.000 0

Y Z

0.321 y2/y1 7.29

ESTANQUE TIPO I : ESTANQUE TIPO II :

Número de FROUDE entre 2.5 y 4.5 N° de FROUDE > de 4.5 y Velocidad < de 15 m/s

F h3 / y1 h4 / y1 F h3 / y1 h4 / y1 FL I / y2 L II / y2 L II / y2

Page 54: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

5.79 4.50 2.22 1.35 1.25 9.00 2.70 2.18 1.51 13.00

5.80 5.00 2.32 1.48 1.27 9.50 2.73 2.25 1.52 13.50

5.85 5.50 2.40 1.51 1.29 10.00 2.76 2.30 1.53 14.00

5.88 6.00 2.46 16.00 1.35 10.50 2.77 2.35 1.55 14.50

5.90 6.50 2.50 1.70 1.41 11.00 2.78 1.48 1.56 15.00

5.93 7.00 2.58 1.80 1.44 11.50 2.78 2.51 1.60 15.50

5.95 7.50 2.60 1.90 1.46 12.00 2.78 2.60 1.65 16.00

5.97 8.00 2.65 2.00 1.48 12.50 2.78 2.70 1.70 16.50

5.98 8.50 2.67 2.10 1.50

5.99

6.00

5.50 2.40 5.50 1.51

5.00 2.32 5.00 1.48

ESTANQUE TIPO III : 0.50 0.08 0.50 0.03

N° de FROUDE > de 4.5 y Velocidad > de 15 m/s 0.11 X 0.11 Y

X = 0.018 Y = 0.01

F = 5.11 2.34 F = 5.11 1.49 = h3 / Y1

4.38

4.38

4.38

4.38

4.37

4.36

4.35

L III / y2 = LII / Y2

Page 55: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

0.06 0.07 0.08 0.09

y2 / y1 y1 / yc H / yc y2 / y1 y1 / yc H / yc y2 / y1 y1 / yc H / yc y2 / y1 y1 / yc

1.08 0.962 0.00 1.09 0.958 0.00 1.11 0.949 0.00 1.12 0.944

1.21 0.908 0.00 1.23 0.900 0.00 1.24 0.896 0.00 1.26 0.889

1.35 0.857 0.01 1.36 0.854 0.01 1.38 0.848 0.01 1.39 0.844

1.49 0.814 0.02 1.50 0.811 0.02 1.51 0.808 0.02 1.53 0.802

1.62 0.778 0.03 1.64 0.773 0.03 1.65 0.770 0.03 1.67 0.765

1.76 0.744 0.05 1.78 0.739 0.05 1.79 0.737 0.05 1.80 0.735

1.90 0.713 0.07 1.91 0.711 0.07 1.93 0.707 0.08 1.94 0.705

2.04 0.686 0.10 2.05 0.684 0.10 2.07 0.680 0.10 2.08 0.678

2.18 0.661 0.13 2.19 0.659 0.13 2.21 0.656 0.13 2.22 0.654

2.32 0.638 0.16 2.33 0.636 0.16 2.34 0.635 0.17 2.36 0.632

2.46 0.617 0.20 2.47 0.616 0.20 2.48 0.614 0.21 2.50 0.611

2.60 0.598 0.24 2.61 0.597 0.24 2.62 0.595 0.25 2.64 0.593

2.73 0.581 0.28 2.75 0.579 0.29 2.76 0.578 0.29 2.78 0.575

2.87 0.565 0.33 2.89 0.562 0.33 2.90 0.561 0.34 2.92 0.559

3.01 0.549 0.38 3.03 0.547 0.38 3.04 0.546 0.39 3.06 0.544

3.15 0.535 0.43 3.17 0.533 0.43 3.18 0.532 0.44 3.20 0.530

3.29 0.521 0.48 3.31 0.519 0.49 3.32 0.519 0.50 3.34 0.517

3.44 0.508 0.54 3.45 0.507 0.54 3.46 0.506 0.55 3.48 0.504

3.58 0.496 0.60 3.59 0.495 0.60 3.60 0.494 0.61 3.62 0.493

3.72 0.485 0.66 3.73 0.484 0.66 3.74 0.483 0.67 3.76 0.482

3.86 0.474 0.72 3.87 0.473 0.73 3.88 0.473 0.74 3.90 0.471

4.00 0.464 0.79 4.01 0.463 0.79 4.02 0.463 0.80 4.04 0.461

4.14 0.455 0.85 4.15 0.454 0.86 4.17 0.453 0.87 4.18 0.452

4.28 0.446 0.92 4.29 0.445 0.93 4.31 0.444 0.94 4.32 0.443

4.42 0.437 0.99 4.43 0.436 1.00 4.45 0.435 1.01 4.46 0.435

4.56 0.429 1.07 4.57 0.428 1.08 4.59 0.427 1.08 4.60 0.427

4.70 0.421 1.14 4.71 0.421 1.15 4.73 0.419 1.16 4.74 0.419

4.84 0.414 1.22 4.85 0.413 1.23 4.87 0.412 1.23 4.88 0.412

4.98 0.406 1.30 5.00 0.405 1.30 5.01 0.405 1.31 5.02 0.404

5.12 0.400 1.38 5.14 0.399 1.38 5.15 0.398 1.39 5.16 0.398

5.26 0.393 1.46 5.28 0.392 1.46 5.29 0.392 1.47 5.31 0.391

5.40 0.387 1.54 5.42 0.386 1.54 5.43 0.385 1.55 5.45 0.385

5.55 0.380 1.62 5.56 0.380 1.63 5.57 0.379 1.64 5.59 0.379

5.69 0.375 1.70 5.70 0.374 1.71 5.71 0.374 1.72 5.73 0.373

5.83 0.369 1.79 5.84 0.369 1.80 5.86 0.368 1.81 5.87 0.367

5.97 0.364 1.88 5.98 0.363 1.89 6.00 0.362 1.89 6.01 0.362

6.11 0.358 1.96 6.12 0.358 1.98 6.14 0.357 1.98 6.15 0.357

6.25 0.353 2.05 6.26 0.353 2.06 6.28 0.352 2.07 6.29 0.352

6.39 0.349 2.15 6.41 0.348 2.15 6.42 0.348 2.16 6.43 0.347

Page 56: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

6.53 0.344 2.24 6.55 0.343 2.25 6.56 0.343 2.25 6.57 0.343

6.67 0.339 2.33 6.69 0.339 2.34 6.70 0.338 2.35 6.72 0.338

6.81 0.335 2.43 6.83 0.334 2.43 6.84 0.334 2.45 6.86 0.333

6.96 0.330 2.52 6.97 0.330 2.53 6.98 0.330 2.54 7.00 0.329

7.10 0.326 2.62 7.11 0.326 2.62 7.12 0.326 2.64 7.14 0.325

7.24 0.322 2.71 7.25 0.322 2.73 7.27 0.322 2.73 7.28 0.321

7.38 0.319 2.81 7.39 0.318 2.82 7.41 0.318 2.83 7.42 0.318

7.52 0.315 2.91 7.53 0.315 2.92 7.55 0.314 2.93 7.56 0.314

7.66 0.311 3.02 7.68 0.311 3.02 7.69 0.310 3.03 7.70 0.310

7.80 0.308 3.12 7.82 0.307 3.12 7.83 0.307 3.13 7.84 0.307

7.94 0.304 3.22 7.96 0.304 3.22 7.97 0.304 3.24 7.99 0.303

8.08 0.301 3.32 8.10 0.300 3.33 8.11 0.300 3.34 8.13 0.300

8.23 0.297 3.42 8.24 0.297 3.43 8.25 0.297 3.44 8.27 0.297

8.37 0.294 3.53 8.38 0.294 3.54 8.40 0.294 3.55 8.41 0.293

8.51 0.291 3.63 8.52 0.291 3.65 8.54 0.291 3.65 8.55 0.290

8.65 0.288 3.74 8.66 0.288 3.75 8.68 0.288 3.76 8.69 0.287

8.79 0.285 3.84 8.80 0.285 3.86 8.82 0.285 3.87 8.83 0.285

8.93 0.283 3.96 8.95 0.282 3.97 8.96 0.282 3.98 8.97 0.282

9.07 0.280 4.07 9.09 0.279 4.08 9.10 0.279 4.09 9.12 0.279

9.21 0.277 4.18 9.23 0.277 4.19 9.24 0.276 4.20 9.26 0.276

9.36 0.274 4.29 9.37 0.274 4.30 9.38 0.274 4.31 9.40 0.273

9.50 0.272 4.40 9.51 0.271 4.41 9.53 0.271 4.42 9.54 0.271

9.64 0.269 4.51 9.65 0.269 4.53 9.67 0.269 4.53 9.68 0.268

9.78 0.267 4.62 9.79 0.267 4.64 9.81 0.266 4.65 9.82 0.266

9.92 0.264 4.74 9.93 0.264 4.75 9.95 0.264 4.76 9.96 0.264

10.06 0.262 4.86 10.08 0.262 4.87 10.09 0.261 4.87 10.10 0.261

10.20 0.260 4.97 10.22 0.259 4.98 10.23 0.259 5.00 10.25 0.259

10.34 0.257 5.09 10.36 0.257 5.10 10.37 0.257 5.11 10.39 0.257

10.49 0.255 5.20 10.50 0.255 5.21 10.51 0.255 5.23 10.53 0.254

10.63 0.253 5.32 10.64 0.253 5.34 10.66 0.252 5.35 10.67 0.252

10.77 0.251 5.44 10.78 0.251 5.45 10.80 0.250 5.46 10.81 0.250

10.91 0.249 5.56 10.92 0.249 5.57 10.94 0.248 5.58 10.95 0.248

11.05 0.247 5.67 11.06 0.247 5.69 11.08 0.246 5.70 11.09 0.246

11.19 0.245 5.80 11.21 0.244 5.81 11.22 0.244 5.82 11.23 0.244

11.33 0.243 5.92 11.35 0.243 5.93 11.36 0.242 5.95 11.38 0.242

11.47 0.241 6.04 11.49 0.241 6.05 11.50 0.241 6.07 11.52 0.240

11.62 0.239 6.17 11.63 0.239 6.17 11.64 0.239 6.19 11.66 0.238

11.76 0.237 6.29 11.77 0.237 6.31 11.79 0.237 6.31 11.80 0.237

11.90 0.235 6.41 11.91 0.235 6.43 11.93 0.235 6.44 11.94 0.235

12.04 0.234 6.53 12.05 0.233 6.55 12.07 0.233 6.56 12.08 0.233

12.18 0.232 6.67 12.20 0.232 6.68 12.21 0.231 6.68 12.22 0.231

12.32 0.230 6.79 12.34 0.230 6.80 12.35 0.230 6.81 12.36 0.230

12.46 0.228 6.92 12.48 0.228 6.93 12.49 0.228 6.94 12.51 0.228

12.61 0.227 7.04 12.62 0.227 7.05 12.63 0.226 7.07 12.65 0.226

12.75 0.225 7.17 12.76 0.225 7.18 12.77 0.225 7.20 12.79 0.225

12.89 0.224 7.30 12.90 0.223 7.32 12.92 0.223 7.32 12.93 0.223

13.03 0.222 7.42 13.04 0.222 7.44 13.06 0.222 7.45 13.07 0.222

Page 57: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

13.17 0.220 7.55 13.18 0.220 7.57 13.20 0.220 7.58 13.21 0.220

14.16 0.210 8.48 14.17 0.210 8.50 14.19 0.210 8.50 14.20 0.210

14.30 0.209 8.62 14.32 0.209 8.63 14.33 0.209 8.64 14.34 0.209

14.44 0.208 8.75 14.46 0.208 8.76 14.47 0.208 8.77 14.48 0.207

14.58 0.206 8.89 14.60 0.206 8.90 14.61 0.206 8.92 14.63 0.206

14.73 0.205 9.02 14.74 0.205 9.03 14.75 0.205 9.05 14.77 0.205

14.87 0.204 9.16 14.88 0.204 9.17 14.89 0.204 9.18 14.91 0.204

15.01 0.203 9.29 15.02 0.203 9.31 15.04 0.202 9.32 15.05 0.202

15.15 0.201 9.43 15.16 0.201 9.45 15.18 0.201 9.46 15.19 0.201

15.29 0.200 9.56 15.30 0.200 9.58 15.32 0.200 9.59 15.33 0.200

15.43 0.199 9.71 15.45 0.199 9.72 15.46 0.199 9.73 15.47 0.199

15.57 0.198 9.85 15.59 0.198 9.86 15.60 0.198 9.88 15.62 0.198

15.71 0.197 9.99 15.73 0.197 10.00 15.74 0.197 10.02 15.76 0.196

15.86 0.196 10.13 15.87 0.195 10.14 15.88 0.195 10.16 15.90 0.195

16.00 0.194 10.26 16.01 0.194 10.28 16.03 0.194 10.29 16.04 0.194

16.14 0.193 10.40 16.15 0.193 10.42 16.17 0.193 10.43 16.18 0.193

16.28 0.192 10.54 16.29 0.192 10.56 16.31 0.192 10.57 16.32 0.192

16.42 0.191 10.69 16.44 0.191 10.70 16.45 0.191 10.71 16.46 0.191

16.56 0.190 10.84 16.58 0.190 10.85 16.59 0.190 10.87 16.61 0.190

16.70 0.189 10.98 16.72 0.189 10.99 16.73 0.189 11.01 16.75 0.189

16.85 0.188 11.12 16.86 0.188 11.13 16.87 0.188 11.15 16.89 0.188

16.99 0.187 11.26 17.00 0.187 11.28 17.02 0.187 11.29 17.03 0.187

17.13 0.186 11.41 17.14 0.186 11.43 17.16 0.186 11.44 17.17 0.186

17.27 0.185 11.55 17.28 0.185 11.57 17.30 0.185 11.58 17.31 0.185

17.41 0.184 11.70 17.43 0.184 11.71 17.44 0.184 11.72 17.45 0.184

17.55 0.183 11.85 17.57 0.183 11.86 17.58 0.183 11.87 17.59 0.183

17.69 0.182 11.99 17.71 0.182 12.00 17.72 0.182 12.02 17.74 0.182

17.84 0.181 12.14 17.85 0.181 12.15 17.86 0.181 12.17 17.88 0.181

17.98 0.180 12.28 17.99 0.180 12.29 18.00 0.180 12.31 18.02 0.180

18.12 0.179 12.43 18.13 0.179 12.45 18.15 0.179 12.46 18.16 0.179

18.26 0.178 12.58 18.27 0.178 12.60 18.29 0.178 12.61 18.30 0.178

18.40 0.178 12.72 18.41 0.178 12.74 18.43 0.177 12.75 18.44 0.177

18.54 0.177 12.88 18.56 0.177 12.89 18.57 0.177 12.90 18.58 0.176

18.68 0.176 13.03 18.70 0.176 13.04 18.71 0.176 13.06 18.73 0.176

18.82 0.175 13.18 18.84 0.175 13.19 18.85 0.175 13.21 18.87 0.175

18.97 0.174 13.33 18.98 0.174 13.34 18.99 0.174 13.36 19.01 0.174

19.11 0.173 13.48 19.12 0.173 13.50 19.14 0.173 13.51 19.15 0.173

19.25 0.172 13.63 19.26 0.172 13.65 19.28 0.172 13.66 19.29 0.172

19.39 0.172 13.78 19.40 0.172 13.80 19.42 0.171 13.81 19.43 0.171

19.53 0.171 13.94 19.55 0.171 13.95 19.56 0.171 13.96 19.57 0.171

19.67 0.170 14.09 19.69 0.170 14.10 19.70 0.170 14.12 19.72 0.170

19.81 0.169 14.24 19.83 0.169 14.25 19.84 0.169 14.27 19.86 0.169

19.96 0.168 14.39 19.97 0.168 14.40 19.98 0.168 14.42 20.00 0.168

20.10 0.168 14.54 20.11 0.168 14.57 20.13 0.168 14.58 20.14 0.167

20.24 0.167 14.70 20.25 0.167 14.72 20.27 0.167 14.73 20.28 0.167

20.38 0.166 14.85 20.39 0.166 14.87 20.41 0.166 14.88 20.42 0.166

20.52 0.165 15.01 20.54 0.165 15.03 20.55 0.165 15.04 20.56 0.165

Page 58: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

20.66 0.165 15.17 20.68 0.165 15.18 20.69 0.165 15.19 20.70 0.165

20.80 0.164 15.32 20.82 0.164 15.33 20.83 0.164 15.36 20.85 0.164

ESTANQUE TIPO II :

N° de FROUDE > de 4.5 y Velocidad < de 15 m/s

h3 / y1 h4 / y1L II / y2

Page 59: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION

2.78 2.80 1.75

2.78 2.85 1.77

2.78 2.96 1.80

2.78 3.10 1.82

2.78 3.20 1.85

2.78 3.26 1.89

2.78 3.35 1.91

2.78 3.44 1.94

5.50 1.29

5.00 1.27

0.50 0.02

0.11 Z

Z = 0.00

F = 5.11 1.27 = h4 / Y1

Page 60: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION
Page 61: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION
Page 62: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION
Page 63: DISEÑO DE UNA RAPIDA CAIDA TRANSICION