UNIVERSIDAD CATLICA DE SANTA MARA

FACULTAD DE ARQUITECTURA, INGENIERIA CIVIL Y DEL AMBIENTE

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSO: DISEO HIDRAULICOMEMORIA DESCRIPTIVA Y MEMORIA DE CALCULO DE UN SIFON HIDRAULICO

ALUMNO: RAMIREZ ALMIRON, PATRICK JUNIOR

AREQUIPA-2015

MEMORIA DESCRIPTIVA

GENERALIDADES

01.- NOMBRE DEL PROYECTO

PROYECTO DE IRRIGACIN DE PAMPARCA, DISTRITO DE HUACHAC REGION JUNN

02.-ANTECEDENTESEl presente proyecto se origina por la imperiosa necesidad de aprovechar eficientemente el recurso hdrico con fines de riego del lugar denominado Pamparca que desde tiempos atrs viene haciendo uso del recurso hdrico gracias al canal existente, que recorre ms de 13 km, con un canal revestido de concreto de forma trapezoidal y tambin por un canal de tierra en su gran mayora.En el sector de Pamparca del Distrito de Huachac, existe un sistema de canales de tierra, que constituyen la infraestructura de riego, dentro de ellos los canales laterales que irriga las pampas de Pamparca, en condiciones deficientes por las formaciones naturales geolgicas, con anchos y profundidades variables, lo que ocasiona grandes prdidas de agua por infiltracin y reboses de agua; por estas condiciones, no cumple su objetivo para uso agrcola y de la comunidad, por lo que se necesita con suma urgencia solucionar el problema agrcola.

La forma ms conveniente de conducir mayor caudal, con prdidas de agua mnimas es proyectando un sifn invertido que cruzara 2km aproximadamente para llegar al otro extremo en menos tiempo y con menos prdidas.

03.-ASPECTOS GENERALES DE LA ZONA03.01 GENERALIDADES

Ubicacin PolticaLOCALIDAD:PamparcaDISTRITO:HuachacPROVINCIA:ChupacaREGION :Junn

Ubicacin GeogrficaLATITUD SUR :121'13.98"LONGITUD OESTE:7520'28.40"ALTITUD :3275 msnmDISTANCIA :a 290 km de la capital del Per, Lima, a 22 km al noroeste de la ciudad de Huancayo

LimitantesNORTE: Distrito de San Miguel De Manzanares (provincia de Concepcin) SUR: Ciudad de Chupaca (capital de la provincia del mismo nombre)ESTE : El distrito de Sicaya (provincia de Huancayo)OESTE : El Distrito De Sicaya (Provincia De Huancayo)

03.03 CONDICIONES CLIMATOLOGICASEl clima tpico de la sierra central, es Templado, fro y seco. La temperatura ambiental promedio es fluctuante a lo largo del ao, pudiendo llegar en los meses de junio y agosto hasta 4 C en la noche mientras que en el da presenta una temperatura de hasta 18 C respectivamente. La temperatura media en los ltimos aos fue de 15 C, el ciclo de lluvias es de Diciembre a Abril y los meses de verano es de Mayo a Noviembre.

03.04 TOPOGRAFIA Y EXTENSIONLa topografa de la zona es bastante plana, existiendo cerros con poca elevacin lo que permite realizar una actividad agrcola intensiva pues la zona en estudio cuenta con grandes extensiones de terreno agrcola siendo motivo del proyecto 600 has.

03.05 GEOLOGIA Y TIPO DE SUELO

a. GENERALIDADESSe ha realizado los estudios correspondientes tanto de campo como de laboratorio, necesarios para definir la estratigrafa, caractersticas fsicas, mecnicas y su resistencia de los suelos, con la finalidad de proyectar las estructuras.La clasificacin segn el SUCS es de GM-GC, se trata de GRAVA LIMOSA CON LIGANTE ARCILLOSO.b. GEOLOGIA Y SISMICIDAD DEL AREA EN ESTUDIO

En la zona del estudio no se encontraron presencia de estructuras geolgicas mayores por lo que es una zona segura, en la parte baja que es el ingreso hacia la poblacin, el suelo est compuesto de conglomerado, grava, arena y arcilla, pertenecientes a la era cuaternaria reciente.Segn el mapa de zonificacin ssmica de acuerdo a las Norma Tcnica de Edificacin E-030 de Diseo Sismorresistente del Reglamento Nacional de Construcciones, el Distrito de Huachac y sus anexos, se encuentran comprendido en la Zona 2, correspondindole una sismicidad mediana.03.02 VIAS DE COMUNICACIONLa principal va de acceso a la localidad de Huachac desde la ciudad de Huancayo, es mediante la carretera que une los pueblos de: Huancayo Chupaca Huachac, con un recorrido de aproximadamente 30 min, con una carretera en regular estado de transitabilidad.

04.- ASPECTOS DEMOGRAFICOS04.01ACTIVIDADES PREDOMINANTES DE LA POBLACIN Poblacin Distrital de Chupaca.- 18,091 habitantes para el ao 1993 que hacen un total de 21,871 habitantes el ao de 2004 con un crecimiento de 1.74% anual (fuente INEI) 50.3% poblacin rural y 49.87% poblacin urbana. Infraestructura Social.- En la zona del proyecto existen 3 centros educativos. En salud existe un puesto de salud. En servicios bsicos, el 15% carecen de agua y el 100% consume agua entubada, el 75% carece de desage. Infraestructura Econmica.- El 9% carece de electricidad. El 100% carece de instalaciones productivas: Mercado de abastos, Centros de acopio, Almacenes, Centros de Investigacin, entre otros. Existe dficit de canales de riego respecto de la superficie agrcola. Produccin.- La actividad principal es la Agricultura. Los cultivos principales son: Papa, Zanahoria, Cebolla, Cebada, Maz amilceo, Trigo y Quinua. Recursos naturales.- Tierras franco arcilloso. Aptas para cultivo. El potencial hdrico proviene del ro Cunas y de algunos manantiales. El distrito cuenta con recursos tursticos, entre ellos los Restos Arqueolgicos de Arwaturo, Laguna de ahuimpuquio. Mercado.- una feria local los das sbados. Comunicaciones.- Existe lnea telefnica que sirve a la municipalidad y la poblacin. Existe servicio postal. Organizaciones de base.- 02 comits de riego, comits de autodefensa, clubes de madres y del vaso de leche. Idioma Materno aprendido en su niez.- 65% quechua. 35% castellano. Religin.- Catlica 90%, Evanglica y otras 10%.

05.- OBJETIVOS, METAS Y JUSTIFICACION DEL PROYECTO05.01 OBJETIVO GENERALIncrementar los rendimientos de los productos agrcolas de la zona a travs de la conduccin eficiente del recurso hdrico, la capacitacin en temas relacionados al manejo adecuado de los recursos escasos como el agua y en temas relacionados con mejores oportunidades de mercadeo de los productos de la zona, con el compromiso de los beneficiarios de contribuir con el desarrollo agropecuario de la zona y poblacin en general de la Provincia de Chupaca.

05.02 OBJETIVOS ESPECIFICOS Construccin del Sifn de Pamparca. Mejoramiento de 10.250 km de canales Capacitacin en gestin del recurso hdrico Capacitacin en mantenimiento de las obras hidrulicas Acuerdos concertados para el cobro de tarifas de agua Mantenimiento de las obras por parte de los beneficiarios.

05.03 METAS Construccin de canal de Derivacin Construccin Desarenador Construccin Sifn Invertido (2km aprox) Construccin de Canal Principal (5.9 km) Construccin de Canal Secundario_01 (1.69 km) Construccin de Canal Secundario_02 (2.64 km)

05.04 JUSTIFICACIONEl mal aprovechamiento del recurso hdrico de los agricultores de Pamparca por las prdidas considerables del agua que se producen cuando este recorre los 13 km aproximadamente para recin llegar a la zona de Pamparaca, a eso se suma los diferentes robos del recurso en el trayecto de los 13 km. Afectando enormemente en los rendimientos y productividad de la actividad agrcola en la zona de influencia (Pamparca), por lo que se justifica la construccin de un sifn de aproximadamente 2km, y evitar las prdidas y robo del recurso cuando este recorre los 13 km. Asi como tambin la mejora de los canales existentes.06.-SITUACIN ACTUAL EL PROYECTOPara resolver el problema de un recorrido bastante largo (13km) con prdidas importantes del recurso hdrico, se ha derivado un 36% del caudal que existe actualmente en el canal principal que equivale a 0.6m3/s, para ello se ha planteado una estructura de derivacin de concreto armado tal como se muestran en los planos de detalle.Despus de la estructura de derivacin se ha construido 20m de canal cerrado de concreto armado debido que atraviesa una trocha carrozable.Se ha planteado un desarenador- cmara de toma, antes del sifn que permita la eliminacin de material (arenas) que eviten la erosionen la tubera del sifn.A continuacin del desarenador se ha planteado la construccin de un sifn invertido y en la parte baja (menor cota) se ha planteado una cmara de purga que permita eliminar los materiales que se hayan depositado en la depresin ms baja.

MEMORIA DE CLCULO

1. MEMORIA DE CLCULO SIFON INVERTIDO

1.1. INTRODUCCION

De acuerdo a requerimientos especficos de ESVAL San Antonio, se ha solicitado proyectar un sifn invertido para solucionar el problema de atravieso de la quebrada natural existente entre los dos loteos a sanear.En este informe se presentan los criterios de diseo y memoria de clculo.

1.2. GENERALIDADES

Los sifones invertidos son conductos cerrados que trabajan a presin y se utilizan para conducir aguas en el cruce de una tubera por una depresin topogrfica en la que se ubica un canal, una va, etc.

1.3. BASES DE CLCULO PARA UN SIFON

Para que cumpla su funcin, un sifn debe disearse de la siguiente manera:

Figura N 1: Interpretacin de la ecuacin de la energa en el sifn

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1.3.1. Elementos de un sifn.

Los sifones invertidos constan de las siguientes partes:

a) Transiciones de entrada y salida

Como en la mayora de los casos, la seccin de la tubera de llegada es diferente a la adoptada para el sifn, es necesario construir una transicin de entrada y de salida para pasar gradualmente de la primera a la segunda.

En el diseo de una transicin de entrada y salida es aconsejable tener la abertura de la parte superior del sifn un poco ms debajo de la superficie normal del agua. Esto hace mnima la posibilidad de reducir la capacidad del sifn causada por la introduccin de aire a este.

La profundidad de sumergencia de la abertura superior del sifn se recomienda que este comprendida entre un mnimo de 1.1 hv y un mximo de 1.5 hv. (hv = carga de velocidad)

b) Rejilla de entrada

El objetivo de la rejilla es el impedir o disminuir la entrada de basuras u objetos extraos al sifn que impidan el funcionamiento correcto del ducto.

Si se instala una rejilla en este punto, entonces se debe considerar las prdidas de carga producto de la disminucin de rea para el paso del flujo.

Esta rejilla puede ubicarse inmediatamente antes de la entrada del lquido al sifn o se puede reemplazar por una cmara de rejas emplazada antes de la cmara de entrada al sifn. En este caso, las prdidas de carga que se producen no afectan a la hidrulica del sifn puesto que el flujo llega a la cmara de entrada con la velocidad y altura de escurrimiento normales.Esta cmara de rejas, debe tener una mantencin diaria.c) Tuberas de presin

Son tuberas que transportan agua bajo presin. Para que los costos de mantenimiento sean bajos se deben colocar machones de anclaje, para evitar que frente a peligros de erosin, las tuberas no se desplacen y continen funcionando.

Las velocidades de diseo de sifones grandes es de 2.5 3.5 m/s, mientras que los sifones pequeos es de 1.6m/s aproximadamente, intentando siempre a que velocidad mnima de diseo sea mayor a 0.8 m/s.

Un sifn se considera largo cuando su longitud es mayor a 500 veces el dimetro.

d) Funcionamiento del sifn

El sifn siempre funciona a presin, por lo tanto, debe estar ahogado a la entrada y a lasalida.Aplicamos continuidad de energa en 1 y 2:

Figura N 2: Interpretacin de la altura mnima de ahogamiento

e) Sistema de purga de agua y lodos

Se coloca en la parte ms baja del sifn, permite evacuar el agua que se quede almacenada en el ducto cuando se desee detener el funcionamiento del sifn para su limpieza o reparacin.

Consistir en una cmara de vlvulas de compuertas de dimensiones convenientes de acuerdo al caudal a desalojar.

Se deber hacer una limpieza diaria de las tuberas del sifn, para evitar sedimentos provocados por una eventual disminucin del caudal en horarios de baja demanda.