unidad acadÉmica de ingenierÍa civil carrera de...

UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

TEMA:

CÁLCULO DISEÑO PRESUPUESTO Y PROGRAMACIÓN DE UN CANAL DE RIEGO

A GRAVEDAD DE SECCIÓN TRAPEZOIDAL Y DIRECCIÓN RECTA

TRABAJO PRÁCTICO DEL EXAMEN COMPLEXIVO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL

TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

AUTOR:

GUAYANAY CALVA JOHNNY ANTONIO

MACHALA - EL ORO

CESIÓN DE DERECHOS DE AUTOR

Yo, GUAYANAY CALVA JOHNNY ANTONIO, con C.I. 0705058345, estudiante de la

carrera de INGENIERÍA CIVIL de la UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL de

la UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA, en calidad de Autor del siguiente trabajo

de titulación CÁLCULO DISEÑO PRESUPUESTO Y PROGRAMACIÓN DE UN CANAL

DE RIEGO A GRAVEDAD DE SECCIÓN TRAPEZOIDAL Y DIRECCIÓN RECTA

• Declaro bajo juramento que el trabajo aquí descrito es de mi autoría; que no ha

sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional. En

consecuencia, asumo la responsabilidad de la originalidad del mismo y el cuidado

al remitirme a las fuentes bibliográficas respectivas para fundamentar el contenido

expuesto, asumiendo la responsabilidad frente a cualquier reclamo o demanda por

parte de terceros de manera EXCLUSIVA.

• Cedo a la UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA de forma NO EXCLUSIVA con

referencia a la obra en formato digital los derechos de:

a. Incorporar la mencionada obra al repositorio digital institucional para su

democratización a nivel mundial, respetando lo establecido por la Licencia

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incorporar cualquier sistema de seguridad para documentos electrónicos,

correspondiéndome como Autor(a) la responsabilidad de velar por dichas

adaptaciones con la finalidad de que no se desnaturalice el contenido o

sentido de la misma.

Machala, 20 de noviembre de 2015


C.I. 0705058345

FRONTISPICIO

Yo, GUAYANAY CALVA JOHNNY ANTONIO, estudiante de la carrera de

INGENIERÍA CIVIL de la UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL de la

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA, responsable del siguiente trabajo de

titulación:

CÁLCULO DISEÑO PRESUPUESTO Y PROGRAMACIÓN DE UN CANAL DE

RIEGO A GRAVEDAD DE SECCIÓN TRAPEZOIDAL Y DIRECCIÓN RECTA

Certifico que los resultados y conclusiones del presente trabajo pertenecen

exclusivamente a mi autoría, por lo cual cedo este derecho a la UNIVERSIDAD

TÉCNICA DE MACHALA y la deslindo de cualquier delito de plagio, para que ella

proceda a darle el uso que sea conveniente.

Agradezco vuestra gentil atención.

__________________________________


C.I.: 0705058345

Email: [email protected]

AUTOR

__________________________________

ING. ROMERO VALDIVIEZO ANGEL G.

C.I.: 0701950313

Email: [email protected]

GUIA

MACHALA – EL ORO

RESUMEN

CÁLCULO DISEÑO PRESUPUESTO Y PROGRAMACIÓN DE UN CANAL DE RIEGO A GRAVEDAD DE SECCIÓN TRAPEZOIDAL Y DIRECCIÓN RECTA

AUTOR:

Guayanay Calva Johnny Antonio

C.I.: 0705058345

GUÍA:

Ing. Romero Valdivieso Ángel Gustavo

C.I.: 0701950313

Se debe diseñar, presupuestar y programar un canal abierto a gravedad en una región con pendientes medianamente pronunciadas, su sección será de tipo trapezoidal revestido de hormigón con un espesor constante de 10 centímetros el cual lo mantiene en sus 500 metros de longitud en sentido recto. Su captación la hace desde un canal de primer orden. El fin es dotar de agua a una zona agrícola; cumplir con todas las especificaciones técnicas, económicas y de fácil mantenimiento; tomando en cuenta las respectivas medidas de seguridad y tratar en lo menor posible efectos dañinos para el medio ambiente. Una vez analizado el sector hemos tomado la alternativa de dividirlo en dos partes separados por una rápida de pendiente pronunciada más un resalto hidráulico que disipe la energía de la misma y pueda cumplir con la demanda de la población, ya que se cuenta con un límite de descarga en determinadas áreas. Una vez estando de acuerdo tanto con las autoridades y la población en la mayoría de los aspectos de construcción ya definidos por el especialista damos como aceptado el inicio de la obra y ejecutamos. En resultados generales hemos finalizado con una pendiente del 4,6 por mil en ambos tramos excepto en el segmento de pendiente pronunciada que es del 50 por mil, una solera constante de 40 centímetros en todo el canal, y así mismo constantes las pendientes de sus paredes con 0.55:1 (x:y), cumpliendo con lo requerido en cada tramo del canal: caudal y demás dimensiones que complementan una obra acorde a la demanda y paralelo a un excelente funcionamiento.

(Canal, Trapezoidal, Riego, Presupuesto, Programación.)

SUMMARY

CALCULATION, DESIGN, BUDGET AND PROGRAMMING OF AN IRRIGATION CANAL TO SEVERITY OF SECTION TRAPEZOID AND STEER STRAIGHT

AUTHOR:

Guayanay Calva Johnny Antonio

C.I.: 0705058345

GUIDE:

Ing. Romero Valdivieso Ángel Gustavo

C.I.: 0701950313

It is necessary to design, to budget and to programme a channel opened for gravity in a region with moderately marked slopes, its section will be of trapezoidal type covered with concrete with a 10 centimeters constant thickness which maintains it in its 500 meters long in straight sense. Its reception does it from a channel of the first order. The end is to provide from water to an agricultural area; to expire with all the technical, economic specifications and of easy maintenance; taking into consideration the respective accident control measures and to treat in the possible least thing harmful effects for the environment. As soon as the sector was analyzed we have taken the alternative of dividing in two reports separated by the rapid one from marked slope more a hydraulic ledge that removes the energy of the same one and could expire with the demand of the population, since one is provided with a discharge limit in certain areas. Once agreeing so much with the authorities and the population in most of the aspects of construction already defined by the specialist we give as accepted the beginning of the work and execute. In general results we have finished with a slope of 4,6 for thousand in both stretches except in the segment of marked slope that is 50 for thousand, a 40 centimeters constant crossbeam in the whole channel, and likewise constants the slopes of its walls with 0.55:1 (x:y), expiring with the needed in every stretch of the channel: wealth and other dimensions that complement a work according to the demand and parallel to an excellent functioning.

(Channel, Trapezoid, Irrigation, Budget, Programming.)

INTRODUCCIÓN

Ya hace varios siglos donde solo existían cursos de agua naturales, donde todo se reproducía por consecuencia y efectos de la misma naturaleza, donde no había normas ni especificaciones de ninguna clase para realizar riego, captación ni suministro de líquido vital, entonces el hombre debía por su necesidad, desarrollo y afán encontrar diferentes formas de explotar los recursos hídricos para sus plantaciones o zonas pobladas (domésticas). Sin embargo el tiempo no fue nulo porque paso a paso el hombre fue hallando inteligentemente diversas maneras de surtir de agua distintas áreas. Surgieron grandes investigadores y expertos que propusieron mejoras al arte de construcción de obras hidráulicas que hasta hoy en día aun sus estudios sirven de guía.

Mientras tanto la tecnología iba de a poco tomando sus primeras propuestas de un mejor desempeño ya sea para riego o abastecimiento de agua consumible. Las ideas del hombre serían más concretas y aceptables para el tiempo en que se vivía. Aun no se controlaba el uso desmedido de los habitantes, ya que sus normas se englobaban en características de funcionamiento y servicio.

A medida que ha ido pasando el tiempo éstas construcciones han tomado ventaja a nivel mundial y por ende han ocasionado un uso exagerado del recurso hídrico, y fundamentalmente en base a este problema las normas y especificaciones han sido producto de varios cambios acorde a la problemática que se vive y al ambiente que nos rodea. Científicos y expertos toman cartas en el asunto para contrarrestarlo.

[El agua no se distribuye uniformemente en el tiempo y el espacio, a veces se encuentran grandes volúmenes lejos de los centros de población o cuando están próximas, pueden resultar impropias para el consumo. A veces pequeños ríos tiene agua en condiciones satisfactorias, pero no son aprovechables porque en ciertas épocas del año, su flujo es nulo] 1

Como se dijo, existen zonas donde es difícil que llegue el agua de forma natural y en buenas condiciones, a menos que cercano a la necesidad pase un rio donde su fluido sea aceptable para el consumo humano y es ahí cuando las autoridades analizan de manera menos compleja las necesidades y demandas de dicho pueblo por la cercanía de éste rio, de lo contrario es más complicado y tedioso el poder cumplir a cabalidad el objetivo.

En éste caso la propuesta de una zona determinada para que el elemento líquido les llegue hasta sus puntos requeridos ha puesto en observación a las autoridades y han generado la opción de crear un canal de riego para sus hectáreas agrícolas, por lo que plantean captar agua del canal de 1er orden que pasa cerca de la región (lo más lógico). Para ello se han tomado las características más importantes del área, como es ubicación, topografía, y geología del terreno. Ahora los dispositivos hidráulicos cumplen con varias normas principalmente de funcionamiento, mantenimiento, anticontaminantes, económicos, seguros y duraderos.

Nuestro objetivo principal es abastecer de agua a la zona demandante cumpliendo con cada una de las normas y especificaciones para un mejor desempeño, llevando en cuenta la conservación del medio ambiente, los requerimientos de la población y durabilidad del canal en cuestión

Los técnicos y expertos en el tema han determinado un módulo de riego que puede variar entre 2 y 8 lts/seg/Ha, un canal con revestimiento de hormigón de sección trapezoidal en dirección recta. Hacer los respectivos estudios para un análisis de presupuesto y mejorar su programación.

TEMA PRÁCTICO A DESARROLLAR

Se tiene un eje de un canal de 500 metros, abscisado cada 20 metros, la cota en la abscisa 0+000 es de 80,00, la cota en la abscisa 0+020 es 80,70 , la cota en la abscisa 0+040 es de 81,00m, la cota en la abscisa 0+060 es de 80,50, la cota en la abscisa 0+080 es de 80,50, la cota en la abscisa 0+100 es 80,20, la cota en la abscisa 0+120 es 79,80, la cota en la abscisa 0+140 es 79,60 la cota en la abscisa 0+160 es 78,00 , la cota en la abscisa 0+180 es 78,30, la cota en la abscisa 0+200 es de 78,30, la cota en la abscisa 0+220 es 78,10, la cota en la abscisa 0+240 es 79,80, la cota en la abscisa 0+260 es de 79,30, la cota en la abscisa 0+300 es de 79,00, la cota en la abscisa 0+320 es 78,50, la cota en la abscisa 0+340 es 79,38, la cota en la abscisa 0+360 es 78,80, la cota en la abscisa 0+380 es 78,30, la cota en la abscisa 0+400 es 78,00, la cota en la abscisa 0+420 es 78,10, la cota en la abscisa 0+440 es 77,80, la cota en la abscisa 0+460 es 77,50, la cota en la abscisa 0+480 es de 76,00 y la cota en la abscisa 0+500 es de 75,60; considerar para las secciones transversales 5 metros hacia el lado izquierdo y 5 metros al lado derecho del eje en el lado izquierdo la cota baja 4 cm. con respecto a la cota del eje y en el lado derecho sube 14 cm con respecto a la cota del eje; se considera el tramo del canal recto: Diseñar un canal trapezoidal a gravedad considerando que va a regar 700 m al lado izquierdo y 700 m al lado derecho hasta la abscisa 0+300; en esta abscisa deja el 30% del caudal permanente y desde la abscisa 0+300 hasta 0+500 se considera que riega 700 m al lado izquierdo y 700 m al lado derecho , el módulo de riego varia de 2 a 8 lts./seg./Ha, se debe considerar que el caudal total lo lleva durante los 500 metros de longitud, dimensionar el canal, perfil longitudinal, secciones transversales, Reynolds, Froude, Q,V, Y, b, T, B y determinar el valor de Froude y un resalto hidráulico, Volúmenes de Corte y Relleno , considerar que en caso de relleno la mina de transporte de material será de 25 km, realizar el presupuesto y programación.

VENTAJAS COMPETITIVAS

El tener que construir un dispositivo hidráulico, en este caso un canal de riego que abastezca de agua a una determinada zona nos pone a analizar varios aspectos, tanto sociales, económicos y constructivos con el fin de cumplir los requerimientos de la población y normas especificadas que al final nos da la satisfacción el haber cubierto gran parte de ellas en general. Estas obras a medida que avanza el tiempo y sus condiciones irán cambiando sus normas en global y el profesional debe estar dispuesto a regirse a aquellas normas y junto con su experiencia poder entregar una eficiente obra de arte para el medio competitivo en que vivimos. Uno de los principales requerimientos de las autoridades gubernamentales es la parte económica y el factor tiempo, los cuales deben estar paralelos a las demandas tanto del pueblo que lo solicita y la institución que lo propone para al final no encontrarse con las consecuencias fatales para el medio ambiente, seguridad e integridad de los seres vivientes.

Nuestro trabajo debe ser completo en cada detalle, tanto estético y funcional. Para ello explicaremos algunos pormenores y principios que nos ayudarán a entender mejor la propuesta y desarrollo.

ELABORACIÓN DE UNA ALTERNATIVA DE ABASTECIMIENTO POR RIEGO EN UNA DETERMINADA ZONA, CANALES ABIERTOS Y ESTRUCTURAS

HIDRÁULICAS

DESCRIPCIÓN

Se construirá un canal de riego de segundo orden, el cual captará agua de un canal de primer orden aledaño a la zona, su sentido es recto con sección transversal trapecial que irá recubierto de hormigón. Incluiremos un resalto hidráulico porque así lo solicita el problema y para ello destacaremos un tramo con pendiente pronunciada y que en conjunto disipen la energía. Se hará un presupuesto razonable y la programación correspondiente. Hay que recalcar que para el relleno se tome en consideración que la mina o cantera más cercana al lugar de la Obra se encuentra a 25 km del punto.

OBJETIVO

Nuestro objetivo es cumplir con normas y requerimientos tanto técnicos como económicos, suministrar de agua para riego a dicha zona y por ultimo saber que nuestra obra será de fácil mantenimiento y así garantizar durabilidad y perfecto funcionamiento. Para llevar a cabo estos objetivos debemos seguir paso a paso su edificación sin salirnos de contexto, con los datos obtenidos del terreno y exigencias de la población en general. Para así finalizar con una verdadera obra de arte que cumple de inicio a fin con todo lo expuesto, ya que como profesionales necesitamos esa satisfacción de que nuestro aporte a la sociedad es competitivo y servicial.

JUSTIFICACIÓN

El riego es una de las labores agrícolas más tradicionales aplicadas por el hombre para producir sus alimentos; hace siglos eran inundados los sitios más planos, luego se edificaron terrazas que lastimosamente la inundación abatió, así han ido variando los métodos de riego de acuerdo a su necesidad, habilidad y desempeño. Buscando la manera de no desperdiciar el agua con el fin de aumentar la producción de alimentos y mantenerse en una línea constante de rendimiento, para ello se vio obligado a variar el curso de pequeñas corrientes de agua y regularlos, nivelar la superficie que necesitaban regar. Varias técnicas bastante sencillas, que son los rudimentos de las técnicas de hoy en día.

La agricultura y la ingeniería van de la mano junto con la ciencia y la tecnología. Hoy en día las demandas son más grandes y los recursos por el contrario más pequeños, para ello las instituciones, gobernaciones y demás establecimientos se han visto obligados en modificar ciertas reglas, normas y técnicas de construcción de obras, elaboración de productos con el fin de preservar el medio ambiente.

En un área destinada a regar sus plantaciones y con un recurso limitado como es el agua, se deberán tomar en cuenta las diferentes normas y especificaciones técnicas para la no exageración de explotación de los recursos naturales que van de baja por la inconciencia de algunas autoridades.

Por esto y muchos elementos más en cuestión de apoyo a la naturaleza, y a la subsistencia del hombre nos hemos dado la tarea de la construcción de obras de apoyo a ciertas comunidades que viven de la agricultura.

Finalizando que se trata de un trabajo laborioso y extenso el dotar de agua a un lugar determinado de manera constante.

ESTUDIOS Y MÉTODOS PARA EL DISEÑO DE UN CANAL DE RIEGO A

GRAVEDAD DE SECCIÓN TRAPEZOIDAL ACOMPAÑADO DE UN RESALTO

HIDRÁULICO.

ESTUDIOS Y DEFINICIÓN DE ALTERNATIVAS DE SOLUCION

Exponemos las diferentes descripciones de los conceptos que nos ayudarán a resolver el problema de una forma más minuciosa, anteponiendo que como datos relevantes sabemos que se trata de una canal de riego a gravedad, de sección trapezoidal.

Reconocimiento del Sitio

El reconocimiento del sitio sirve para evaluar algunos detalles o problemas que en él se presenten. Permite tener una perspectiva más clara de lo que vayamos a construir, los factores que intervendrán y los obstáculos que se pueden presentar. De esta manera queda determinado algunos detalles importantes que se deben tomar en cuenta para un presupuesto y programación bastante cerca de un estimado. Siempre en este tipo de observaciones, nos damos cuenta de lo cercano que pueden estar ya sea, una cantera para el relleno que puede ser posible, la tienda más próxima para la compra de las herramientas y materiales utilizables dentro de la Obra. Quedando claro que tenemos como dato seguro el Módulo de riego que derivará del canal principal.

Levantamiento Topográfico

El levantamiento topográfico de una obra es aquel que define el perfil del terreno tanto longitudinal como transversal, es de mucha ayuda en el sentido de escoger la mejor pendiente que no demande muchos gastos en nuestro caso.

Se obtienen valores de los desniveles y posteriormente se crea una hoja de cálculo q sirve para precisar los respectivos volúmenes de corte y relleno, y como respaldo de otros aspectos posteriores.

LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO FIGURA 2-1

Ingeniería Hidráulica

La Ingeniería Hidráulica es una rama bastante extensa y tradicional de Ingeniería Civil que se encarga básicamente de las ejecuciones, proyecciones y edificaciones de obras que están relacionadas con el agua, sea para consumo humano, obtención de energía hidráulica, potabilización, riego agrícola, entre otras.

ESTUDIOS DE PREFACTIBILIDAD

En el marco de Estudios de Prefactibilidad “Cálculo, Diseño, Presupuesto y Programación de un Canal de riego a Gravedad de sección Trapezoidal y Dirección Recta”. Se pretende evaluar y diseñar las mejores alternativas de construcción y seguridad de la obra para la optimización del riego del canal fundamental para el desarrollo de la zona.

Se analizarán las características y factores que intervienen en la construcción previa, durante y después del canal para así poder garantizar con fundamentos propios nuestra obra.

Análisis previo a la construcción

Antes que nada, hay que entender que se tiene una zona ya determinada la cual también nos facilitaron sus datos topográficos y condiciones de uso del recurso hídrico. Que precisamente son datos que nos ayudará más adelante a definir nuestro dispositivo hidráulico en todas sus dimensiones.

Se debe tomar en cuenta muchos más aspectos, como por ejemplo su ubicación y límites geográficos, el clima y datos poblacionales.

Además existen beneficios y desventajas que condicionan de manera positiva y negativa respectivamente el normal funcionamiento de la construcción.

Los beneficios que se aprecian con la utilización del riego por gravedad están relacionados con uso racional del recurso hídrico y conservación de las fuentes naturales.

Las consecuencias o desventajas ambientales están ligadas la alteración del curso principal y a las etapas de construcción que de todas maneras se rigen a especificaciones técnicas conservadoras del medio ambiente pero obviamente en porcentajes aunque mínimos pero ocasiona un leve impacto.

Medidas de seguridad

El ingeniero, institución o constructora deberá tomar las respectivas medidas de seguridad tanto para los obreros como para los pobladores cercanos al evento y así evitar desgracias que comprometan gravemente la salud de las personas.

La Pendiente de nuestro Canal de Riego.

La Pendiente de nuestro Canal, se ha determinado mediante la visualización del levantamiento topográfico de la región, el cual nos permitió observar de manera detallada los desniveles en cada distancia longitudinal y transversalmente hasta tener un perfil el cual no sobrepase con los gastos por corte y relleno, mano de obra y lo más importante, tratar de hacerlo en un tiempo considerable.

Presupuesto de Obra

[Presupuestar una obra, es establecer de qué está compuesta (composición cualitativa) y cuántas unidades de cada componente se requieren (composición cuantitativa) para, finalmente, aplicar precios a cada uno y obtener su valor en un momento dado.

Previamente se debe someter el proyecto a los siguientes análisis:

a) Análisis Geométrico. Significa el estudio de los planos de construcción, es decir la determinación de la cantidad de volúmenes en la obra (cómputos métricos, análisis de precios unitarios).

b) Análisis Estratégico. Que es la definición de la forma en que se ejecutará, administrará y coordinara la construcción de la obra o el desarrollo de esta. Esto genera determinadas actividades que deben realizarse, pero que no se encuentran en los planos de construcción, sin embargo, todas éstas actividades tienen un costo en lo que representa el presupuesto de la obra.

c) Análisis del Entorno. Definición y valorización de costos no ligados a la ejecución física de actividades o de su administración y control, sino de requerimientos profesionales, de mercado o imposiciones gubernamentales (conexión a servicios públicos, trabajos de mitigación de impacto ambiental, etc.)] 2

Programación de Obra

[La Programación de Obra se acomete como una acción bélica, si analizamos la acción de la construcción, esta se desarrolla en forma muy similar a la acción de la guerra, aunque sus resultados son completamente opuestos; la guerra es la técnica que busca la mayor eficiencia en la destrucción y nuestra actividad es la técnica que busca la mayor eficiencia en la construcción. No obstante en toda construcción tenemos que tener en cuenta las mismas primicias de la guerra:

a) Financiación (en forma global, cuanto nos va a costar) b) Conocimiento del sitio (donde se va a desarrollar la acción) c) Vías de comunicación. d) Recursos y suministros. e) Equipo

f) Elemento humano.] 3

Mantenimiento

La conservación de lo que se construye es un buen factor para el profesional que interviene, claro está que debe dar las comodidades para dicho mantenimiento, en tal caso se optó por la instalación de la corona que nos ayudará en gran parte para hacerle una limpieza necesaria al canal.

FACTIBILIDAD DEL PROYECTO

[Hablar de Factibilidad de un Proyecto es hablar de la disponibilidad de los recursos necesarios para llevar a cabo los objetivos y metas señaladas dentro de la demanda de la población y limitaciones del presupuesto contable. Es en donde se toman las respectivas decisiones en la evaluación de idea mayor, corresponde a la última etapa pre-operativa.] 4

Los aspectos y factores para la ejecución de nuestra obra están casi determinados por lo que es muy difícil abandonarla.

Factores y Elementos a emplearse para la definición de nuestro proyecto

Caudal (Q).- El caudal va en base al módulo de riego y el área a cubrir.

Pendiente Definida (S).- Para la topografía de la zona queda definida la pendiente que tendrá nuestro canal de riego. La cual los expertos en el tema aconsejan emplear una pendiente de entre 4.5 y 1 por mil dependiendo del caudal.

Canal de sección trapezoidal.- nuestro canal queda definido con esta sección. Concerniente a las circunstancias. (Figura 2-5)

FIGURA 2-2

Solera (b).- Es la rasante del caudal por la cual se desplazará, solera es la base de la sección trapezoidal (medida internamente). Para determinar su dimensión existen varias opciones. En este canal hemos tomado referencia en base al caudal por medio de la siguiente tabla (figura 2-3)

DETERMINACIÓN/ SOLERA FIGURA 2-3

Talud (z).- Es la pendiente de las paredes del canal, ya que se trata de un canal trapezoidal. Para su definición también existen varias maneras de obtenerla. Nosotros hemos obtenido su valor mediante el material de revestimiento (se mide en metros)

FIGURA2-4

Rugosidad (n).- Es un coeficiente de fricción que tendrá el flujo en movimiento, para este tema el material con el que vamos a revestir nuestro canal será hormigón, el cual tiene un coeficiente de rugosidad comprendido entre 0.013 y 0.015.

Calado (y).- es la altura desde la solera hasta la superficie del agua en el canal, esto determina el Bordo Libre y la Altura del canal (H) hasta la Corona o Berma, es siempre representado en metros.(Figura 2-2)

Espejo de agua (T).- es la superficie del agua, está perpendicular al calado y es considerada en metros. (Figura 2-2)

Velocidad (V).- La Velocidad para este proceso deriva del caudal, la pendiente, la solera y el coeficiente de rugosidad. Para ello tenemos la ecuación de Manning que nos permitirá el cálculo (se mide en m/seg)

Aceleración de la Gravedad (g).- Este factor es muy importante, ya que juega un papel muy importante para el cálculo de otros factores como lo es: Número de Froude (NF). De Reynolds (NR), Energía y perdidas en las diferentes etapas del canal de riego. Sus unidades están en m/seg2, su valor más aproximado en nuestra región es de 9.81 m/seg2.

Régimen Supercrítico.- Es aquella etapa del fluido antes del resalto, en donde se va disipando la energía.

Régimen Subcrítico.- Es aquella etapa del fluido después del resalto.

Corona o Berma (C).- Corona es paralela a la solera separada por la altura H del canal, usada como camino para mantenimiento, reparación o regeneración del canal. Como se trata de un canal de dimensiones pequeñas, le hemos dado un valor proporcional. (Fig. 2-2)

INFORMACIÓN DE LOS RESULTADOS E INCÓGNITAS CON LOS QUE SE INICIARÁ EL CALCULO PARA EL DISEÑO DE NUESTRO CANAL

Los siguientes datos son información de previas investigaciones, análisis y características que presenta la naturaleza, demanda del pueblo y limites presupuestales. A continuación, para un mejor entendimiento diríjase a anexos: A de este informe.

𝒗 = 𝟏

𝒏 𝑹

𝟐𝟑 𝑺

𝟏𝟐 𝑽𝟐 =

𝑸

𝑨𝟐

Módulo de riego = 2 lts/seg/Ha.

Área total a regar = 70 Ha.

Caudal de riego (Q) = 0.56 m3/seg.

Pendiente (S) = 4.6 ‰

Solera (b) = 0.40 cm.

Rugosidad (n) = 0.014

Aceleración de la Gravedad =9.81 m/seg2

Talud (Z) = 0.55 m (0.55:1)

Con estos resultados encontramos el valor de las siguientes incógnitas para dejar

definido nuestro trabajo y objetivo.

Calado hidráulico (y) = 48,4 – 24.6 y 39, 8 cm. Respectivamente (3 tramos)

Espejo de agua (T) = 93 – 67 y 83 cm. Respectivamente (3 tramos)

Bordo libre (BL) = 26 – 25 y 25 cm. Respectivamente (3 tramos)

Altura (H) = 74 – 50 y 65 cm. Respectivamente (3 tramos)

Froude (FR) = 0,94 – 3,06 y 0,93 Respectivamente (3 tramos)

Pérdidas de Energía (ΔE)

Áreas

Volúmenes

Presupuesto = 89.555 USD.

CIERRE: DISEÑO DEFINITIVO DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN

En este Capítulo dejaremos en claro el canal en todas sus dimensiones, parámetros y diseño. Es en donde ya tenemos listo todo los pasos a seguir y toda la disyuntiva de nuestra obra hidráulica.

CONCEPCIÓN DEL PROTOTIPO

Una vez terminada nuestra investigación en todos los ámbitos suficientes y necesarios para darle vida a nuestro objetivo. Hemos decidido que nuestro canal será revestido de hormigón con un espesor de 10cm, con mallas electro-soldadas, que a lo largo de su trayectoria tendrá tres pendientes, de las cuales la primera será igual a 4.6‰, la segunda que comprende una Rápida (de pendiente pronunciada) de 50‰, y la tercera con la misma inclinación de la primera. Como ya lo habíamos mencionado antes será de sección trapezoidal en toda su magnitud. El mismo que cumplirá con lo requerido y estará culminado en un lapso de tres meses, será trabajado a mano por sus dimensiones pequeñas.

MEMORIA TÉCNICA

Revisar anexos A Y B

PRESUPUESTO DEFINITIVO

Revisar anexos C

PROGRAMACIÓN DE OBRA DEFINITIVA

Revisar anexos D

CONCLUSIONES

Para la determinación de la pendiente de un canal es muy favorable hacer la respectiva investigación de campo y así nos podemos asegurar que estamos por buen camino para cumplir con el objetivo de nuestro canal.

Los canales secundarios que derivan de los primarios siempre van a ser importantes para la agricultura principalmente.

Se deben de tomar muchos factores en consideración para la elaboración o construcción de un canal de riego, donde la gravedad juega un papel muy importante.

Existes diferentes tipos de dimensionar un canal, ya sea, sabiendo las características del terreno y exigencias o por las opciones que nos ofrecen los expertos en Canales Hidráulicos, que son un gran aporte por su experiencia.

Con la nueva alternativa, los pobladores de la región ya no tendrán que esperar que llueva para regar sus plantaciones gracias a la implementación de nuestro sistema.

La opción de riego por gravedad es la más lógica y de menor costo, ya que el líquido baja por la pendiente de manera libre.

Los sistemas de riego se vuelven más exigentes a medida que pasa el tiempo, por el simple hecho de conservar el líquido vital.

El impacto que imprime en el medio ambiente la construcción de una obra d esta magnitud no es considerable en comparación para otras estructuras.

Se puede diseñar un canal de muchas maneras, dependiendo de los datos principales como es la topografía, el análisis del suelo y lugares aledaños.

Es de vital importancia tener en consideración el factor seguridad, ya sea, evitar deslaves y mantener la integridad física de los obreros, que siempre deben contar con el equipo de protección necesario para todo acontecimiento constructivo.

El tiempo también es considerable, ya sea por el clima, el cual puede atrasar nuestro objetivo por fenómenos naturales o eventos catastróficos.

Existen normas, reglas, leyes y especificaciones a seguir, de las cuales se deben cumplir por bienestar de todos y resultados satisfactorios.

REFERENCIAS

Bibliografía 1.

RODRIGUEZ RUIZ P. HIDRAULICA II. 1st ed. RODRIGUEZ RUIZ P., editor. OAXACA: RODRIGUEZ; 2008.

2.

CUEVA DEL INGENIERO C. CUEVA DEL INGENIERO. [Online].; 2010 [cited 2015 OCTUBRE 2. Available from: http://www.cuevadelcivil.com/2010/06/presupuesto-de-obra.html.

3.

GESTIOPOLIS. GESTIOPOLIS.COM EXPERTO. [Online].; 2001 [cited 2015 OCTUBRE 1. Available from: http//www.gestiopolis.com/que-es-el-estudio-de-factibilidad-en-un-proyecto/.

4.

Rojas Rubio HA. DISEÑO DE CANALES. INVESTIGATIVO. LIMA: ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL, DEPARTAMENO DE INGENIERÍA CIVIL. Report No.: 1981.

5.

VILLON BEJAR MG. HIDRAULICA DE CANALES. 1st ed. VILLON , VILLON BG, editors. LIMA: TECNOLOGICAS DE COSTA RICA; 1995.

6.

FAJARDO WJ. PORTALES PUJ. [Online].; 2011 [cited 2015 OCTUBRE 1. Available from: http://portales.puj.edu.co/wjfajardo/ADMINISTRACION%20DE%20OBRAS/PROGRAMACION/Programacion%20de%20Obra.pdf.

http://www.cuevadelcivil.com/2010/06/presupuesto-de-obra.html

http://portales.puj.edu.co/wjfajardo/ADMINISTRACION%20DE%20OBRAS/PROGRAMACION/Programacion%20de%20Obra.pdf

http://portales.puj.edu.co/wjfajardo/ADMINISTRACION%20DE%20OBRAS/PROGRAMACION/Programacion%20de%20Obra.pdf

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALAUNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL

INGENIERÍA CIVIL

EXÁMEN COMPLEXIVO DESARROLLO DEL TEMA PRÁCTICO

1.- EJERCICIO:

2.- DATOS:

* CANAL DE SECCIÓN TRAPEZOIDAL

* MÓDULO DE RIEGO: 2 - 8 Lts/seg/Ha

* TRANSPORTE DE MATERIAL: 25Km

* TRAMO 1: DESDE 0+000 HASTA 0+300

30% DEL CAUDAL PERMANENTE

700m de lado y lado

* TRAMO 2: DESDE 0+300 HASTA 0+500

DEL CAUDAL PERMANENTE

700m de lado y lado

* REVESTIMIENTO: HORMIGÓN ARMADO

* COEFICIENTE DE RUGOSIDAD:

* PENDIENTE LONGITUDINAL:

* ANCHO DE SOLERA b: m

* TALUD Z: m

Se tiene un eje de un canal de 500 metros, abscisado cada 20 metros, la cota en la

abscisa 0+000 es de 80,00, la cota en la abscisa 0+020 es 80,70 , la cota en la

abscisa 0+040 es de 81,00m, la cota en la abscisa 0+060 es de 80,50, la cota en la

abscisa 0+080 es de 80,50, la cota en la abscisa 0+100 es 80,20, la cota en la

abscisa 0+120 es 79,80, la cota en la abscisa 0+140 es 79,60 la cota en la abscisa

0+160 es 78,00 , la cota en la abscisa 0+180 es 78,30, la cota en la abscisa 0+200

es de 78,30, la cota en la abscisa 0+220 es 78,10, la cota en la abscisa 0+240 es

79,80, la cota en la abscisa 0+260 es de 79,30, la cota en la abscisa 0+300 es de

79,00, la cota en la abscisa 0+320 es 78,50, la cota en la abscisa 0+340 es 79,38, la

cota en la abscisa 0+360 es 78,80, la cota en la abscisa 0+380 es 78,30, la cota en

la abscisa 0+400 es 78,00, la cota en la abscisa 0+420 es 78,10, la cota en la

abscisa 0+440 es 77,80, la cota en la abscisa 0+460 es 77,50, la cota en la abscisa

0+480 es de 76,00 y la cota en la abscisa 0+500 es de 75,60; considerar para las

secciones transversales 5 metros hacia el lado izquierdo y 5 metros al lado derecho

del eje en el lado izquierdo la cota baja 4 cm. con respecto a la cota del eje y en el

lado derecho sube 14 cm con respecto a la cota del eje; se considera el tramo del

canal recto: Diseñar un canal trapezoidal a gravedad considerando que va a regar 700

m al lado izquierdo y 700 m al lado derecho hasta la abscisa 0+300; en esta abscisa

deja el 30% del caudal permanente y desde la abscisa 0+300 hasta 0+500 se

considera que riega 700 m al lado izquierdo y 700 m al lado derecho , el módulo de

riego varia de 2 a 8 lts/seg/Ha, se debe considerar que el caudal total lo lleva durante

los 500 metros de longitud, dimensionar el canal, perfil longitudinal, secciones

transversales, Reynolds, Froude, Q,V, Y, b, T, B y determinar el valor de Froude y un

resalto hidráulico, Volúmenes de Corte y Relleno , considerar que en caso de relleno

la mina de transporte de material será de 25 km, realizar el presupuesto y

programación.

70%

0.014

0.0046

0.40

0.55

IZQ. (-4cm) EJE DER. (+14cm)

0+000 79.96 80.00 80.14

0+020 80.66 80.70 80.84

0+040 80.96 81.00 81.14

0+060 80.46 80.50 80.64

0+080 80.46 80.50 80.64

0+100 80.16 80.20 80.34

0+120 79.76 79.80 79.94

0+140 79.56 79.60 79.74

0+160 77.96 78.00 78.14

0+180 78.26 78.30 78.44

0+200 78.26 78.30 78.44

0+220 78.06 78.10 78.24

0+240 79.76 79.80 79.94

0+260 79.26 79.30 79.44

0+280 79.11 79.15 79.29

0+300 78.96 79.00 79.14

0+320 78.46 78.50 78.64

0+340 79.34 79.38 79.52

0+360 78.76 78.80 78.94

0+380 78.26 78.30 78.44

0+400 77.96 78.00 78.14

0+420 78.06 78.10 78.24

0+440 77.76 77.80 77.94

0+460 77.46 77.50 77.64

0+480 75.96 76.00 76.14

0+500 75.56 75.60 75.74

COTASABSCISA

Según ing. Hugo Rubio/Escuela Académico Prof. De ing.Civil

3.-

TRAMO 1:

* ( + ) = m2

ÁREA EN HECTAREAS =

TRAMO 2:

* ( + ) = m2

ÁREA EN HECTAREAS =

GLOBAL:

TRAMO 1 + TRAMO 2 → + → (ÁREA TOTAL)

4.- CALCULAMOS EL CAUDAL DE RIEGO NECESARIO PARA EL ÁREA GLOBAL

PARA ESTO ASUMIMOS EL VALOR MÁXIMO DEL MODULO DE RIEGO

En éste caso:

En donde: = (ÁREA TOTAL * MÓDULO DE RIEGO)

= ( Ha. * )

= lts/seg transformados a m3/seg queda: m 3 /seg

4.1.- CALCULAMOS, DESARROLLAMOS Y DIMENSIONAMOS EL CANAL EN SUS 500m

FORMULAS A UTILIZAR: # #

AREA HIDRÁULICA: FROUDE

PERÍMETRO MOJADO:

RADIO HIDRÁULICO:

ESPEJO DE AGUA:

MANNING VELOCIDAD:

MANNING EC. CONTINUIDAD:

4.2.- CÁLCULO DE "y0", TENEMOS:

DE LA F. #6 SUSTITUIMOS LAS F. #1 y #3 Y DESPEJAMOS VALORES CONOCIDOS:

→ → →

NOS QUEDA:

Ha.

42.00 28.00 70.00 Ha.

8.00 lts/seg/Ha.

200 700 700 280000.00 28.00 Ha.

CALCULAMOS LAS DIFERENTES ÁREAS DE APORTACIÓN A LO LARGO DEL CANAL

300 700 700 420000.00 42.00

Qr

Qr 70.00 8.00 lts/seg/Ha.

Qr 560.00 0.56

REYNOLDS

𝑨 =

= 𝟐 𝟏 𝟐

𝑹 = 𝑨

= 𝟐

𝒗 = 𝟏

𝒏 𝑹

𝟐𝟑 𝑺

𝟏𝟐

𝑸 = 𝟏

𝒏𝑨 𝑹

𝟐𝟑 𝑺

𝟏𝟐

𝑸 𝒏

𝑺𝟏

𝟐

= 𝑨𝑹𝟐

𝟑

𝑸 𝒏

𝑺𝟏

𝟐

= 𝑨𝑨𝟐 𝟑

𝟐 𝟑 𝑸 𝒏

𝑺𝟏

𝟐

= 𝑨

𝟑

𝟐𝟑

𝑸𝒏

𝑺𝟏

𝟐

𝟑

=𝑨

𝟐

𝑸𝒏

𝑺𝟏

𝟐

𝟑

= 𝟐

𝟐 𝟏 𝟐 𝟐

𝑹 = 𝒗

𝑹 = 𝑽𝑹

𝒗

CONSIDERAMOS UN VALOR ACEPTABLE PARA b (40 cm)

* 3 ( y0 + y02 ) 5

( + 2 y 1 + 2 ) 2

( y0 + y02 ) 5 [ ( + y0 ) y ] 5

( + 2 y 1 + 2 ) 2 ( + y0 ) 2

POR MÉTODO DE ITERACIÓN PARA HALLAR VALOR DE y0:

ENTONCES:

y =

H = BL+y → BL =

H = +

H =

4.3.- CÁLCULO DE: ÁREA, PERIMETRO MOJADO Y RADIO HIDRÁLICOS

2

4.4.- CÁLCULO DE LA VELOCIDAD (v), ESPEJO DE AGUA (T ) y FROUDE Y REYNOLDS

m

s

*

*

[0.56 0.014

] =0.4 0.55

0.0046 1/2 0.4 0.55

0.266

0.55

0.4 0.55 0.4 2.28254

y0-300 0.00154

0.00154 =0.4 0.55

≈0.4

0.484

0.484 0.00154 0.75

0.4 0.00054 0.484

0.44 0.00091

→ A = ( 0.4 +

0.48 0.00147 0.266

A = 0.3224 m2

→ p = 0.4 + 2

0.55 * 0.484 ) 0.484 →

m

→ R =0.32244

→ R =

1 + 0.55 0.484 → p = 1.5048

2/3( 0.0046 )

1/2

0.014

0.2143 m1.50475

Nos queda: v = 1.7348

→ T = 0.4 + 2

→ v =1

( 0.2143 )

→ D H =0.3224

( 0.55 ) ( 0.484

→ D H = 0.346 m0.9324

→ T = 0.9324 m)

0.94199.8 0.346

FLUJO SUBCRÍTICO

→ N R =1.73477 0.21428

→

F R =1.73477

→ F R =

N R = 369145.20.000001007

𝟐

𝑨 =

= 𝟐 𝟏 𝟐

𝑹 = 𝑨

𝒗 = 𝟏

𝒏 𝑹

𝟐𝟑 𝑺

𝟏𝟐

= 𝟐

𝑹 = 𝒗

= 𝑨

𝑹 = 𝑽𝑹

𝒗

5.- DESARROLLO DE CÁLCULO DESDE ABSCISA 0+300 HASTA 0+500

DATOS:

(Indicamos que en este tramo se trabaja con el 70% del caudal permanente (Q r= 0.56 m3/seg)

El valor de b, para no alterar la sección, será igual a la del 1er tramob = m

= EL CAUDAL DE DISEÑO PARA ESTE 2DO TRAMO ES:

= * =

Trabajamos con la misma pendiente (S) y coeficiente de rugosidad (n)

Utilizamos las mismas fórmulas del 1er tramo ya que trata de un canal trapezoidal

5.1-CÁLCULO DE "y", TENEMOS:


→ → →

NOS QUEDA:

CONSIDERAMOS UN VALOR ACEPTABLE PARA b (40 cm)

* 3 ( y + y 2 ) 5

( + 2 y 1 + 2 ) 2

( y0 + y 2 ) 5 [ ( + y ) y ] 5

( + 2 y 1 + 2 ) 2 ( + y ) 2

POR MÉTODO DE ITERACIÓN PARA HALLAR VALOR DE y:

ENTONCES:

y =

H = BL+y → BL =

H = +

H =

Q r 70% 0.56 m3/seg → Q d

0.4

Q r 0.56 m3/seg

0.392 m 3/seg

2.28254

1/2 0.4 0.55

0.00053 =0.4 0.55

[0.39 0.014

] =0.4 0.55

0.0046

0.55

YH500 0.00053

0.4 0.00054 0.398

0.39 0.00047

≈0.4

0.4 0.55 0.4

0.252

0.395 0.00051 0.252 0.398

0.398 0.00053 0.65

𝑸 𝒏

𝑺𝟏

𝟐

= 𝑨𝑹𝟐

𝟑

𝑸 𝒏

𝑺𝟏

𝟐

= 𝑨𝑨𝟐 𝟑

𝟐 𝟑 𝑸 𝒏

𝑺𝟏

𝟐

= 𝑨

𝟑

𝟐𝟑

𝑸𝒏

𝑺𝟏

𝟐

𝟑

=𝑨

𝟐

𝑸𝒏

𝑺𝟏

𝟐

𝟑

= 𝟐

𝟐 𝟏 𝟐 𝟐


2


m

s

*

*

6.- CÁLCULO DE LA SEGUNDA SECCIÓN DEL CANAL (RÁPIDA)

= m3/seg Caudal de riego permanente en el canal desde 0 a 500m

DATOS:

n= Revestimiento de Hormigón

S= Pendiente pronunciada para el Resalto Hidráulico

b= m Ancho general de Solera en Canal Trapezoidal en cuestión.

Talud asumido acorde al material de revestimiento

→ A = ( 0.4 + A = 0.2463 m2

→ p = 0.4 + 2

0.55 * 0.398 ) 0.398 →

m

→ R =0.24632

→ R =

1 + 0.55 0.398 → p = 1.3085

2/3( 0.0046 )

1/2

0.014

0.1883 m1.30845

Nos queda: v = 1.5913

→ T = 0.4 + 2

→ v =1

( 0.1883 )

→ D H =0.2463

( 0.55 ) ( 0.398

→ D H = 0.294 m0.8378

→ T = 0.8378 m)

0.9379.8 0.294

FLUJO SUBCRÍTICO

→ N R =1.59129 0.18825

→

F R =1.59129

→ F R =

Z= 0.55

N R = 297484.50.000001007

Q r 0.56

0.014

0.05

0.40

𝑨 =

= 𝟐 𝟏 𝟐

𝑹 = 𝑨

𝒗 = 𝟏

𝒏 𝑹

𝟐𝟑 𝑺

𝟏𝟐

= 𝟐

𝑹 = 𝒗

= 𝑨

𝑹 = 𝑽𝑹

𝒗

6.1.-CÁLCULO DE "y", TENEMOS:


→ → →

NOS QUEDA:

* 3 ( y + y 2 ) 5

( + 2 y 1 + 2 ) 2

( y0 + y 2 ) 5 [ ( + y ) y ] 5

( + 2 y 1 + 2 ) 2 ( + y ) 2

POR MÉTODO DE ITERACIÓN PARA HALLAR VALOR DE y:

ENTONCES:

y =

H = BL+y → BL =

H = +

H =


2


m

s

*

*

[0.56

0.55

0.014

] =0.4 0.55

0.05 1/2 0.4

yrápida 0.00004

0.2 0.00002 0.246

0.21 0.00002

0.4 0.55

0.4 0.55 0.4 2.282540.00004 =

0.4 0.55≈

→ A = ( 0.4 +

0.254

0.221 0.00002 0.254 0.246

0.246 0.00004 0.50

A = 0.1319 m2

→ p = 0.4 + 2

0.55 * 0.246 ) 0.246 →

m

→ R =0.13189

→ R =

1 + 0.55 0.246 → p = 0.9622

2/3( 0.05 )

1/2

0.014

0.1371 m0.96219

Nos queda: V 1= 4.246

→ T = 0.4 + 2

→ v =1

( 0.1371 )

→ D H =0.1319

( 0.55 ) ( 0.246

→ D H = 0.197 m0.67093

→ T = 0.6709 m)

N R = 577943.10.000001007

3.05769.8 0.197

F. SUPERCRÍTICO

→ N R =4.246 0.13707

→

F R =4.246

→ F R =

𝑸 𝒏

𝑺𝟏

𝟐

= 𝑨𝑹𝟐

𝟑

𝑸 𝒏

𝑺𝟏

𝟐

= 𝑨𝑨𝟐 𝟑

𝟐 𝟑 𝑸 𝒏

𝑺𝟏

𝟐

= 𝑨

𝟑

𝟐𝟑

𝑸𝒏

𝑺𝟏

𝟐

𝟑

=𝑨

𝟐

𝑸𝒏

𝑺𝟏

𝟐

𝟑

= 𝟐

𝟐 𝟏 𝟐 𝟐

𝑨 =

= 𝟐 𝟏 𝟐

𝑹 = 𝑨

𝒗 = 𝟏

𝒏 𝑹

𝟐𝟑 𝑺

𝟏𝟐

= 𝟐

𝑹 = 𝒗

= 𝑨

𝑹 = 𝑽𝑹

𝒗

7.- CALCULAMOS Y DIMENSIONAMOS EL RESALTO HIDRÁULICO

CÁLCULO PARA RÉGIMEN SUPERCRÍTICO, TENEMOS:

y1 = m

y2 = ?

De donde

7.1.- CÁLCULO DE y2:

Como datos conocidos tenemos:

= m

= m

= m/s

= m/s2

= m entonces

( )2

* 2 * *

reemplazando valores en la fórmula de régimen supercrítico se tiene:

Para resolver por tanteos tenemos

de

* La altura del resalto es: Δy = (y2 - y1) → Δy = m

* Como dato importante tenemos que si y2>yH500 tenemos un Resalto Barrido, recalcular y1 si y2=yH500

0.246

y1 0.246

b 0.40

t =0.40

= 2.953

Z 0.55

V 1 4.246

g 9.81

r =4.246

= 3.7310.55 0.246 9.81 0.246

= 349.7

f (J) = J ( J 3 + 8.382

J 2 + [ -72.5 ] JJ 4 + 8.382 J 3 + 21.46

= 349.748

J f(J)

4 846.014y2= 3.16 * 0.246

J 2 + 21.46 J -72.5 )

0.532

y2= 0.77843.5 518.755

3.57 558.671

3.16 349.748

𝟐

𝟐 𝟑

𝟑 𝟐 𝟏

𝟐 𝟐

𝟐

𝟐 𝟏 𝟏 𝟐 =

= 𝟐

𝟏 =

𝟏 =

𝑽𝟏𝟐

𝟐 𝟏 =

𝟏 𝟐

𝟐

= 𝟐

𝟏

7.2.- CÁLCULO DE LA LONGITUD DEL RESALTO

Según Sieñchin, la longitud del Resalto es:

Donde K = Parámetro que depende del Talud (Z) del canal, según la siguiente tabla.

Quiere decir que nuestro valor de K está entre: y

Z = haciendo una interpolacion nos da que K =

Entonces: L = ( - ) L =

7.3.- CÁLCULO DE LA PÉRDIDA DE ENERGÍA ΔE:

→

( ) 2

( + * )

= - = =

0.50 7.9 9.2

0.55 8.160

0.75 8.160 0.778 0.246 →

m19.62

→0.56

= 0.869

4.342

→4.246

= 0.919 + 0.246 = 1.165

m0.4 0.55 0.778 0.778

ΔE 1.165 0.817 0.348 ΔE

→ = 0.038 + 0.778 0.817

0.348

= 𝟐 𝟏

= 𝟏 𝟐 =

𝑽𝟏𝟐

𝟐

𝑽𝟐𝟐

𝟐 =

8.- RESUMEN DE RESULTADOS

DATOS GENERALES:

CANAL DE SECCIÓN TRAPEZOIDAL EN DIRECCIÓN RECTA TODOS LOS 500m

Qr = Caudal de riego permanente.

n = Coeficiente de rugosidad, revestimiento de concreto

b = m Ancho de Solera generalizado.

Z = m Talud, magnitud horizontal (0.55:1)

Cgeneral= m Ancho de Corona o Berma (para facilitar el mantenimiento del canal)

Según ing. Hugo Rubio/Escuela Académico Prof. De ing.Civil

DATOS EN PRIMER TRAMO (DE 0 A 300m)

y0-300 = m Calado del primer tramo (0 a 300m)

T0-300 = m Espejo de agua (distancia horizontal de la superficie del calado)

Q0-300 = Caudal de riego inicial (es = al permanente)

S0-300 = Pendiente del tramo 0-300m (4.6‰)

BL0-300 = m Bordo libre en este tramo

H0-300 = m Altura desde la solera hasta el nivel de la corona del canal

FR = Número de Froude, indicando que existe un flujo subcrítico

DATOS EN EL TRAMO DE LA RÁPIDA (ABSCISA 0+300 HASTA 0+320)

Yrápida = m Calado de la Rápida (20m)

Trápida = m Espejo de agua (distancia horizontal de la superficie del calado)

Qrápida = Caudal de riego inicial (es = al permanente)

Srápida = Pendiente de la Rápida (50.0‰)

BLrápida= m Bordo libre en este tramo

Hrápida = m Altura desde la solera hasta el nivel de la corona del canal

FR = Número de Froude, indicando que existe un flujo Supercrítico

DATOS EN EL TRAMO DESPUES DE LA RÁPIDA HASTA ABSCISA 500

YH500 = m Calado del 2do Tramo hasta 500m

TH500 = m Espejo de agua (distancia horizontal de la superficie del calado)

QH500 = Caudal de riego inicial (es = al permanente)

SH500 = Pendiente de la Rápida (4.6‰)

BLH500 = m Bordo libre en este tramo

HH500 = m Altura desde la solera hasta el nivel de la corona del canal

DATOS DEL RESALTO HIDRÁULICO

y1 = m Altura del calado, a inicio del Resalto.(R.BARRIDO/RECALCULADO)

y2 = m Altura del calado, al finalizar el Resalto (y2>yh500= Resalto Barrido)

Δy = m Altura del Resalto Hidráulico

LR = m Longitud del Resalto Hidráulico

ΔE = Pérdida de energía en el Resalto (entre y1 - y2).

0.450

0.484

0.932

0.560 m3/seg

0.0046

0.560 m3/seg

0.014

0.400

0.550

m3/seg

0.05

0.254

0.500

3.058

0.398

0.266

0.750

0.942

0.246

0.671

0.560

0.246

0.778

0.532

4.342

0.348

0.838

0.392 m3/seg

0.0046

0.252

0.650

S=4,6‰S=50‰

S=4,6‰

PRIMER TRAMO TERCER TRAMO2°T

Q=0.56m3/s ; V=1.7352m/s

Q=0.392m3/s ; V=1.5913m/s

Q=0.56m3/s ; V=4.2460m/s

21 Ha.

14 Ha.

14 Ha.

Q=0.56m3/s

Q=0.56m3/s

Q=0.392m3/s

Q=0.392m3/s

Q=0.5

6m

3/s

Q=0.5

6m

3/s

21 Ha.

0.55

1

PRIMER TRAMO

SEGUNDO TRAMO

TERCER TRAMO

ACOTAMIENTOS

0.55

1

0.55

1

E

E E E E E E

E E

E E E

EEEEE

EEEEEE

E

E

E

SECCIONES TRANSVERSALES

PROVINCIA : El Oro

PROYECTO: Obras de Riego y Drenaje

UBICACIÓN: Cantón Machala

OBRA : TRABAJO PRACTICO DE DISEÑO DE UN CANAL TRAPEZOIDAL A GRAVEDAD

RUBRO

No.DESCRIPCIÓN UNID. CANT.

PRECIO

UNITARIO

PRECIO

TOTAL

1.01 Desbroce y Limpieza M2 375.00 0.81 303.75

1.02 Replanteo, nivelación y colocación de laterales con estacas M 500.00 0.91 455.00

1.03Excavación Canal, Zanja o Drenaje Clase "B" (a mano), incluso

desalojo y tendida hasta 6m. del canal, incluye perfi lada.M3 609.28 14.74 8,980.71

1.04Relleno compactado (a mano) con mat. A capas de 20 cm con

humedad optima.M3 461.07 13.12 6,049.21

1.05 Transporte de Material de relleno KM/M3 11,526.70 0.21 2,420.61

1.06 Encofrado metálico M2 810.00 15.51 12,563.10

1.07Hormigón simple Clase A, f´c=240 Kg/cm². para obras de arte y

revestimiento de canal secundarioM3 146.04 213.75 31,216.05

1.08Suministro e Instalación de malla electrosoldada de 6,25X2,40

D=8,5mm C/D 20X20Cm, Fy=6000Kg/Cm2.m2 1,500.00 8.80 13,200.00

1.09 Suministro e Instalación de Banda PVC de 10 cm. M 375.00 12.16 4,560.00

1.10 Implementos de protección para seguridad industrial U 1.00 212.05 212.05

SUB TOTAL 79,960.48

12% de IVA 9,595.26

TOTAL 89,555.74

PROPONENTE

Egdo. Guayanay Calva Johnny Antonio

UNIVERSIDAD TECNICA DE MACHALA

UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERIA CIVIL

PRESUPUESTO REFERENCIAL

PROYECTO: Obras de Riego y Drenaje

UBICACIÓN: Cantón Machala

OBRA : TRABAJO PRACTICO DE DISEÑO DE UN CANAL TRAPEZOIDAL A GRAVEDAD

1 2 3

1.01 Desbroce y Limpieza M2 375.00 0.81 303.75 303.75

1.02 Replanteo, nivelación y colocación de laterales con estacas M 500.00 0.91 455.00 455.00

1.03

Excavación Canal, Zanja o Drenaje Clase "B" (a mano),

incluso desalojo y tendida hasta 6m. del canal, incluye

perfi lada.

M3 609.28 14.74 8,980.71 2993.60 2993.60 2993.51

1.04Relleno compactado (a mano) con mat. A capas de 20 cm con

humedad optima.M3 461.07 13.12 6,049.21 2016.42 2016.42 2016.37

1.05 Transporte de Material de relleno KM/M3 11,526.70 0.21 2,420.61 806.88 806.88 806.85

1.06 Encofrado metálico M2 810.00 15.51 12,563.10 4187.70 4187.70 4187.70

1.07Hormigón simple Clase A, f´c=240 Kg/cm². para obras de arte

y revestimiento de canal secundarioM3 146.04 213.75 31,216.05 10405.35 10405.35 10405.35

1.08Suministro e Instalación de malla electrosoldada de

6,25X2,40 D=8,5mm C/D 20X20Cm, Fy=6000Kg/Cm2.m2 1,500.00 8.80 13,200.00 4400.00 4400.00 4400.00

1.09 Suministro e Instalación de Banda PVC de 10 cm. M 375.00 12.16 4,560.00 1520.00 1520.00 1520.00

1.10 Implementos de protección para seguridad industrial U 1.00 212.05 212.05 212.05

SUB TOTAL 79,960.48

27300.75 26329.95 26329.78

34.14% 32.93% 32.93%

27300.75 53630.70 79960.48

34.14% 67.07% 100.00%


PROPONENTE

RUBRO

No.DESCRIPCIÓN UNID. CANT.

PRECIO

UNITARIO

TIEMPO EN MESES

AVANCE PARCIAL EN %

AVANCE ACUMULADO EN %

PRECIO

TOTAL


UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERIA CIVIL

INVERSION ACUMULADA

INVERSION MENSUAL

RUBRO : 1.01 UNIDAD : M2 RENDIM. R = 0.1000DETALLE :

EQUIPOSCANTIDAD TARIFA COSTO HORA COSTO UNIT

A B C=A*B D=C*R

Herramientas menores (5% de M.O.) 0.0318

- -

MANO DE OBRA PARCIAL M 0.032CANTIDAD JORNAL/HOR COSTO HORA COSTO UNIT

A B C=A*B D=C*R

Peón 2.00 3.180 6.360 0.6360

MATERIALES PARCIAL N 0.636CANTIDAD UNITARIO COSTO

A B C=A*B

PARCIAL O 0.000TOTAL COSTOS DIRECTOS X = (M+N+O) 0.668INDIRECTOS Y UTILIDAD X 21.00% 0.140COSTO TOTAL DEL RUBRO 0.81


D E S C R I P C I O N

D E S C R I P C I O N UNIDAD


UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERIA CIVILAnálisis de Precios Unitarios

ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS

Desbroce y Limpieza


RUBRO : 1.02 UNIDAD : M RENDIM. R = 0.0200DETALLE :


A B C=A*B D=C*R

Equipo Topografico 1.00 6.250 6.250 0.1250 Herramientas menores (5% de M.O.) 0.0168


A B C=A*B D=C*RCadenero 3.00 3.220 9.660 0.1932

1.00 3.570 3.570 0.0714

Maestro mayor en ejecución de obras civiles 1.00 3.570 3.570 0.0714

- - - -


A B C=A*BMojón de Hormigón 15x30cm U 0.002 12.000 0.024 Estacas de Madera U 0.075 1.500 0.113 Clavo de acero 1" (cartón) U 0.005 3.650 0.018 Pintura Esmalte economica Glb 0.001 14.830 0.019 Cementina ( 25 kilos ) U 0.025 4.000 0.100

-

- -


Topógrafo 2: titulo exper. mayor a 5

años(Estr.Oc.C1)






Replanteo, nivelación y colocación de laterales con estacas



(horas/und)RUBRO : 1.03 UNIDAD : M3 RENDIM. R = 0.400

DETALLE :


A B C=A*B D=C*RHerramientas menores (5% de M.O.) 0.5802

-

- - - -


A B C=A*B D=C*RMaestro en ejecució de obras civiles 1.00 3.570 3.570 1.4280 Peón 8.00 3.180 25.440 10.1760

- -


A B C=A*B


Exc. Canal, Zanja o Drenaje Clase B(a mano) incluso desalojo y tendida

hasta 6 m. del cana; incluye perfi lada








(horas/und)RUBRO : 1.04 UNIDAD : M3 RENDIM. R = 0.1500DETALLE :


A B C=A*B D=C*RHerramienta Menor (5%) 0.0849

- -


A B C=A*B D=C*RPeón 3.00 3.180 9.540 1.4310 Maestro mayor en ejecución de obres civiles 0.50 3.570 1.785 0.2678

- -


A B C=A*B-

Material de Mejoramiento m3 1.250 7.250 9.063 - - - -








Relleno compactado (a mano) con mat. A capas de 20 cm con

humedad optima.


(horas/und)RUBRO : 1.05 UNIDAD : M3 RENDIM. R = 0.0025DETALLE :


A B C=A*B D=C*RHerramienta Menor (5%) 0.0010 Volquete 215 H.P. 1.00 25.000 25.000 0.0625 cargadora frontal 1.00 35.000 35.000 0.0875

- -

- -


A B C=A*B D=C*RChofer 1.00 4.670 4.670 0.0117 Operador cargadora frontal 1.00 3.390 3.390 0.0085 Peon 1.00 3.180 - -


A B C=A*B-

- -






Transporte de Material de relleno






A B C=A*B D=C*R- -

Herramientas menores (5% de M.O.) 0.1315 -

- -


A B C=A*B D=C*RMaestro mayor en ejecución de obras civiles 1.00 3.570 3.570 0.7140 Carpintero 1.00 3.220 3.220 0.6440 Ayudante de carpintero(*NSC) 2.00 3.180 6.360 1.2720

- - - - -


A B C=A*BEncofrado metalico U 1.000 5.000 5.000 Puntal de Caña Guadua 5 m. util M 0.250 3.800 0.950 Cuartones de encofrado 4"x4"x4m U 0.250 15.000 3.750 Clavos de 2" a 2.5" Lb 0.100 1.500 0.150 Tuberia pvc roscable 3/4"6m M 0.100 2.080 0.208

- - -








Encofrado metálico




A B C=A*B D=C*R

Herramientas menores (5% de M.O.) 0.0197 Dobladora de malla 1.00 0.600 0.600 0.0180

- -


A B C=A*B D=C*RMaestro mayor en ejecución de obras civiles 1.00 3.570 3.570 0.1071 Fierrero 1.00 3.220 3.220 0.0966 Peon 2.00 3.180 6.360 0.1908

- -


A B C=A*B

m2 1.050 6.280 6.594

Alambre galvanizado # 18 Kg 0.050 2.460 0.123 Alambre galvanizado # 14 Kg 0.050 2.460 0.123

- - - -





Suministro e Instalación de malla electrosoldada de 6,25X2,40 D=8,5mm C/D

20X20Cm, Fy=6000Kg/Cm2.





Malla Electrosoldada 6,25x2,40 d=8,5mm

c/d 20x20cm, fy=6000Kg/cm2

RUBRO : 1.08 UNIDAD : M RENDIM. R = 0.1500DETALLE :


A B C=A*B D=C*RHerramientas Menores (5% M.O.) - 0.0986

- -


A B C=A*B D=C*R

Maestro mayor en ejecución de obras civiles 1.00 3.570 3.570 0.5355 Albañil 1.00 3.220 3.220 0.4830 Peón 2.00 3.180 6.360 0.9540

- -


A B C=A*B

Ml 1.020 7.700 7.854

Alambre galvanizado # 18 Kg 0.050 2.460 0.123

- PARCIAL O 7.977

TOTAL COSTOS DIRECTOS X = (M+N+O) 10.048INDIRECTOS Y UTILIDAD X 21.00% 2.110COSTO TOTAL DEL RUBRO 12.16




Cinta flexible para el sellado de juntas de

construcciòn PVC 15cm





Suministro e Instalación de Banda PVC de 10 cm.

RUBRO : 1.11 UNIDAD : mes RENDIM. R = 0.1000DETALLE :


A B C=A*B D=C*R-

Herramientas menores (5% de M.O.)


A B C=A*B D=C*R- -


A B C=A*BCasco masport color blanco u 5.000 8.700 43.5000

Chaleco reflectivo color naranja, con franja verde u 5.000 7.650 38.250 Gafas de Protección u 5.000 3.700 18.500 Guantes latex caucho negro master u 5.000 4.000 20.000 Botas caucho amarillo u 5.000 11.000 55.000

-








Implementos de protección para seguridad industrial


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Submitted: 2015-11-24 20:42:00

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Sources included in the report:

http://ecaths1.s3.amazonaws.com/practicaprofesionalizante3/1784089911

.TEORIA%20 DE%20LA%

20FACTIBILIDAD.doc

http://www.gestiopolis.com/que-es-el-estudio-de-factibilidad-enun-proyecto/

http://portales.puj.edu.co/wjfajardo/ADMINISTRACION%20DE%20OBRAS/PROGRAM

A CION/ Programacion%20de%20Obra.pdf.

Instances where selected sources appear:

3

REVISADO POR:

_______________________________________

ING. ÁNGEL G. ROMERO VALDIVIEZO C.I.: 0701950313

DOCENTE ACADÉMICO RESPONSABLE

unidad acadÉmica de ingenierÍa civil carrera de...

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