INFORME DE HIDRAULICA DE CANALES Y TUBERIAS

INFORME DE HIDRAULICA DE CANALES Y TUBERIAS

HYDRAULIC REPORT OF CHANNELS AND PIPES

JOSE MANUEL SOLARTE

RAFAEL ARCINIEGAS

OSCAR RODRIGUEZ

LOUIS NARVAEZ

HANS GILON

RESUMEN

Actualmente nuestro municipio cuenta con una variedad de ríos, quebradas, cañones con gran variedad de canales, en este caso hablaremos sobre un rio que pasa por la vía Mocoa – Pasto llamado el Pepino, en donde se fue a estudiar sus características para hacerle sus respectivos cálculos el cual daremos ilustrados en este presente trabajo.

Palabras claves: Rio, cálculos, características

ABSTRACT

Currently our municipality has a variety of rivers, streams, canyons with a variety of channels, in this case we will talk about a river that passes through the Mocoa - Pasto road called the Pepino, where he went to study its characteristics to make their respective calculations which we will give illustrated in this present work.

Keywords: Rio, calculations, characteristics

OBEJTIVOS

• Analizar visualmente las características del rio o canal natural.
• Determinar el coeficiente de rugosidad de las paredes del canal, llámese éste coeficiente de Chézy, C, o coeficiente de Manning, n.
• Poner en práctica los conocimientos adquiridos durante las clases.

INTRODUCCION

En la naturaleza ocurre rara vez el flujo uniforme, debido a que los canales naturales son no prismáticos e irregulares.

En el presente informe se redactara los procedimientos y cálculos, lo cuales se determinaron gracias a la observación de las características, para poder hallar la rugosidad de un canal de rio o canal abierto en este caso el Rio Pepino que se encuentra en el municipio de Mocoa - Putumayo. Para aplicar la ecuación de Manning, la mayor dificultad está en la determinación del coeficiente de rugosidad n, ya que no existe un método exacto para la selección del valor de n. De acuerdo con los resultados se puede lograr establecer unos datos, los cuales se pueden usar para el diseño de canales que utilicen estos coeficientes.

Un tema muy importante que no podemos obviar es que la rugosidad en un conducto fluvial varia a lo largo de una máxima avenida, es decir que la rugosidad es distinta durante el inicio de la avenida, la rama ascendente, el pico de la avenida y rama descendente del hidrograma, esto debido a que las masas iniciales de la avenida limpian el cauce, arrastrando y desprendiendo un porcentaje de la vegetación existente, además de la erosión de márgenes y eliminación de obstrucciones que impiden el paso de flujo y que pueden ser arrastradas por las corrientes, como se muestra en la figura N° 01, generando una reducción en la resistencia al flujo, es decir la disminución de la rugosidad de manning, dando como resultado una mayor capacidad de transporte al cauce al aumentar la velocidad durante el pico de la avenida.

ANTECEDENTES

Es frecuente que en el caso de canales, tanto naturales, como artificiales, existan diferentes valores de coeficiente de rugosidad a lo largo del perímetro de la sección transversal. Muchas veces, el valor de n se extrae de tablas elaboradas sobre la base de experiencias profesionales. Generalmente estas tablas van acompañadas de fotografías que facilitan al diseñador la selección del valor más apropiado para las condiciones reales del canal mediante un proceso de similitud o comparación de las características del canal que se estudia con las de los casos mostrados en las fotograbas. Fuentes y López (1979) desarrollaron una expresión teórica que permite obtener el valor del coeficiente de rugosidad "n" para un tramo de canal. Este valor se obtiene llevando a cabo un proceso iterativo en la ecuación, y la mayor o menor exactitud dependerá del número de iteraciones y de pasos para calcular las integrales usadas. Esta expresión incluye términos como: pendiente del fondo del canal, pendiente de la línea de energía, el coeficiente de Manning “n”, el número de Froude y las profundidades correspondientes a los extremos del tramo de canal seleccionado.

METODOLOGIA

El área de estudio, se ubica en Mocoa - Putumayo, y forma parte de la riqueza natural que posee el municipio. Se trata de un área con pendientes moderadas.

Procedimiento

Para la determinación del coeficiente de rugosidad "n" de Manning analizamos visualmente el rio para deducir el tipo de material que abunda en este, el grado de irregularidad, su variación de la sección transversal, sus obstrucciones y sus efectos y la cantidad de vegetación que predomina en la zona.

[pic 1]

“Fotografía tomada de Google Earth en donde se encuentra la zona de la práctica, Rio Pepino”[pic 2]

Con la respectiva tabla se dedujo que el rio posee las siguientes condiciones de canal:

Tipo de Material (n0): 0.028 “grava gruesa”

Grado de Irregularidad (n1): 0.010 “moderada”. Se llama irregularidad de un río a las variaciones entre los valores extremos del caudal que se registran.

Variación de la Sección (n2): 0.005 “ocasional”. El ancho del cauce y la distancia entre las verticales deben ser obtenidos por mediciones hechas a partir de un punto fijo de referencia (generalmente un punto inicial en la margen), que deberá hallarse en el mismo plano de la sección transversal. Normalmente, la distancia entre las verticales se determina con la ayuda de una cinta graduada o de una cadena que se tiende provisionalmente a través del cauce, o de marcas semipermanentes pintadas en los pasamanos de un puente o en un cable de suspensión

Efectos relativos de la Obstrucciones (n3): 0.020 – 0.030 “apreciable”

Vegetación (n4): 0.010 – 0.025 “media”. La vegetación asociada a las masas de agua se caracteriza por su tolerancia al encharcamiento de sus raíces. Las diferentes especies que podemos encontrar están determinadas por el distinto aguante al encharcamiento, la salinidad, y la posición respecto a los flujos hídricos.[pic 3]

Grado de Sinuosidad (m5): 1.150 “apreciable”. La sinuosidad de un río es el índice que representa cuanto el trazado del río se aparta de una línea recta. Se mide por la relación entre la distancia que separa dos puntos a lo largo de la parte más profunda del cauce, o thalweg y la distancia en línea recta entre ellos. Un cauce en línea recta tiene una sinuosidad de 1.0,1​ mientras que se describen los ríos como meándricos cuando la sinuosidad es mayor de 1.5

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