PRACTICA DE DISEÑO DE UN SISTEMA DE DRENAJE

PRACTICA DE DISEÑO DE UN SISTEMA DE DRENAJE

El Programa de Riego de la Región Puno, ha programado la ejecución de proyectos de riego a nivel de la Región Puno, ubicados en la provincia de Melgar-Ayaviri, San Antonio de Putina, Azángaro, Huancané, San Román y El Collao, cuyos nombres se especifican en el cuadro adjunto, indicando además los parámetros de diseño correspondientes. Lo que deben realizar los proyectistas, es diseñar los sistemas de drenaje que consiste en un colector principal, y drenes laterales subterráneos, para cada sistema de riego proyectado

[pic 1]

1* = Irrigación Llallimayo 3ra.etapa

2** = Irrigación Coriri-Angasmayo.

3*** = Irrigación Pampamarca

4**** = Irrigación Vilquechico II

5***** = Irrigación Caraccoto 2da Etapa.

6****** = Irrigación Bajo Muchuma.

NOTA: Se debe considerar la altura de entrega de los drenes subterráneos, el nivel freático y la base superior del canal colector. La base o solera puede ser estimada siendo el ancho mínimo de 0.45m. Para todos los proyectos, el comportamiento del flujo subterráneo es de régimen permanente siendo despreciable la incidencia de las precipitaciones. La condición del dren para el caso de todas las irrigaciones es limpia. Para la máxima velocidad predomina el suelo de la caja de canal, el suelo franco-limoso no coloidal y el suelo franco normal. Para la solución correspondiente, se utilizarán las tablas que se ha proporcionado en la exposición virtual y las clases teóricas

Solución:

Para nuestra presente practica nos tocó diseñar los sistemas de drenaje que consiste en un colector principal, y drenes laterales subterráneos en Pampamarca, extraemos los parámetros de diseño:

• Área de riego (A=Has) = 1820
• Caudal de diseño (Q=m3/s) = 2.30
• Caudal infiltrado (Qi=m3/s) = 0.35
• Tipo de suelo: franco normal
• Pendiente terreno (s%) = 0.03
• Coeficiente de Conductividad K1=m/día = 0.27
• Coeficiente de Conductividad K2=m/día = 1.45
• Prof. Dren (PD=m) = 1.1
• Prof. Nivel Freático (p=m) = 0.80
• Recarga (R=mm/día) = 20
• Prof. Estrato impermeable (D=m) = 2.50
• Radio de la tubería (r=cm) = 5.08
• Profundidad (h=PD-p=m) = 0.30
• Condición del dren limpia
• La base o solera del canal (b=m) = 0.45
• Fujo subterráneo: Régimen permanente

Verificamos rangos permitidos

Para esto verificamos los rangos permitidos según el cuadro numero 6 de la practica realizada en clases.

[pic 2]

Entonces según tabla nuestros datos están dentro de los rangos de valores permisibles.

SOLUCIÓN DEL CANAL COLECTOR

Calculamos la sección del canal con la fórmula de continuidad:

[pic 3]

Despejando los términos conocidos tenemos:

[pic 4]

Hallando datos que falta:

Hallamos el talud por el material del que esta hecho el suelo con la tabla.

[pic 5]

Teniendo un suelo franco tenemos que el talud Z= 1

Hallamos la rugosidad por el material de la caja de canal del que está hecho con la tabla.

[pic 6]

Teniendo una rugosidad de n=0.02

Reemplazando datos calculados y que ya tenemos y resolviendo tenemos:

[pic 7]

[pic 8]

Con esto hallamos los parámetros del canal. Según la siguiente tabla.

[pic 9]

• Área hidráulica A=0.609m2
• Perímetro mojado P=2.110m
• Radio hidráulico R=0.288m
• Espejo de agua T=1.624m

SOLUCIÓN DEL DISEÑO DE DRENES SUBTERRÁNEOS:

Según las características del suelo para el dren como se aprecia, proponemos aplicar la fórmula de Hooghoudt

[pic 10]

Donde:

• L = espaciamiento en m.
• K = percolación (m/día).
• K1 = permeabilidad (C.H.) sobre los drenes.
• K2 = permeabilidad (C.H.) debajo de los drenes.
• h = altura de la freática en el punto medio.
• d = espesor equivalente de Hooghoudt que depende de L, D y r (radio de los drenes).
• El sector 1 de la fórmula se refiere al sector por debajo de los drenes y el sector 2 por encima.
• d = espesor equivalente de Hooghoudt

[pic 11]

Donde:

 resistencia horizontal= [pic 12][pic 13]

 resistencia radial= [pic 14][pic 15]

Entonces por tanteos hallar la equivalente de Hooghoudt “d” en función de r, D, L.

[pic 16]

Luego tanteamos con valores que tenemos de datos para hallar los que necesitamos:

[pic 17]

...