(A) DATOS

(1) Elemento a cruzar : Cañada

(2) Caudal : Q =0.05 m³/seg

(3) Velocidades : 0.66 m/seg 0.66 m/seg

(4) g = 9.81 m/seg²

(B) CÁLCULOS:

(6) Nivel del agua en la estación A: 16.260 m

Nivel del agua en la estación H: 15.702 m

(7) Gradiente de velocidad:

0.0222 m 0.0222 m

(8) Transición de entrada y salida:

(9) Material del tubo a usar: Concreto presforzado

(10) Diámetro del tubo:

A = Q/V = 0.05 m³/seg / 0.66 m/seg = 0.076 m²

Di = 0.310 m = 12 pulg

(11) Propiedades hidráulicas:

Área del tubo = 0.073 m²

Velocidad en el tubo = 0.686 m/seg

Gradiente de velocidad en el tubo = 0.0239 m

Perímetro mojado = 0.957 m

Radio hidráulico: R = 0.076 m

(12) Coeficiente de rugosidad n = 0.015 (concreto)

(13) Pendiente de fricción : 0.00148808379

V1 = V2 =

hv1= hv2=

Este sifón cruzará una cañada, por lo que requiere de una

estructura de entrada y salida en concreto. El tipo de

transición a usar será del tipo I (cubierta partida),

tanto para la entrada como para la salida.

Sf =

(14) Borde libre : 0.20m mínimo

0.10m adicional

Borde libre total : 0.30m

(15) Elevación banqueta del canal en la Est. A:

16.26 m + 0.30 m = 16.56 m

(16) Angulo de doblado

7.8° coseno 12° = 0.99074784

seno 12° = 0.13571557

(17)

Configuracion hidráulica de la transición de entrada:

Abertura vertical Ht= 0.308 m

Sello hidráulico a la entrada = 1.50 x

1.50 x 0.0239 m - 0.0222 m = 0.003m

sello hidráulico insuficiente, usar 0.076 m.

Elevación 16.26 m - 0.308 m - 0.076m

Elevación C = 15.88 m

p= 0.12 m < ¾Di = 0.233 m

Elevación B = 15.88 m + 0.124 m = 16.00 m

Elevación D :

108.504 m 14.726 m

Elevación D = 15.88 m - 14.726 m = 1.15 m

Elevación E : Elevación D + D

D = x S

Longitud tubo horizontal: 45.00 m S= 0.010

Fb normal=

Fb adic =

Fb total =

Este borde libre debe extenderse una longitud de 15 m aguas arriba del sifón invertido.

a1 =

Diferencia de la elevaciones invertidasen la transición

¾Di

h1 = y1 =

Lhorizontal

D = 45.00 m x 0.010 = 0.4500 m

Elevación E = 1.15 m + 0.4500 m = 0.70 m(18)

Configuracion hidráulica de la transición de salida:

0.308 m

Elevación G : 16.00 m - 0.0020 m x 264.00 m

Elevación G = 15.47 m

Elevación F = Elevación G - p

p= ½ 0.305 m = 0.152 m

Elevación F = 15.47 m - 0.152 m = 15.32 m

108.504 m 14.726 m

Sello hidráulico a la salida :

0.26 + 0.152m - 0.308 m = 0.10 m

0.10 m < Ht / 6 = 0.051 m

(19) Elevación H = 15.47 - 0.0020 m * 15.00 m

Elevación H = 15.44 m

(19) 262.01 m

(20) Carga hidráulica disponible:

Elev. Nivel agua en A - Elev. Nivel agua en H

16.26 m - 15.70 m = 0.5580 m

(21)

a.-

0.40x 0.024 m - 0.022 m = 0.0007 m

b.-Pérdida por fricción, hf =

262.01 m x 0.001 m = 0.38989 m

c.-

C = 0.25

2 x C x 7.8°/90° x 0.024 m = 0.004 m

d.-

Ht =

h2 = y2 =

Longitud sifón : Ltotal =

Pérdidas de carga hidráulica, Hl :

Pérdida por entrada, hi =

hi =

hf =

Pérdida por codos, hc =

hc = ½

Pérdida por salida, ho =

0.65 x 0.0239 m - 0.0222 m

0.001 m

0.435 m

(22) Dimensiones de la transición de entrada y salida

Dimensión y :

y =

y = 16.26 m - 16.00 m + 0.30m = 1.00m

Dimensión a :

a = (Elevación B + y) - Elevación C

a = 16.00 m + 1.00m - 15.88 m = 1.12m

Dimensión C :

D = Di / di

D = 0.310m / 0.26m = 1.2hw

Determinar valor D tabla 1, sección 2.2.6.2.1

Para D= 1.2hw , C= 1.90Di

C = 1.00 m

e = 0.80m tw = 0.20m

4 x 4 x 0.310 m = 2.00m

Dimensión B :

B = 0.303 x

B = 0.303 x 0.310 m = 0.09m

(23) Pendiente de los tubos doblados :

Tubo entre Estación C y Estación D :

Distancia Horizontal :

Dist. Horiz. = 1447.50 m - 1340.00 m

Dist. Horiz. = 107.50 m

Distancia Vertical :

Dist. Vert. = 15.88 m - 1.15 m

Dist. Vert. = 14.73 m

ho =

ho =

Hl =

(Nivel agua est. A - Elevacion B) + Fbt

hw

hw

Profundidad y espesor del detellón en latransicion, según tabla 2,item 2.2.6.2.2.2

Longitud de la transición, Lt :

Lt = Di Lt =

Di

Dist. Vert. / Dist. Horiz.

0.1369

0.1369 7.795°

Tubo entre Estación E y Estación F :

Distancia Horizontal :

Dist. Horiz. = 1600.00 m - 1492.50 m

Dist. Horiz. = 107.50 m

Distancia Vertical :

Dist. Vert. = 15.32 m - 0.70 m

Dist. Vert. = 14.62 m

Dist. Vert. / Dist. Horiz.

0.136

0.136 ###

(24) Longitud real del tubo, L :

Desde la Estación C a la Estación D :

Estación D - Estación C /

1447.5 - 1340 / 0.990759

108.50 m

Desde la Estación E a la Estación F :

Estación F - Estación E /

1600 - 1492.5 / 0.990879

108.49 m

L = 45.00 m + 108.50 m + 108.49 m

L = 261.99 m

(25)

a.-

0.40x 0.022 m - 0.024 m = 0.00000 m

b.-Pérdida por fricción, hf =

261.99 m x 0.001 m = 0.38987 m

c.-

S1 =

S1 =

a1 = tang-1 a1 =

S2 =

S1 =

a2 = tang-1 a2 =

h1 = cos a1

h1 =

h1 =

h2 = cos a2

h2 =

h2 =

Pérdidas de carga hidráulica, Hl :

Pérdida por entrada, hi =

hi =

hf =

Pérdida por codos, hc =

C = 0.25

2C x ### x 0.024 m

0.00352 m

d.-

0.65 x 0.024 m - 0.022 m = 0.001 m

0.434 m

(26) Protección contra erosión :

Según item 2.2.6.5, tabla 5

Protección : Tipo 1

Solo en la transición de salida

Longitud de la protección =

Longitud de la protección = 0.65 m

hc = ½

hc =

Pérdida por salida, ho =

ho =

Hl =

2.5 x hw

0.66 m/seg

16.260 m

15.702 m

Concreto presforzado

0.076 m²

0.0239 m

(concreto)

Este sifón cruzará una cañada, por lo que requiere de una

estructura de entrada y salida en concreto. El tipo de

transición a usar será del tipo I (cubierta partida),

tanto para la entrada como para la salida.

mínimo

adicional

Configuracion hidráulica de la transición de entrada:

sello hidráulico insuficiente, usar 0.076 m.

16.00 m

0.010

Este borde libre debe extenderse una longitud de 15 m aguas arriba del sifón invertido.

Dhv

Diferencia de la elevaciones invertidas

0.70 m

Configuracion hidráulica de la transición de salida:

264.00 m

15.32 m

15.00 m

Elev. Nivel agua en A - Elev. Nivel agua en H

0.0007 m

0.38989 m

0.004 m

Dimensiones de la transición de entrada y salida

1.00m

1.12m

Determinar valor D tabla 1, sección 2.2.6.2.1

2.00m

(Nivel agua est. A - Elevacion B) + Fbt

Profundidad y espesor del detellón en latransicion, según tabla 2,item 2.2.6.2.2.2

7.795°

###

0.990759

0.990879

0.00000 m

0.38987 m

cos a1

cos a2

0.001 m

CL

Est. A = 1+340.00

Elev. A = 16.00m

Est. B = 1+338.00

Elev. B = 16.00m

Est. C = 1+340.00

Elev. C = 15.88m

Est. D = 1+447.50

Elev. D = 1.15m

Est. J = 1+470.00

Elev. J = 0.93m

Est. E = 1+492.50

Elev. E = 0.70m

Est. F =1+600.00

Elev. F = 15.32m

Est. G =1+602.00

Elev. G = 15.47m

-2.00 m 2.00 m 2.00 m 15.00 m

d1 = 0.2595 m

N.A. Elev. = 16.26m N.A Elev. = 15.70m

= 14.73 m ### Q =0.05 m³/seg S2 = 0.010 ### = 14.73 m

107.50 m Diámetro del tubo = 12 pulgs 107.50 m

45.00 m

DISEÑO SIFON INVERTIDO # 1

Ubicación: Est. 1+340.00 @ Est. 1+600.00

y1 a1 a2y2

S1 S3

h1 = 108.50 m h2 = 108

.49 m

Est. H =1+617.00

Elev. H = 15.44m

15.00 m

Elev. = 15.70m

d2 = 0.2595 m

14.73 m

DISEÑO SIFON INVERTIDO # 1

Lt=3Di Lt=3Di

e=0.80m

e=0.80m

tw=0.20m tw=0.20m

5.15 m

5.15 m

1.5(y-0.15)=1.28m 6" 1

.5(y-0.15)=1.28m

tw=0.20m tw=0.20m

6" 6"

C=1.00m B B C

=1.00m

1.5(y-0.15)=1.28m 1

.5(y-0.15)=1.28m

2.775

e=0.80m

e=0.80m

VISTA EN PLANTA TRANSICION DE ENTRADA Y SALIDA SIFON #1