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Diseño Hidraulico
Diseño Hidraulico
Diseño Hidraulico
S: Pendiente (m/m)
n: Coeficiente de rugosidad
Parmetros Hidrulicos
Project Description
Km 120+675
Worksheet
Circular Channel -
1
Flow Element
Circular Channel
Method
Mannings For
Solve For
Circular
Diameter
Input Data
Mannings Coefficient
0.024
Slope
0.030000
m/m
Depth
0.22 m
11.7700 m 3
Discharge
/s
Results
Diameter
1, 816,899
mm
Flow Area
Wetteed Perimeter
Top Width
Critical Depth
Percent Full
5.9 m2
39.99 m
39.98 m
0.28 m
1.2e-2 %
Critical Slope
0.009831
m/m
Velocity
2.01 m/s
Velocity Head
0.21 m
Specific Energy
0.43 m
Froude Number
1.67
Maximun Discharge
/s
Discharge Full
m3 /s
Slope Full
3.399731e-18
m/m
Flow Type
Supercritical
CUADRO HD 42
RELACION DE BADENES PROYECTADOS
Nombre
Progresiva
de
Km
Longitud
(m)
Ancho (m)
Flecha(m)
120+675
40.00
10.00
0.30
Quebrada
1
Alcuniz
Caractersticas Geomtricas
El
Higuern
126+310
40.00
10.00
0.30
Tranquilla
127+865
30.00
10.00
0.30
s/n
128+600
30.00
10.00
0.30
Mantibam
ba
129+970
30.00
10.00
0.30
s/n
130+755
30.00
10.00
0.30
s/n
133+307
30.00
10.00
0.30
Ingenio*
136+485
90.00
10.00
0.30
s/n
138+430
30.00
10.00
0.30
10
Anchanch
on
144+640
30.00
10.00
0.30
Vn(m)
1 , 2
g=9.81 m2 /s
H(m)
Progresi
va
Cuenc
a
Puente o
pontn
Lquido
y solido
Velocida
d
mxima
(m/s)
Tirante
mxim
o (m)
rea
hidrulic
a
mxima
(m2)
Luz
mnima
(m)
NAME
(msnm
)
Bord
e
libre
(m)
119+26
0
C1
Lanchiconga
41.10
41.50
2.62
2.72
15.54
7.86
1671.4
7
2.25
122+34
2.5
C2
El Molino
26.20
29.00
4.70
0.98
9.41
9.60
1715.8
0
2.10
124+54
1
C3
Santa Isolina
24.00
25.80
5.20
0.62
5.03
10.29
1745.2
6
1.80
131+97
9
C15
Chuquil II
5.37
7.06
4.48
0.55
3.27
7.00
1943.3
8
2.11
134+55
5
C19
Tayal
1.61
2.27
5.78
0.53
1.20
4.36
2017.2
7
4.56
137+60
C22
Quebrada
2.32
4.15
6.07
0.57
1.18
4.28
2057.5
5.00
seca
137+80
6
C4
Ajipampa
16.40
17.60
4.86
0.90
4.22
6.41
2048.0
0
6.17
140+12
5
C5
Cullacmayo
22.70
23.40
4.55
0.98
9.19
17.68
2100.8
6
1.67
141+79
4
C6
Jalqueo
120.40
n/a
3.28
1.75
35.03
20.00
2129.7
2
1.80
143+24
5
C24
Retama I
0.36
1.22
3.22
0.32
0.85
5.20
2155.8
6
2.61
143+89
1
C7
Retama II
13.90
14.35
3.65
0.60
5.85
13.90
2257.8
6
5.85
148+09
0.5
C8
chotano
94.10
n/a
2.00
1.45
56.57
40.35
2216.1
1
3.85
CUADRO HD 43
CAUDAL DE DISEO Y PARAMETROS HIDRAULICOS DE PUENTES Y
PONTONES TR=100 AOS
Progresiv
a
Cuenc
a
Puente o
pontn
Caud
al
Velocida
d
mxima
(m/s)
Tirante
mxim
o (m)
rea
hidrulic
a
mxima
Luz
mnima
(m)
NAME
(msnm)
Borde
libre (m)
(m2)
119+260
C1
Lanchiconga
61.5
0
3.40
3.07
18.49
7.86
1671.88
2.25
122+342.
5
C2
El Molino
37.7
0
5.02
1.01
9.70
9.60
1715.83
2.10
124+541
C3
Santa Isolina
37.2
0
5.07
0.79
5.76
10.38
1745.42
1.80
131+979
C15
Chuquil II
6.40
4.46
0.51
3.10
7.00
1943.57
2.11
134+555
C19
Tayal
1.91
5.60
0.48
1.04
4.32
2017.22
4.56
137+605
C22
Quebrada
seca
2.77
5.90
0.47
0.98
4.11
2057.51
5.00
137+806
C4
Ajipampa
31.8
0
5.69
1.18
5.99
7.38
2048.20
6.17
140+125
C5
Cullacmayo
44.3
0
5.25
1.25
13.21
18.50
2101.13
1.67
141+794
C6
Jalqueo
165.
5
5.02
1.70
33.95
20.00
2129.68
1.80
143+245
C24
Retama I
0.43
2.82
0.24
0.45
5.02
2155.90
2.61
143+891
C7
Retama II
19.2
0
3.86
0.69
7.59
14.43
2157.98
5.85
148+090.
5
C8
chotano
139.
50
1.92
2.12
86.09
48.00
2216.78
3.85
Caudal mximo.
Caractersticas del cauce.
Semejanza con casos similares.
La luz de todos los puentes y pontones ubicados dentro del tramo, fue
determinada tomando en cuenta consideraciones topogrficas o de trazo, de
manera que salvo en los casos de los puentes Jalqueo y Chota, los estribos de
los mismos se hallaran fuera del cauce del curso atravesado.
En los casos de los puentes Jalqueo y Chita se han previsto obras de
encauzamiento y proteccin que dirijan las lneas corrientes del flujo en forma
paralela a los estribos en la seccin de cruce.
Por los motivos antes indicados, al no restringirse el flujo natural del cauce, no
se generaran fenmenos de socavacin localizada en los cruces de los puentes
y pontones.
Para determinar la socavacin general en el cauce, se aplicaron los modelos de
Lacey, Blench y Neil, propuestos por el bureau of Reclamation, de los Estados
Unidos de Norteamerica.
En los cuadros HD-45 Y HD-46, se registran los niveles de socavacin en los
cruces de puentes y pontones y en las zonas de socavacin lateral,
respectivamente.
= 0.30 m3/s
Cuneta Tipo I
Trapezidal Channel
Mannings Formula
Discharge
Mannings Coefficient
Slope
Depth
Left Side Slope
Right Side Slope
Bottom Width
Results
0.013
0.005 m/m
0.4 m
0.5 H : V
2.50 h : v
0.00 m
Discharge
Flow Are
Wetted Perimeter
Top Width
Critical Depth
Critical Slope
Velecity
Project:
Velocity Head
Specific Energy
Froude Number
Flow Type
0.38 m3/s
0.20 m2
1.52 m
1.20 m
0.42 m
0.003834 m/m
1.59 m/s
0.13 m
0.53 m
1.13
supercritical
0.30 m
0.00 m
Altura (H)
(m)
Borde Libre
BL (m)
Tirante (Y)
(m)
Area
Hidrulica
(m2)
Permetro
Mojado (m)
Radio
Hidrulico
Pendiente
(S%)
Caudal de
Descarga
(m3/s)
0.40
0.4
0.20
1.52
0.13
0.50
0.38
Qd
Cuneta Tipo II.- Analizando la seccin (Figura n 10.2), se consider que la cuneta
trabajar al 100% de su capacidad, y una pendiente mnima (S) de 1%, se tiene los
parmetros hidrulicos que se presentan:
Project:
Worksheet
Flow Element
Method
Solve For
Input Data
Cuneta Tipo I
Trapezidal Channel
Mannings Formula
Discharge
Mannings Coefficient
Slope
Depth
Left Side Slope
Right Side Slope
Bottom Width
Results
0.013
0.01 m/m
0.30 m
0.5 H : V
3.00 h : v
0.00 m
Discharge
Flow Are
Wetted Perimeter
Top Width
Results
Critical Depeth
Critical Slope
Velecity
Velocity Head
Specific Energy
Froude Number
Flow Type
0.30 m3/s
0.20 m2
1.28 m
1.05 m
0.36 m
0.003843 m/m
1.90 m/s
0.18 m
0.48 m
1.57
supercritical
0.30 m
0.00 m
Altura (H)
(m)
Borde Libre
BL (m)
Tirante (Y)
(m)
Area
Hidrulica
(m2)
Permetro
Mojado (m)
Radio
Hidrulico
Pendiente
(S%)
Caudal de
Descarga
(m3/s)
0.30
0.30
0.20
1.28
0.16
1.00
0.30
Qd
Cuneta Tipo IV.- Analizando la seccin (Figura n 10.4) y considerando que est se
proyectara en cruces vehiculares para consideraciones de diseo se asumi una
descarga de 200 l/s como mximo.
Project:
Worksheet
Flow Element
Method
Solve For
Input Data
Mannings Coefficient
Slope
Depth
Diameter
Results
Discharge
Flow Are
Wetted Perimeter
Top Width
Critical Depth
Percent Full
Circular Channel - 1
Circular Channel
Mannings Formula
Discharge
0.013
0.010000 m/m
0.18 m
2,400 mm
0.2816 m3/s
0.20 m2
1.33 m
1.26 m
0.23 m
7.5 %
0.606. (L.n)0.467
Tc = -----------------------S0.234
Donde :
Tc
: Tiempo de concentracin (h)
L
: Longitud del tramo por drenar (km)
n
: Factor de rugosidad (adimensional)
S
: Pendiente (m/m)
Considerando :
L = 0.25 Km
n = 0.20
S = 0.01
P = 95.1 mm (segn estudio hidrolgico Tr = 20 aos Cochabamba
0.606. (0.25 . 0.20)0.467
Tc = -----------------------------------------, TC = 0.44 hr
0.01 0.234
Estacin
0.451733.95.1
I = ------------------------------- = I = 62.00 mm/h
0.480.4998
A = Longitud (Km) x Ancho (Km)
A = 0.25 x 0.20 = 0.05 Km
Chotano
Las nicas cuencas importantes son las de los ros Jalqueo y Chotano, este
ltimo tiene influencia directa en todo el tramo de la carretera.
14.02. RECOMENDACIONES
Estacin
0.451733.95.1
I = ------------------------------- = I = 62.00 mm/h
0.480.4998
A = Longitud (Km) x Ancho (Km)
A = 0.25 x 0.20 = 0.05 Km
El detalle de las secciones de las cunetas se encuentra en el plano 017-09-OD-01
e) Criterios de diseo
Segn el reconocimiento de campo, caractersticas y comportamiento hidrolgico
de los suelos ante la saturacin, se consider las condiciones siguientes:
La longitud mayor de captacin entre alcantarillas de descarga de cunetas ser de
120 a 200 m, caso excepcional ser 250 m.
Se prev descargas laterales a terreno natural para disminuir el caudal
limitndose a su capacidad mxima y evitar desbordamientos que comprometan
la plataforma.
La pendiente recomendada es aquella que hace que la cuneta sea auto limpiante
y satisface el caudal de diseo.
El ancho por considerar desde la plataforma hasta ms all de la cabecera del
talud de corte, es 200 m. en zona rural, y en zona urbana 40 m
La pendiente mnima para del fondo de las cunetas es de 1%, excepcionalmente
se han proyectado tramos con mayor pendiente, ajustando este valor a la
pendiente de la carretera.
f)
Caudal mximo
El caudal mximo de cuneta Qc se determin utilizando el mtodo racional.
C.I.A
Qc = -------3.6
Donde :
Qc : Caudal de diseo (m3/s)
C. Coeficiente de escorrenta (adimensional)
I. Intensidad de la lluvia (mm/h)
A: Area de la cuenca en (Km)
Estacin
0.451733.95.1
I = ------------------------------- = I = 62.00 mm/h
0.480.4998
A = Longitud (Km) x Ancho (Km)
A = 0.25 x 0.20 = 0.05 Km